Лекции по курсу «Метрология и качество программного обеспечения» Лекция 2. Основные принципы

Лекции по курсу
«Метрология и качество программного
обеспечения»
Лекция 2. Основные принципы
разработки программных средств.
Критерии качества.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Специфика разработки программных
средств
Разработка ПС – специфические особенности предметной области
1. Неформальный характер требований к ПС и ошибки в нём;
2. Разработка ПС носит творческий характер;
3. Рабочий продукт представляет собой набор текстов (статический
объект), его семантика (смысл) – динамический;
4. Программное средство при использовании не расходуется и не
расходует ресурсов.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Понятие о жизненном цикле ПС
Жизненный цикл ПС – весь период его разработки и эксплуатации,
начиная от возникновения замысла ПС и кончая прекращением
его использования.
В настоящее время имеется 5 основных подходов к организации
процесса создания и использования ПС:
•
Конвейерный (водопадный);
•
Исследовательское программирование;
•
Прототипирование;
•
Формальные преобразования;
•
Сборочное программирование.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Конвейерный (водопадный) подход
При конвейерном (водопадном) подходе разработка ПС состоит из
цепочки этапов. Каждый из которых имеет критерии конца и
начала. На каждом этапе создаются рабочие продукты,
используемые на последующем этапе.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Исследовательское программирование
Этот подход предполагает возможно более быструю реализацию
рабочих версий ПС, выполняющих требуемые функции лишь в
первом приближении. После экспериментального применения
производится модификация программ, с целью их полезности
пользователям. Данный подход применяется при
программировании систем, где пользователи не могут чётко
сформулировать требования.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Прототипирование
Этот подход моделирует начальную фазу исследовательского
программирования вплоть до создания рабочих версий программ,
предназначенных для проведения экспериментов с целью
установить требования к ПС. В дальнейшем следует разработка
согласно сформулированных требований в рамках другого
подхода.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Формальные преобразования
Данный подход включает разработку формальных спецификаций ПС
и превращение их в программы путём корректных
преобразований. На этом подходе базируется компьютерная
технология (CASE - технология) разработки ПС.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Сборочное программирование
Этот подход предполагает, что ПС конструируется из компонент,
которые уже существуют. Имеется некоторое хранилище
(библиотека) компонент, каждая из которых может многократно
использоваться в разных ПС. Такие компоненты называются
повторно используемыми (reusable).
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Стадии конвейерного (водопадного) подхода
В рамках конвейерного (водопадного) подхода создаётся
большинство больших программных систем.
В конвейерном (водопадном подходе) выделяют следующие стадии:
•
Разработка программных средств;
•
Производство программных изделий;
•
Эксплуатация программных средств.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Стадии конвейерного (водопадного) подхода (продолжение)
Стадия производства
программных изделий
Стадия разработки ПС
Стадия эксплуатации
ПС
Фаза применения ПС
Этап внешнего
описания ПС
Этап конструирования ПС
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Фаза сопровождения ПС
Этап аттестации
ПС
Этап кодирования
ПС
Жизненный цикл ПС
Стадии конвейерного (водопадного) подхода (продолжение)
Стадия разработки включает в себя:
-
этап внешнего описания (requirements);
-
этап конструирования (design);
-
этап кодирования (coding);
-
этап аттестации (testing);
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Жизненный цикл ПС
Стадии конвейерного (водопадного) подхода (продолжение)
Стадия эксплуатации включает в себя:
-
этап применения ПС (operation);
-
этап сопровождения ПС (maintenance);
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Критерии качества ПС
Понятие качества ПС
Качество (quality) ПС – совокупность его черт и характеристик,
которые влияют на его способность удовлетворять заданные
потребности пользователей.
Качество ПС является удовлетворительным, когда оно обладает
набором свойств, гарантирующим его успешное применение
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Критерии качества ПС
Перечень современных критериев качества ПС
1. Функциональность;
2. Надёжность;
3. Лёгкость применения;
4. Эффективность;
5. Сопровождаемость;
6. Мобильность.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Критерии качества ПС
Перечень современных критериев качества ПС (продолжение)
Функциональность – способность ПС выполнять набор функций,
удовлетворяющих заданным потребностям пользователей. Набор
указанных функций определяется во внешнем описании ПС.
Надёжность – способность безотказно выполнять определённые
функции.
Лёгкость применения – характеристики ПС, позволяющие
минимизировать усилия пользователей по подготовке исходных
данных, применению ПС и оценке полученных результатов, а
также вызывать положительные эмоции пользователя.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Критерии качества ПС
Перечень современных критериев качества ПС (продолжение)
Эффективность – отношение уровня услуг, предоставляемых
пользователю, к объёму используемых ресурсов.
Сопровождаемость – характеристики ПС, которые позволяют
минимизировать усилия по внесению изменений для устранения
ошибок и по модификации.
Мобильность – способность ПС быть перенесённым с одного
компьютера на другой.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Общие принципы обеспечения
надёжности ПС
Четыре подхода к обеспечению надёжности
1. Предупреждение ошибок;
2. Самообнаружение ошибок;
3. Самоисправление ошибок;
4. Обеспечение устойчивости к ошибкам;
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Общие принципы обеспечения
надёжности ПС
Четыре подхода к обеспечению надёжности (продолжение)
Цель подхода предупреждения ошибок – не допустить ошибок в
готовых продуктах. Для достижения этой цели решают
следующие вопросы:
-
борьба со сложностью;
-
обеспечение точности перевода;
-
преодоление барьера между пользователем и разработчиком;
-
обеспечение контроля принимаемых решений.
Данный подход связан с организацией процесса разработки ПС, т.е.
с технологией программирования.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС
Общие принципы обеспечения
надёжности ПС
Четыре подхода к обеспечению надёжности (продолжение)
Самообнаружение ошибки в программе означает, что программа
содержит средства обнаружения отказа в процессе её
выполнения.
Самоисправление ошибки в программе означает не только
обнаружение отказа, но и исправление последствий этого отказа,
для чего в программе должны иметься соответствующие
средства.
Обеспечение устойчивости к ошибкам - программа содержит
средства, локализующие область влияния ошибок в программе и
минимизирующие их последствия.
© В.М. Гриняк, доц. каф. ИСКТ ВГУЭС