Методология быстрой разработки ИС RAD

Введение……………………………………………………….……..3

Введение

Рано или поздно современные руководители организаций приходят к выводу о необходимости автоматизации различных функций управления своего бизнеса: как правило, это бывает вызвано желанием снизить издержки за счет оптимизации процесса производства и оптимизации управления различными бизнес-процессами. В подобном случае, организации либо приобретают готовые типовые ИС, представленные на рынке IT-услуг, либо привлекают специалистов и ведут разработку ИС непосредственно для данного предприятия с учетом его специфики и сферы деятельности. Первый вариант более экономичный, второй – более перспективный, поскольку специально разрабатываемые ИС учитывают структуру организации и должны лучше подходить для автоматизации функции конкретной организации.

Базовым понятием методологии разработки информационных систем является понятие жизненного цикла ИС. Под жизненным циклом системы обычно понимается непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания системы и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации. Иначе говоря, ЖЦ ИС – это период создания и использования ИС.

Одним из возможных подходов к разработке ПО в рамках спиральной модели ЖЦ является получившая в последнее время широкое распространение методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development). 

В этой контрольной работе мы рассмотрим методологию быстрой разработки ИС RAD.

Методология быстрой разработки ИС RAD.

RAD (от англ. rapid application development - быстрая разработка приложений) - концепция создания средств разработки программных продуктов, уделяющая особое внимание быстроте и удобству программирования, созданию технологического процесса, позволяющего программисту максимально быстро создавать компьютерные программы. С конца XX века RAD получила широкое распространение и одобрение. Концепцию RAD также часто связывают с концепцией визуального программирования.

Основные принципы RAD:

• Инструментарий должен быть нацелен на минимизацию времени разработки.

• Создание прототипа для уточнения требований заказчика.

• Цикличность разработки: каждая новая версия продукта основывается на оценке результата работы предыдущей версии заказчиком.

• Минимизация времени разработки версии, за счёт переноса уже готовых модулей и добавления функциональности в новую версию.

• Команда разработчиков должна тесно сотрудничать, каждый участник должен быть готов выполнять несколько обязанностей.

• Управление проектом должно минимизировать длительность цикла разработки.

История

Концепция RAD стала ответом на неуклюжие методы разработки программ 1970-х и начала 1980-х годов, такие как «модель водопада» (англ. Waterfall model). Эти методы предусматривали настолько медленный процесс создания программы, что зачастую даже требования к программе успевали измениться до окончания разработки. Основателем RAD считается сотрудник IBM Джеймс Мартин, который в 1980-х годах сформулировал основные принципы RAD, основываясь на идеях Барри Бойма и Скотта Шульца. А в 1991 году Мартин опубликовал известную книгу, в которой детально изложил концепцию RAD и возможности её применения. В настоящее время RAD становится общепринятой схемой для создания средств разработки программных продуктов. Именно средства разработки, основанные на RAD, имеют наибольшую популярность среди программистов.

Среды разработки, использующие принципы RAD:

• Borland Delphi
• Borland C++ Builder
• Microsoft Visual Studio
• Macromedia Flash
• Macromedia Authorware
• Macromedia Director
• Omnis Studio
• Visual DataFlex
• IntraWeb

Быстрая разработка ИС

Rapid Application Development (RAD) – это жизненный цикл процесса проектирования, созданный для достижения более высокой скорости разработки и качества ПО, чем это возможно при традиционном подходе к проектированию.

RAD предполагает, что  разработка ПО осуществляется небольшой командой разработчиков за срок порядка трех-четырех месяцев путем использования инкрементного прототипирования с применением инструментальных средств визуального моделирования и разработки. Технология RAD предусматривает активное привлечение заказчика уже на ранних стадиях – обследование организации, выработка требований к системе. Причины популярности RAD вытекают из тех преимуществ, которые обеспечивает эта технология.

Наиболее существенными из них являются:

• высокая скорость разработки;
• низкая стоимость;
• высокое качество.

Последнее из указанных свойств подразумевает полное выполнение требований заказчика как функциональных, так и нефункциональных, с учетом их возможных изменений в период разработки системы, а также получение качественной документации, обеспечивающей удобство эксплуатации и сопровождения системы. Это означает, что дополнительные затраты на сопровождение сразу после поставки будут значительно меньше. Таким образом, полное время от начала разработки до получения приемлемого продукта при использовании этого метода значительно сокращается.

Применение технологии RAD целесообразно, когда:

• требуется выполнение проекта в сжатые сроки (90 дней). Быстрое выполнение проекта позволяет создать систему, отвечающую требованиям сегодняшнего дня. Если система проектируется долго, то весьма высока вероятность, что за это время существенно изменятся фундаментальные положения, регламентирующие деятельность организации, то есть, система морально устареет еще до завершения ее проектирования.
• нечетко определены требования к ПО. В большинстве случаев заказчик весьма приблизительно представляет себе работу будущего программного продукта и не может четко сформулировать все требования к ПО. Требования могут быть вообще не определены к началу проекта либо могут изменяться по ходу его выполнения.
• проект выполняется в условиях ограниченности бюджета. Разработка ведется небольшими RAD группами в короткие сроки, что обеспечивает минимум трудозатрат и позволяет вписаться в бюджетные ограничения.
• интерфейс пользователя (GUI) есть главный фактор. Нет смысла заставлять пользователя рисовать картинки. RAD технология дает возможность продемонстрировать интерфейс в прототипе, причем достаточно скоро после начала проекта.
• проект большой, но поддается разделению на более мелкие функциональные компоненты. Если предполагаемая система велика, необходимо, чтобы ее можно было разбить на мелкие части, каждая из которых обладает четкой функциональностью. Они могут выпускаться последовательно или параллельно (в последнем случае привлекается несколько RAD групп).
• ПО не обладает большой вычислительной сложностью.

Современные средства быстрой разработки windows-приложений, так называемые rad-средства (rad расшифровывается как rapid application development), обладают в той или иной степени почти всеми возможностями реализации в приложениях подобных интерфейсных элементов. Многие из них позволяют осуществлять доступ к базам данных, в том числе и к серверным БД. borland delphi (как версия 1.0, так и версия 2.0), на взгляд автора, является в этом отношении наиболее простым и удобным в использовании средством.

RAD-технология не является универсальной, то есть ее применение целесообразно  не всегда. Например, в проектах, где требования к программному  продукту четко определены и  не должны меняться, вовлечение  заказчика в процесс разработки  не требуется и более эффективной  может быть иерархическая разработка (каскадный метод). То же касается  проектов, ПО, сложность которых  определяется необходимостью реализации  сложных алгоритмов, а роль и  объем пользовательского интерфейса  невелик.[1]

Принципы организации RAD

Принципы RAD технологии направлены на обеспечение трех основных ее преимуществ - высокой скорости разработки, низкой стоимости и высокого качества. Достигнуть высокого качества программного продукта весьма непросто и одна из главных причин возникающих трудностей заключается в том, что разработчик и заказчик видят предмет разработки (ПО) по-разному.

Главная идея RAD технологии состоит в том, чтобы как можно быстрее донести до заказчика результаты разработки, пусть и не в полном виде. Например, реализация только пользовательского интерфейса и предъявление его заказчику позволяет уже на ранней стадии разработки получить замечания по экранным и отчетным формам и внести необходимые коррективы. В этом случае значительно возрастает вероятность успеха проекта, то есть возникает уверенность в том, что конечный продукт будет делать именно то, что ожидает заказчик. Кроме того, не следует забывать и тот факт, что разница стоимости ошибки определения требований в начале проекта и в конце равна 1:200.

Основные принципы RAD можно сформулировать следующим образом:

• работа ведется группами. Типичный состав группы - руководитель, аналитик, два программиста, технический писатель. Если проект сложный, то для него может быть выделено несколько RAD-групп. Разработка проекта выполняется в условиях тесного взаимодействия между разработчиками и Заказчиком.
• разработка базируется на моделях. Моделирование позволяет оценить проект и выполнить его декомпозицию на составные части, каждая из которых может разрабатываться отдельной RAD-группой.
• итерационное прототипирование. Разработка системы и предъявление ее заказчику осуществляется в виде последовательности развиваемых прототипов. Любой из прототипов реализует определенную часть функциональности, требуемой от конечного продукта. При этом каждый последующий прототип включает всю функциональность, реализованную в предыдущем прототипе, с добавлением новой. Число прототипов определяется на основе учета разных параметров - размера проекта, анализа рисков, пожеланий заказчика и т. д. Традиционно для проектов ПО средней сложности разрабатываются три прототипа. Первый содержит весь пользовательский интерфейс с нулевой функциональностью. Он дает возможность собрать замечания заказчика и после их устранения утвердить у него экранные и отчетные формы. Второй прототип содержит реализованную на 70-80% функциональность системы, третий - полностью реализованную функциональность. Основаниями для очередной итерации являются:

1. Замечания заказчика. Привлечение  заказчика и конечного пользователя  к оценке выходных результатов  прототипа с эффективной обратной  связью с командой разработчиков  является гарантией того, что  созданная система будет делать  то, что требуется заказчику. Если  замечания носят характер исправлений, они учитываются в следующем  прототипе, если же изменяются  требования, то выполняется переоценка проекта и корректируются сроки и стоимость проекта.

2. Детализация. Выполняется программирование  нереализованной части системы  в соответствии с составленным  планом.

3. Анализ результатов программирования. Исправляются ошибки, повышается  эффективность программного кода  и т. д.

• RAD группа всегда работает только над одним прототипом. Это обеспечивает единство целей, лучшую наблюдаемость и управляемость процессом разработки, что в итоге повышает качество конечного продукта. Соответственно используемые инструментальные средства должны обеспечивать групповую разработку и конфигурационное управление проектом.
• если проект сложный, то для него может быть выделено несколько RAD групп. Большие системы разбиваются на подсистемы. Каждая подсистема разрабатывается независимой группой. Ключ успеха - правильное разбиение системы на подсистемы. Команды должны использовать общие стандарты. Обязательно финальное тестирование полной системы.
• обязательное использование инструментальных средств, автоматизирующих процесс разработки, и методик их использования, следствием чего является сокращение сроков разработки и повышение качества конечного продукта.

Принципы RAD применяются не только при реализации, но и распространяются на все этапы жизненного цикла, в частности на этап обследования организации, построения требований, анализ и дизайн.

Технология RAD обеспечивает:

• быстроту продвижения программного продукта на рынок;
• интерфейс, устраивающий пользователя;
• легкую адаптируемость проекта к изменяющимся требованиям;
• простоту развития функциональности системы.[3]

Методология RAD

Одним из возможных подходов к разработке ПО в рамках спиральной модели ЖЦ является получившая в последнее время широкое распространение методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development). Под этим термином обычно понимается процесс разработки ПО, содержащий 3 элемента:

• небольшую команду программистов (от 2 до 10 человек);
• короткий, но тщательно проработанный производственный график (от 2 до 6 мес.);
• повторяющийся цикл, при котором разработчики, по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с заказчиком.

Команда разработчиков должна представлять из себя группу профессионалов, имеющих опыт в анализе, проектировании, генерации кода и тестировании ПО с использованием CASE-средств. Члены коллектива должны также уметь трансформировать в рабочие прототипы предложения конечных пользователей.

Жизненный цикл ПО по методологии RAD состоит из четырех фаз:

• фаза анализа и планирования требований;
• фаза проектирования;
• фаза построения;
• фаза внедрения.

На фазе анализа и планирования требований пользователи системы определяют функции, которые она должна выполнять, выделяют наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описывают информационные потребности. Определение требований выполняется в основном силами пользователей под руководством специалистов-разработчиков. Ограничивается масштаб проекта, определяются временные рамки для каждой из последующих фаз. Кроме того, определяется сама возможность реализации данного проекта в установленных рамках финансирования, на данных аппаратных средствах и т.п. Результатом данной фазы должны быть список и приоритетность функций будущей ИС, предварительные функциональные и информационные модели ИС.

На фазе проектирования часть пользователей принимает участие в техническом проектировании системы под руководством специалистов-разработчиков. CASE-средства используются для быстрого получения работающих прототипов приложений. Пользователи, непосредственно взаимодействуя с ними, уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе. Более подробно рассматриваются процессы системы. Анализируется и, при необходимости, корректируется функциональная модель. Каждый процесс рассматривается детально. При необходимости для каждого элементарного процесса создается частичный прототип: экран, диалог, отчет, устраняющий неясности или неоднозначности. Определяются требования разграничения доступа к данным. На этой же фазе происходит определение набора необходимой документации.

После детального определения состава процессов оценивается количество функциональных элементов разрабатываемой системы и принимается решение о разделении ИС на подсистемы, поддающиеся реализации одной командой разработчиков за приемлемое для RAD-проектов время - порядка 60 - 90 дней. С использованием CASE-средств проект распределяется между различными командами (делится функциональная модель). Результатом данной фазы должны быть:

• общая информационная модель системы;
• функциональные модели системы в целом и подсистем, реализуемых отдельными командами разработчиков;
• точно определенные с помощью CASE-средства интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;
• построенные прототипы экранов, отчетов, диалогов.

Все модели и прототипы должны быть получены с применением тех CASE-средств, которые будут использоваться в дальнейшем при построении системы. Данное требование вызвано тем, что в традиционном подходе при передаче информации о проекте с этапа на этап может произойти фактически неконтролируемое искажение данных. Применение единой среды хранения информации о проекте позволяет избежать этой опасности.

В отличие от традиционного подхода, при котором использовались специфические средства прототипирования, не предназначенные для построения реальных приложений, а прототипы выбрасывались после того, как выполняли задачу устранения неясностей в проекте, в подходе RAD каждый прототип развивается в часть будущей системы. Таким образом, на следующую фазу передается более полная и полезная информация.

На фазе построения выполняется непосредственно сама быстрая разработка приложения. На данной фазе разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных в предыдущей фазе моделей, а также требований нефункционального характера. Программный код частично формируется при помощи автоматических генераторов, получающих информацию непосредственно из репозитория CASE-средств. Конечные пользователи на этой фазе оценивают получаемые результаты и вносят коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять определенным ранее требованиям. Тестирование системы осуществляется непосредственно в процессе разработки.

После окончания работ каждой отдельной команды разработчиков производится постепенная интеграция данной части системы с остальными, формируется полный программный код, выполняется тестирование совместной работы данной части приложения с остальными, а затем тестирование системы в целом. Завершается физическое проектирование системы:

• определяется необходимость распределения данных;
• производится анализ использования данных;
• производится физическое проектирование базы данных;
• определяются требования к аппаратным ресурсам;
• определяются способы увеличения производительности;
• завершается разработка документации проекта.

Результатом фазы является готовая система, удовлетворяющая всем согласованным требованиям.

На фазе внедрения производится обучение пользователей, организационные изменения и параллельно с внедрением новой системы осуществляется работа с существующей системой (до полного внедрения новой). Так как фаза построения достаточно непродолжительна, планирование и подготовка к внедрению должны начинаться заранее, как правило, на этапе проектирования системы. Приведенная схема разработки ИС не является абсолютной. Возможны различные варианты, зависящие, например, от начальных условий, в которых ведется разработка: разрабатывается совершенно новая система; уже было проведено обследование предприятия и существует модель его деятельности; на предприятии уже существует некоторая ИС, которая может быть использована в качестве начального прототипа или должна быть интегрирована с разрабатываемой.

Следует, однако, отметить, что методология RAD, как и любая другая, не может претендовать на универсальность, она хороша в первую очередь для относительно небольших проектов, разрабатываемых для конкретного заказчика. Если же разрабатывается типовая система, которая не является законченным продуктом, а представляет собой комплекс типовых компонент, централизованно сопровождаемых, адаптируемых к программно-техническим платформам, СУБД, средствам телекоммуникации, организационно-экономическим особенностям объектов внедрения и интегрируемых с существующими разработками, на первый план выступают такие показатели проекта, как управляемость и качество, которые могут войти в противоречие с простотой и скоростью разработки. Для таких проектов необходимы высокий уровень планирования и жесткая дисциплина проектирования, строгое следование заранее разработанным протоколам и интерфейсам, что снижает скорость разработки.

Методология RAD неприменима для построения сложных расчетных программ, операционных систем или программ управления космическими кораблями, т.е. программ, требующих написания большого объема (сотни тысяч строк) уникального кода.

Не подходят для разработки по методологии RAD приложения, в которых отсутствует ярко выраженная интерфейсная часть, наглядно определяющая логику работы системы (например, приложения реального времени) и приложения, от которых зависит безопасность людей (например, управление самолетом или атомной электростанцией), так как итеративный подход предполагает, что первые несколько версий наверняка не будут полностью работоспособны, что в данном случае исключается.

Оценка размера приложений производится на основе так называемых функциональных элементов (экраны, сообщения, отчеты, файлы и т.п.) Подобная метрика не зависит от языка программирования, на котором ведется разработка. Размер приложения, которое может быть выполнено по методологии RAD, для хорошо отлаженной среды разработки ИС с максимальным повторным использованием программных компонентов, определяется следующим образом:

Основные принципы RAD:

· разработка приложений итерациями;

· необязательность полного завершения работ на каждом из этапов жизненного цикла;

· обязательное вовлечение пользователей в процесс разработки ИС;

· необходимое применение CASE-средств, обеспечивающих целостность проекта;

· применение средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы;

· необходимое использование генераторов кода;

· использование прототипирования, позволяющее полнее выяснить и удовлетворить потребности конечного пользователя;

· тестирование и развитие проекта, осуществляемые одновременно с разработкой;

· ведение разработки немногочисленной хорошо управляемой командой профессионалов;

· грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ.[2]

Заключение

Характерной чертой RAD является короткое время перехода от определения требований до создания полной системы. Метод основывается на последовательности итераций эволюционной системы или прототипов, критический анализ которых обсуждается с заказчиком. В процессе такого анализа формируются требования к продукту.

Разработка каждого интегрированного продукта ограничивается четко определенным периодом времени, который, как правило, составляет 60 дней и называется временным блоком. Факторы, позволяющие создать систему за 60 дней, причем без ущерба качеству, включают в себя использование мощных инструментальных средств разработки, высокий уровень фактора повторного использования, а также осмысленные и выделенные ресурсы.

Решающее ролевое участие конечного пользователя заключается в перемещении процесса работы от программирования и тестирования к планированию и проектированию. Пользователям приходится справляться с большим объемом работы в начале жизненного цикла, но в награду они получают систему, построенную за более короткий промежуток времени. Внутри жизненного цикла разработки существуют более короткие повторяющиеся циклы, при которых разработчики по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные в результате взаимодействия с заказчиком.

Список используемой литературы

1. Информационные  системы в экономике: Учебное  пособие /[ВЗФЭИ]; Под ред. А.Н. Романова, Б.Е. Одинцова . - 2-е изд.;перераб. и доп. - М.: Вузовский учебник, 2010. - 411с.

2. Грекул В.И., Коровкина Н.Л., Куприянов Ю.В. Методические основы управления ИТ-проектами: Учебник - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.- 612с.

3.http://www.inforazrabotky.info