История и основные понятия

Программная инженерия есть применение определенного систематического измеримого подхода при разработке, эксплуатации и поддержке программного обеспечения .

Термин software (программное обеспечение, ПО) ввел в 1958 году всемирно известный статистик Джон Тьюкей (John Tukey). Термин software engineering (программная инженерия) впервые появился в названии конференции НАТО, состоявшейся в Германии в 1968 году и посвященной так называемому кризису программного обеспечения. С 1990-го по 1995 год велась работа над международным стандартом, который должен был дать единое представление о процессах разработки программного обеспечения. В результате был выпущен стандарт ISO/IEC 12207 . В 2004 году в отрасли был создан основополагающий труд «Руководство к своду знаний по программной инженерии» (SWEBOK) , в котором были собраны основные теоретические и практические знания, накопленные в этой отрасли.

Во избежание двусмысленностей, но не претендуя на академичность, позволю себе ввести рабочие определения ряда терминов, которые я буду в дальнейшем активно использовать.

Программирование — процесс отображения определенного множества целей на множество машинных команд и данных, интерпретация которых на компьютере или вычислительном коплексе обеспечивает достижение поставленных целей.

Цели могут быть любые: воспроизведение звука в динамике ПК, расчет траектории полета космического аппарата на Марс, печать годового балансового отчета и т.д. Важно то, что они должны быть определены. Это звучит банально, но сколько бы раз об этом не твердили ранее, по-прежнему, приходится сталкиваться с программными проектами, в которых отсутствуют какие-либо определенные цели.

Это отображение может быть очень простым, например, перфорирование машинных команд и данных на перфокартах. А может быть многоступенчатым и очень сложным, когда сначала цели отображаются на требования к системе, требования — на высокоуровневую архитектуру и спецификации компонентов, спецификации — на дизайн компонентов, дизайн — на исходный код.
Далее исходный код при помощи компиляторов и сборщиков отображается на код развертывания, код развертывания — на вызовы функций ПО окружения (ОС, промежуточное ПО, базы данных), которое может располагаться на множестве компьютеров, объединенных в сеть, и только после этого — в машинные команды и данные.

Профессиональное программирование (синоним производство программ) — деятельность, направленная на получение доходов при помощи программирования.

Принципиальным отличием от просто программирования является то, что имеется или, по крайней мере, предполагается некоторый потребитель, который готов платить за использование программного продукта. Отсюда следует важный вывод о том, что профессиональное производство программ это всегда коллективная деятельность, в которой участвуют минимум два человека: программист и потребитель.

Профессиональный программист — человек, который занимается профессиональным программированием.

Профессионального программиста следует отличать от профессионала (мастера в программировании). Разброс профессионального мастерства в программировании достаточно широк и далеко не каждый, кто зарабатывает на жизнь программированием, является мастером, но об этом позже.

Программный продукт — совокупность программ и сопроводительной документации по их установке, настройке, использованию и доработке.

Согласно стандарту жизненный цикл программы, программной системы, программного продукта включает в себя разработку, развертывание, поддержку и сопровождение. Если программный продукт не коробочный, а достаточно сложный, то его развертывание у клиентов, как правило, реализуется отдельными самостоятельными проектами внедрения. Сопровождение включает в себя устранение критических неисправностей в системе и реализуется часто не как проект а, как процессная деятельность. Поддержка заключается в разработке новой функциональности, переработке уже существующей функциональности, в связи с изменением требований, и улучшением продукта, а также устранение некритических замечаний к ПО, выявленных при его эксплуатации (Рисунок 1).

Жизненный цикл программного продукта завершается выводом продукта из эксплуатации и снятием его с поддержки и сопровождения.

Рисунок 1 Жизненный цикл программного продукта

Процесс разработки ПО — совокупность процессов, обеспечивающих создание и развитие программного обеспечения.

Самый распространенный процесс разработки ПО, который пришлось наблюдать за годы работы в отрасли, можно назвать «как получится». Это не означает, что процесса как такового нет. Он есть и, как правило, обеспечивает разработку ПО при приемлемых затратах и качестве, но этот процесс не документирован, является «знанием стаи», держится на людях и передается из поколения в поколение. Целенаправленная работа по оценке эффективности и улучшению процесса не ведется.

Модель процесса разработки ПО — формализованное представление процесса разработки ПО. Часто при описании процессов вместо слова модель употребляется термин методология, что приводит к неоправданному расширению данного понятия.

Согласно SWEBOK 2004, программная инженерия включает в себя 10 основных и 7 дополнительных областей знаний, на которых базируются процессы разработки ПО. К основным областям знаний относятся следующие области:

Software requirements — программные требования.
Software design — дизайн (архитектура).
Software construction — конструирование программного обеспечения.
Software testing — тестирование.
Software maintenance — эксплуатация (поддержка) программного обеспечения.
Software configuration management — конфигурационное управление.
Software engineering management — управление в программной инженерии.
Software engineering process — процессы программной инженерии.
Software engineering tools and methods — инструменты и методы.
Software quality — качество программного обеспечения.

Дополнительные области знаний включают в себя:

Computer engineering — разработка компьютеров.
Computer science — информатика.
Management — общий менеджмент.
Mathematics — математика.
Project management — управление проектами.
Quality management — управление качеством.
Systems engineering — системное проектирование.

Все это необходимо знать и уметь применять, для того чтобы разрабатывать ПО. Как видим, управление проектами, о котором мы будем говорить далее, лишь одна из 17 областей знаний программной инженерии, и то вспомогательная. Однако основной причиной большинства провалов программных проектов является именно применение неадекватных методов управления разработкой.

Содержание раздела