Разработка ПО невозможна без понимания так называемого жизненного цикла программ. Рядовому юзеру это, может быть, и не нужно знать, но основные стандарты желательно усвоить (далее будет сказано, зачем это нужно).
Жизненный цикл программного обеспечения: что это такое в формальном понимании?
Под жизненным циклом любого программного продукта принято понимать время его существования, начиная со стадии разработки и до момента полного отказа от использования в выбранной сфере применения вплоть до полного изъятия приложения из обихода.
Говоря простым языком, информационные системы в виде программ, баз данных или даже «операционок» являются востребованными только в случае актуальности данных и возможностей, ними предоставляемых.
Считается, что определение жизненного цикла ни в коей мере не применяется к тестовым приложениям, например, к бета-версиям, которые являются самыми неустойчивыми в работе. Сам же жизненный цикл ПО зависит от множества факторов, среди которых одну из главных ролей играет среда, в которой программа будет использоваться. Однако можно выделить и общие условия, применяемые при определении понятия жизненного цикла.
Начальные требования
Как принято считать, для любого программного продукта используется несколько условий, касательно его разработки и применения, а именно:
- постановка задачи;
- анализ взаимных требований будущего ПО к системе;
- проектирование;
- программирование;
- кодирование и компиляция;
- тестирование;
- отладка;
- внедрение и сопровождение программного продукта.
Разработка ПО состоит из всех вышеупомянутых стадий и не может обойтись хотя бы без одной из них. Но для контроля для таких процессов установлены специальные стандарты.
Стандарты процессов жизненного цикла программного обеспечения
Среди систем, предопределяющих условия и требования, предъявляемые к таким процессам, сегодня можно назвать только три основных:
- ГОСТ 34.601-90;
- ISO/IEC 12207:2008;
- Oracle CDM.
Для второго международного стандарта имеется российский аналог. Это ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010, отвечающий за системную и программную инженерию. Но жизненный цикл программного обеспечения, описываемый в обоих правилах, является идентичным по сути. Объясняется это достаточно просто.
Виды ПО и апдейты
Современные информационные системы таковы, что для них устанавливаются общепринятые понятия области применения.
Например, есть системные программы и утилиты, средства мультимедиа, драйверы устройств, офисные приложения и т. д. Для любого типа программных продуктов можно определить этапы жизненного цикла существования.
Для его продления чаще всего применяются средства обновления (как для операционных систем, так и для платформ и прикладного ПО). Наверное, не нужно объяснять, что любой пользователь компьютерной системы на основе Windows проходил этап обновления самой системы или компонентов вроде Microsoft .NET Framework или виртуальной машины Java.
Стадия проектирования
Теперь несколько слов непосредственно о стадиях разработки. Жизненный цикл ПО изначально включает в себя планирование проекта, анализ системных и целевых требований, возможности предварительного или детального проектирования, кодирование и тестирование, возможность применения программ в специализированных системах и т. д.
Модели жизненного цикла программного обеспечения предполагают, что изначально поставленная задача по созданию программного обеспечения должна сводиться к разработке универсальных приложений или программных продуктов, использующих определенную среду запуска.
Разработка
Системы разработки представляют собой языки программирования. Проектирование программного обеспечения на первой стадии может сводиться именно к этому.
Будет ли это C+/C++, Java, Delphi или тот же устаревший Pascal – не столь важно. Вопрос состоит в том, насколько созданное приложение сможет интегрироваться в операционную систему и работать без сбоев.
В этом смысле 1 жизненный цикл программного обеспечения является временем его тестирования от начальной инсталляции продукта до его полного удаления вследствие несоответствия требованиям системы, неработоспособности или невозможности выполнения изначально поставленных задач.
Последующие этапы
Дальнейшее сопровождение, определяющие жизненный цикл программного обеспечения, сводится к тому, чтобы произвести кодирование и получение исходного кода приложения.
В случае его бесплатного (открытого) распространения применяется так называемый сертификат на основе лицензии GNU, что предусматривает возможность изменения самого программного продукта по желанию стороннего пользователя, знакомого с языком программирования, с помощью которого приложение создавалось.
Если речь идет о закрытом коде, можно воспользоваться утилитами вроде Disassembler. Но в этом случае можно добиться только раскодирования исполняемого EXE-файла, а уж никак не привязанных динамических библиотек DLL.
Но это теория. На практике стадии жизненного цикла ПО включают в свой список куда больше элементов. Даже самая простая моделируемая ситуация состоит из рассмотрения стандартов и формулирования замечаний (высокоуровневые требования к архитектуре, соответствие исполняемого кода, средства и методика верификации). Это и есть процесс жизненного цикла программного обеспечения. Но тут важно понимать и некоторые принципы управления такими программами и системами.
Основы управления
Управление жизненным циклом программного обеспечения осуществляется на основе разбиения программ на составляющие, что дает достаточно широкий выбор средств для их создания.
Есть и обратная сторона медали. Выбор модулей ограничивается разработчиком изначальной платформы, на основе которой производится программирование. Конечно, если взять в расчет унификацию и типизацию применяемых средств разработки (особенно многократно используемых модулей), тут вопросов нет.
А вот этапы жизненного цикла программного обеспечения в обязательном порядке содержат создание протоколов обработки данных, подпрограмм, стандартных библиотек и многого другого.
Используемые модули
И ни один процесс жизненного цикла программного обеспечения не обходится без использования весьма специфичных компонентов. Среди них приоритетными считаются следующие:
- главный (головной) модуль, отвечающий за запуск программного продукта;
- управляющий модуль, ответственный за вызов присоединяемых компонентов или динамических библиотек;
- функциональные и сервисные средства обработки данных и дополнительные утилиты.
Исполняемый файл, как правило, для Windows-систем представлен в виде «экзэшника». Управляющие компоненты имеют расширение конфигураторов (config.sys применительно к операционным системам), дополнительно подключаемые библиотеки имеют расширение DLL. Средства контроля и обработки функций и настроек некоторых приложений могут выглядеть в виде файлов XML.
Они, кстати, для большинства ныне известных программ мультимедиа являются средствами сохранения основных параметров конфигурации. Использование ПО такого типа, конечно, является достаточно ограниченным, но понимание общих принципов работы с теми же медиаплеерами не повредит. И вот, почему.
По сути-то, в них жизненный цикл программного обеспечения заложен только на уровне срока обновления версии самого проигрывателя или установки кодеков и декодеров. А звуковые и видео транскодеры являются неотъемлемыми атрибутами любой аудио или видеосистемы.
Пример на основе программы FL Studio
Изначально виртуальная студия-секвенсор FL Studio имела название Fruity Loops. Жизненный цикл ПО в его первичной модификации истек, но приложение несколько трансформировалось и приобрело нынешний вид.
Если говорить об этапах жизненного цикла, сначала на стадии постановки задачи задавалось несколько обязательных условий:
- создание барабанного модуля по типу ритм-машин вроде Yamaha RX, но с применением one-shot-сэмплов или секвенций в формате WAV, записанных в студиях вживую;
- интеграция в операционные системы Windows;
- возможность экспорта проекта в форматах WAV, MP3 и OGG;
- совместимость проектов с дополнительным приложением Fruity Tracks.
На стадии разработки были применены средства языков программирования «Си». Но платформа выглядела достаточно примитивно и не давала конечному пользователю необходимого качества звучания.
В связи с этим, на стадии тестирования и отладки разработчикам пришлось пойти по пути немецкой корпорации Steinberg и применить в требованиях к основному звуковому драйверу поддержку режима Full Duplex. Качество саунда стало выше и позволило изменять темп, высоту тона и накладывать дополнительные FX-эффекты в режиме реального времени.
Завершением жизненного цикла этого ПО принято считать выход первой официальной версии FL Studio, которая, в отличие от своих прародителей, обладала уже интерфейсом полноценного секвенсора с возможностью редактирования параметров на виртуальном 64-канальном микшерном пульте с неограниченным добавлением аудио-дорожек и MIDI-треков.
Продвижение программы этим не ограничилось. На стадии управления проектом была введена поддержка подключения плагинов формата VST (сначала второй, а потом и третьей версии), в свое время разработанного компанией Steinberg. Грубо говоря, любой виртуальный синтезатор, поддерживающий VST-host мог подключаться к программе.
Неудивительно, что вскоре любой композитор мог использовать аналоги «железных» моделей, например, полные комплекты звуков некогда популярного Korg M1. Дальше – больше. Применение модулей вроде Addictive Drums или универсального плагина Kontakt позволило воспроизводить живые звуки реальных инструментов, записанных со всеми оттенками артикуляции в профессиональных студиях.
При этом разработчики постарались добиться и максимального качества, создав поддержку для драйверов ASIO4ALL, которые оказались на голову выше режима Full Duplex. Соответственно, повысился и битрейт. На сегодняшний день качество экспортируемого звукового файла может составлять 320 кбит/с при частоте дискретизации 192 кГц. А это профессиональный звук.
Что же касается начальной версии, ее жизненный цикл можно было бы назвать полностью законченным, но такое утверждение является относительным, поскольку приложение только сменило название и обрело новые возможности.
Перспективы развития
Что собой представляют этапы жизненного цикла программного обеспечения, уже понятно. Но вот о развитии таких технологий стоит сказать отдельно.
Не нужно говорить, что любой разработчик программного обеспечения не заинтересован в создании мимолетного продукта, который едва ли удержится на рынке в течение нескольких лет. В перспективе все смотрят на долгосрочное его использование. Достигаться это может разными способами. Но, как правило, практически все они сводятся к выпуску обновлений или новых версий программ.
Даже в случае с ОС Windows такие тенденции можно заметить невооруженным взглядом. Вряд ли сегодня найдется хоть один юзер, использующий системы вроде модификаций 3.1, 95, 98 или Millennium. Их жизненный цикл закончился после выхода версии XP. Но вот серверные версии на основе технологий NT все еще актуальны. Даже Windows 2000 на сегодняшний день является не только весьма актуальной, но и по некоторым параметрам установки или безопасности даже превосходящей самые новые разработки. То же самое касается системы NT 4.0, а также специализированной модификации Windows Server 2012.
Но по отношению именно к этим системам все равно заявлена поддержка на самом высоком уровне. А вот нашумевшая в свое время Vista явно испытывает закат цикла. Мало того, что она оказалась недоработанной, так еще и ошибок в ней самой и прорех в ее системе безопасности было столько, что остается только догадываться о том, как можно было выпустить на рынок программных продуктов такое несостоятельное решение.
Но если говорить о том, что развитие ПО любого типа (управляющего или прикладного) не стоит на месте, можно только констатировать факты. Ведь сегодня дело касается не только компьютерных систем, а и мобильных устройств, в которых применяемые технологии зачастую опережают компьютерный сектор. Появление процессорных чипов на основе восьми ядер – чем не самый лучший пример? А ведь еще далеко не каждый ноутбук может похвастаться наличием такого «железа».
Некоторые дополнительные вопросы
Что же касается понимания жизненного цикла программного обеспечения, сказать, что он закончился в некоторый определенный момент времени, можно весьма условно, ведь программные продукты все равно имеют поддержку со стороны разработчиков, их создававших. Скорее окончание относится к устаревшим приложениям, которые не отвечают требованиям современных систем и не могут работать в их среде.
Но даже с учетом технического прогресса многие из них уже в ближайшее время могут оказаться несостоятельными. Вот тогда и придется принимать решение либо о выпуске обновлений, либо о полном пересмотре всей концепции, изначально заложенной в программный продукт. Отсюда – и новый цикл, предусматривающий изменение начальных условий, среды разработки, тестирования и возможного долгосрочного применения в определенной сфере.
Но в компьютерных технологиях сегодня отдается предпочтение развитию автоматизированных систем управления (АСУ), которые применяются на производстве. Даже операционные системы, в сравнении со специализированными программами, проигрывают.
Те же среды на основе Visual Basic остаются намного более популярными, нежели Windows-системы. А о прикладном ПО под UNIX-системы речь не идет вообще. Что говорить, если практически все коммуникационные сети тех же Соединенных Штатов работают исключительно на них. Кстати, системы вроде Linux и Android тоже изначально создавались именно на этой платформе. Поэтому, скорее всего, у UNIX перспектив намного больше, чем у остальных продуктов вместе взятых.
Вместо итога
Остается добавить, что в данном случае приведены только общие принципы и этапы жизненного цикла программного обеспечения. На самом деле даже начально поставленные задачи могут разниться очень существенно. Соответственно, различия могут наблюдаться и на остальных стадиях.
Но основные технологии разработки программных продуктов с их последующим сопровождением должны быть понятны. В остальном же следует учитывать и специфику создаваемого ПО, и среды, в которых оно предположительно должно работать, и возможности программ, предоставляемые конечному пользователю или производству, и многое другое.
К тому же, иногда жизненные циклы могут зависеть от актуальности средств разработки. Если, допустим, какой-то язык программирования устаревает, никто же не будет писать программы на его основе, и уж тем более – внедрять их в автоматизированные системы управления на производстве. Тут уже на первый план выходят даже не программисты, а маркетологи, которые должны своевременно реагировать на изменения компьютерного рынка. И таких специалистов в мире найдется не так уж и много. Высококвалифицированные кадры, способные держать руку на пульсе рынка, становятся наиболее востребованными. И именно они зачастую являются так называемыми «серыми кардиналами», от которых зависит успех или проигрыш определенного программного продукта в сфере IT.
Пусть они не всегда понимают суть программирования, зато четко способны определить модели жизненного цикла программного обеспечения и продолжительности времени их применения, исходя из мировых тенденций в этой области. Эффективный менеджмент зачастую дает более ощутимые результаты. Да хотя бы PR-технологии, реклама и т. д. Может какое-то приложение пользователю и не нужно, зато при условии его активного афиширования юзер установит его. Это уже, так сказать, подсознательный уровень (тот же эффект 25-го кадра, когда информация закладывается в сознание юзера независимо от него самого).
Конечно, такие технологии в мире являются запрещенными, однако многие из нас даже не догадываются о том, что они все равно могут использоваться и воздействовать на подсознание определенным способом. Чего только стоит «зомбирование» новостными каналами или интернет-сайтами, не говоря уже о применении более мощных средств, вроде воздействия инфразвуком (такое было применено в одной оперной постановке), вследствие чего человек может испытывать страх или неадекватные эмоции.
Возвращаясь к программному обеспечению, стоит добавить, что некоторые программы при запуске используют звуковой сигнал, привлекающий внимание юзера. И, как показывают исследования, такие приложения оказываются более жизнеспособными, в сравнении с другими программами. Естественно, увеличивается и жизненный цикл ПО, без разницы, какая функция на него возложена изначально. И этим, к сожалению, пользуются многие разработчики, что вызывает сомнения в законности таких методов.
Но не нам судить об этом. Возможно, в ближайшее время будут разработаны средства, определяющие такие угрозы. Пока это только теория, но, как считают некоторые аналитики и эксперты, до практического применения осталось совсем немного. Если уже создают копии нейронных сетей человеческого мозга, то что говорить?
