Основы проектирования корпоративных систем - Сергей Зыков

Чем хороша спиральная модель? Прежде всего, если ПО производится на основе этой модели, то за счет прототипирования, если оно применяется, за счет анализа и оценки рисков возможно повторное использование продукта. То есть сам подход к жизненному циклу обеспечивает плавное движение продукта по этому жизненному циклу, плавный переход к его сдаче заказчику. Таким образом обеспечивается возможность повторного использования продукта, даже в условиях изначально высоких проектных рисков. Поскольку анализ рисков происходит изначально, можно ограничиться в ряде случаев упрощенной схемой тестирования. С другой стороны, можно достаточно корректно обосновать, в каких случаях и в какой мере это тестирование проводить, когда завершится тестирование и продукт перейдет к заказчику – исходя из применяемой технологии анализа рисков. На основе анализа рисков получается еще целый ряд метрик, которые дают возможность оценить продукт с точки зрения его качества, надежности, полноты документации, чтобы его можно было передать заказчику. Кроме того, можно относительно гладко перейти к сопровождению продукта за счет того, что продукт последовательно приближается к «боевому» решению в ходе достаточно большого количества витков спирали, каждый из которых подтверждается и уточняется очередной итерацией оценки рисков. То есть имеет место цикличность. В этой связи, несмотря на большие затраты из-за оценки рисков, обеспечивается относительно недорогое сопровождение, а оно является наиболее затратной частью жизненного цикла, принимая на себя около 2/3 всех затрат. Таким образом, на полном жизненном цикле – с учетом сопровождения – может быть получена экономия. По сути, все недостатки, присущие этой модели, вытекают из того, что требуются большие затраты на оценку риска. Во-первых, она применима преимущественно для внутренних проектов – таких, которые ведутся в пределах одного подразделения, разными структурами одной корпорации или структурами, которые имеют давнюю историю партнерских отношений и тесные взаимосвязи. Это происходит потому, что требуется предварительная оценка рисков и представителям разработчика часто необходима полная информация о производственных процессах заказчика, которые могут эти риски повлечь. Эта информация часто относится к категории коммерческой тайны и далеко не всегда может быть в достаточной мере передана разработчику. Поэтому если проект внутренний, эта проблема снимается. Конечно, спиральная модель может быть принципиально применима и для относительно небольших проектов, но, учитывая существенную затратность оценки рисков, она в первую очередь используется для больших корпоративных проектов. Что еще очень важно: она требует опыта оценки рисков. То есть либо в команде разработчика должны быть опытные специалисты по оценке рисков (с умением приоретизировать сложную структуру рисков по целому ряду критериев, особенно в корпоративных системах), либо этих специалистов следует привлекать извне.

Еще одна модель – наиболее интересная и динамичная – это объектно-ориентированная модель. Речь пойдет о той ее разновидности, которую называют фонтанной. Это название будет понятно, если посмотреть на схему взаимодействия фаз этой модели.

В чем ее особенности? Если все предыдущие модели содержат изолированные, четко отделенные стадии жизненного цикла (анализ требований, спецификация требований, предварительное и первичное проектирование, детальное и окончательное проектирование, реализация и тестирование, сборка и интеграционное тестирование, тестирование продукта, приемочное тестирование и передача заказчику, сопровождение, вывод из эксплуатации), особенно четко это представлено в водопадной модели (пока нет подписи на документе, что предыдущая стадия завершена в соответствии с принятыми стандартами качества, следующая стадия не может быть начата), то в объектно-ориентированной модели принято достаточно интенсивное взаимодействие между различными фазами жизненного цикла. Более того, имеет место перекрытие фаз: перекрываются объектно-ориентированный анализ и спецификация требований, иногда – объектно-ориентированный анализ и проектирование (вместе это называется «object-oriented analysis and design», что, вообще говоря, в других моделях является разными фазами). В отличие от других моделей она не разделяет данные и действия: внутри класса атрибуты и методы равноправно взаимодействуют внутри класса. Во многом именно поэтому взаимодействие фаз и является важной особенностью объектно-ориентированного подхода.

Еще важной особенностью выступает итеративная смена фаз. Изготовление продукта – процесс циклический, который может требовать и в ряде случаев требует возврата на предыдущие фазы. То есть фазы объектно-ориентированного проектирования часто включают в себя фазы объектно-ориентированного анализа. Скажем, анализ сценариев использования связан с объектным моделированием и производится на основе диаграмм прецедентов, которые являются продуктом проектирования.

На рис. 3.9 достаточно хорошо видно, что снизу вверх происходит проектирование, анализ и спецификация требований (они тесно связаны), последующие два этапа – проектирование и реализация (они тоже достаточно тесно связаны), возможен возврат к предыдущим фазам.

Рис. 3.9. Объектно-ориентированная модель жизненного цикла ПО

Чем хороша объектно-ориентированная модель? Она хорошо ложится в доминирующий сегодня подход – ООП, который разработан для многих языков, начиная со Smalltalk и Simula-67, которые привели к созданию таких современных языков, как C++, Java, C# – родной язык. NET, основной для разработки корпоративных приложений. Таких языков достаточно много, и они весьма распространены. Поэтому объектно-ориентированная модель находит весьма широкое применение при производстве корпоративных систем. Чем это обусловлено? Тем, что объектно-ориентированный подход позволяет строить сколь угодно сложные системы за счет наследования и абстракции, того, что можно детализировать предметную область сколь угодно плавно. На основе примитивных классов небольшого размера можно представить грубую модель предметной области любой сложности.

С другой стороны, существует целый ряд особенностей объектно-ориентированного подхода, обусловленных его понятиями «наследование» и «полиморфизм», которые приводят к достаточно серьезным сложностям при проектировании крупномасштабных программных систем. В частности, если говорить о применении наследования, то большая и сложная иерархия классов может приводить к тому, что при перепроектировании (например, из-за неточной начальной постановки задачи) приходится перекраивать всю иерархию классов. Возникает проблема так называемых хрупких базовых классов, когда необходимо корректировать код классов, которые находятся выше всего в иерархии, т. е. первичных, базовых классов, содержащих основную логику работы ПО и специфику предметной области. Может выясниться, что предметная область является значительно более сложной, что приведет к перепроектированию всей иерархии и значительным трудозатратам, потерям в сроках, стоимости, людских ресурсах. В этом смысле объектно-ориентированная модель предоставляет как потенциальные преимущества, так и существенные сложности при реализации.