Программное обеспечение и его разработка - Фокс Джозеф М.

Как можно видеть из правильной модели, тестирование должно начинаться вскоре после «первого прохода» процесса определения требований.

«Большой взрыв» и эволюция

Первые из приведенных выше диаграмм отражают подход, называемый теорией «большого взрыва». Этот подход строится на предположениях, что разработчики хорошо знакомы со всеми требованиями, что требования не меняются и что можно спроектировать достаточно эффективную систему, удовлетворяющую этим требованиям. Такое, однако, случается только для простых программ типов I и II, причем только небольших и средних размеров.

Для программ типов III, IV и V дело осложняется тем, что разработчик не вполне понимает все требования. Когда пользователь получает первую версию системы, он говорит: «Ага, посмотрим, что с этим можно сделать», после чего возникает целый поток новых требований! Никто не в силах предугадать, каким образом пользователь будет в действительности применять даваемый ему новый инструмент. Та скорость, с которой разработчик ответит второй версией системы на новые требования, зависит от огромного множества различных обстоятельств, среди которых немаловажную роль играет то, насколько разработчик может контролировать пользователя, иными словами, что же мы создаем — программу как продукцию или программное обеспечение проекта.

Мы уже отмечали, что к моменту первичной сдачи редко завершаются работы по реализации всех необходимых функций. Недоделки устраняются после первого предъявления системы к сдаче.

Необходимо при этом отметить, что кривая, отмечающая количество используемого персонала, после первичной сдачи не должна сразу же резко снижаться! Это и не происходит в действительности! На самом деле строится несколько версий системы, каждая из которых содержит все больше функций, все меньше ошибок, в более поздних версиях все с большей полнотой отражается опыт пользователя.

Такая практика долгосрочного планирования и финансирования разработок редко применяется в больших организациях. «Социология» приемки новых систем, возможно, в некоторой степени объясняет такое положение, но чаще причиной ошибочного выбора методики большого взрыва является полное отсутствие опыта.

«Социология»? Ну конечно, ведь поддержание на высоком уровне количества занятых людей в течение многих лет ведет к таким затратам, что проект может быть отвергнут. Поэтому и выбирают график вида большого взрыва. Для небольших приложений типов I и II такая схема привлечения персонала работает вполне удовлетворительно. В других условиях использование большого взрыва — это чистейшей воды афера, причем совершенно бессмысленная! (См. рис. 5.8.)

Рис. 5.8. Планирование занятости при методике большого взрыва и при эволюционном подходе к разработке.

Все, что мы говорили до сих пор, ни в малейшей степени не объясняет те огромные затраты людских ресурсов, которые необходимы для создания больших последовательностей команд — программного обеспечения. Теперь подробнее изучим процесс создания и разработки системы из миллиона команд.

Для начала обратимся к конечному результату — что представляет собой программа из миллиона команд? Никто никогда такой программы не видел. Если мы напишем на бумаге миллион строк по 4 команды на 1 см, мы получим рулон бумаги длиной в 250 000 см. Это составляет 2,5 км. бумаги.

Чтобы представить себе миллион команд, представим себе лишь отдельные части программы и их взаимоотношения. Способы представления таких программ будут вкратце описаны на с.155.

Для того чтобы поверить в истинные масштабы затрат на разработку, их иногда необходимо просто увидеть. Десяток, а иногда и несколько десятков людей работают, чтобы выработать требования, установить, что же должна делать система!

Первичное проектирование ведется меньшим количеством людей, но зато написание программы, программирование должно выполняться сотнями, а иногда тысячами программистов. И опять не меньше десятка людей требуется для компоновки, а для тестирования необходимо привлечь несколько десятков, а то и сотен людей. Документирование работ также требует не одного десятка людей. (См. рис. 5.9.)

Рис. 5.9. Занятость в различных фазах разработки. Определение требований

Этот шаг является важнейшим среди всех шести этапов процесса разработки. Он влияет на все остальные этапы. Увы, это наименее изученный и наименее понятный процесс.

Процесс определения требований разбивается по крайней мере на две части. Во-первых, нужно понять, что нужно сделать, а во-вторых, нужно документировать это. Без этой второй части большой проект останется неуправляемым. Если требования не записаны и не сделаны доступными разработчикам, они вроде бы и не существуют. То, что они существуют в голове какого-нибудь гения, все равно не спасает проект от неожиданной катастрофы.

Требования системного уровня

Определение требований это проблема системного уровня, которая постепенно спускается на уровень программного обеспечения. Если взглянуть на типичную картину большого проекта по управлению процессами типа V, мы увидим что-то похожее на рис. 5.10.

Рис. 5.1 °Система и ее подсистемы. Изменения неизбежны

Требования системного уровня определяют требования для отдельных подсистем. По мере развития работ затраты, возникающие изменения, ограничения, возможные прорывы в подсистемах будут оказывать обратное воздействие на требования системного уровня, делая весь процесс итеративным.

Такие итерации в наибольшей степени отражаются на требованиях к программному обеспечению, поскольку именно оно является последней регулируемой инстанцией, с помощью которой руководство проектом может исправлять всякие несогласованности. Аппаратура — вычислительные машины, радиолокаторы, дисплеи, средства хранения информации, модемы — могут быть исправлены только после нескольких лет напряженного труда. К счастью, программное обеспечение может быть модернизировано в соответствии с новой ситуацией всего за несколько месяцев!

Лос-Анжелесская группа из 500 разработчиков под моим руководством делала систему управления искусственным спутником. Спутник вышел на неправильную, нерегулярную траекторию. Некоторые приборы выполняли не те функции, для которых они были спроектированы, другие же не работали совсем. Ценой огромных усилий мои сотрудники сумели модифицировать программное обеспечение таким образом, чтобы задание все же было выполнено.

И вдруг мы обнаруживаем, что наш заказчик крайне расстроен тем обстоятельством, что нам пришлось выйти из бюджета! Мы терпеливо объясняли ему, что наш перерасход в 3 млн. долларов сэкономил ему несколько лет труда. Кроме того, мы спасли его от необходимости запускать новый спутник, что обошлось бы ему в 50 млн. Нас оправдали, но неохотно!

Программное обеспечение всегда становится последней инстанцией; за его счет исправляют недостатки всех остальных подсистем. Оно получает в наследство чужие промахи и ошибки.

Определение требований для систем типов I и II — достаточно простой процесс, практически всегда он бывает сделан достаточно хорошо. Этого нельзя сказать о больших системах типов III, IV и V. Новизна вычислительной техники комбинируется с трудностью определения требований для больших систем, которые прежде никогда не строились. Люди никогда раньше не применяли автоматизированные системы в этих областях, поэтому они не сразу могут понять все возможности этих новых для них систем.