Сергей Зыков - Основы проектирования корпоративных систем

• Название: Основы проектирования корпоративных систем
• Автор: Сергей Зыков
• Жанр: Управление, подбор персонала
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-7598-0862-6

В монографии рассматриваются важнейшие аспекты разработки прикладных программных систем для корпораций – крупных распределенных индустриальных структур, объединенных общими бизнес-целями. Особенностью подхода является исследование всего комплекса архитектурных уровней, необходимых для построения таких систем, – от моделей жизненного цикла и методологий их реализации до технологических платформ и инструментальных средств. Приведен ряд примеров, иллюстрирующих особенности применения современных технологий (в первую очередь, разработанных корпорацией Microsoft) для реализации и внедрения крупномасштабных программных систем в различных отраслях народного хозяйства.

Для студентов, аспирантов и исследователей, а также специалистов-практиков, область интересов которых связана с разработкой крупномасштабных программных систем.

---

Рис. 3.1. Модель Build-and-fx жизненного цикла ПО

Каскадная (водопадная) модель, представленная на рис. 3.2, является в полной мере применимой для корпоративных информационных систем, но имеет ряд ограничений. В частности, как и многие модели, которые применимы для КИС, она требует дисциплины и организованности, хорошего знания CASE-средств, так как нужно быстро и организованно создавать диаграммы, проводить сетевые совещания, конференции, достаточно быстро вести тестирование различными методами. Кроме того, нужно производить документацию в соответствии со стандартами, которые приняты по договоренности с заказчиком внутри компании как руководство к действию, как шаблоны для реализации документации, которая тоже является важной частью продукта. Продукт – это не только код, но и огромное количество документации, необходимое, чтобы обеспечить его грамотное и стабильное сопровождение. Документация тем более полезна для чтения чужого кода, поскольку персонал сопровождения как раз и работает с чужим кодом, ища в нем ошибки. Это будет рассмотрено более подробно далее, когда речь пойдет о стадии сопровождения. Пока следует отметить, что документация критически важна для каскадной модели, потому что, проверяя ее на адекватность и сопоставляя с ТЗ или другим вариантом требований к продукту, которые согласованы с заказчиком и утверждены как юридический документ, разработчики отчитываются по продукту и закрывают каждую стадию жизненного цикла.

Рис. 3.2. Каскадная модель жизненного цикла ПО

Осталось рассмотреть еще целый ряд моделей (рис. 3.3–3.5), которые достаточно важны для понимания того, каким образом можно организовывать жизненный цикл программных систем, в том числе и корпоративных, ведь эти модели существенным образом связаны именно с корпоративными информационными системами. Они ориентированы не на однократный проход по стадиям жизненного цикла, как это происходит в каскадной модели, а на последовательное уточнение функциональности продукта при движении по этим стадиям и, как правило, при неоднократном их прохождении.

Естественно, большую систему сложно реализовать за один проход, хотя при правильной постановке задачи и хорошем подходе к документированию и проектированию это оказывается возможным, например, в проектах, которые реализуются по каскадной модели большей частью для госструктур, таких как министерства обороны (и в США, и в России). Другие модели жизненного цикла, о которых речь пойдет далее, предусматривают либо итерации с возвратным уточнением функциональности продукта, либо другой способ циклического прохождения по стадиям жизненного цикла. Эти модели в определенном смысле более легки с точки зрения дисциплины проекта и в ряде случаев не требуют полной функциональности, производства полного продукта с документацией в полном объеме на каждую стадию.

Рис. 3.3. V-модель жизненного цикла ПО на базе каскадной модели

Рис. 3.4. Быстрое прототипирование – модель жизненного цикла ПО

Рис. 3.5. «Зубья акула» – модель жизненного цикла ПО на базе модели быстрого прототипирования

Одна из таких моделей – инкрементальная модель. В чем состоят ее важнейшие особенности? В ходе построения плана проекта ПО претерпевает разбивку на последовательные релизы. Весь жизненный цикл, связанный с производством до передачи в сопровождение, подразумевает производство последовательных релизов – циклов разработки, каждый из которых дает уже работоспособный продукт. Таким образом, в ряде случаев, особенно когда продукт не требует революционной перестройки от релиза к релизу (т. е. функциональность наращивается достаточно плавно), заказчику передается в сопровождение уже работоспособный продукт, пусть и с ограниченной функциональностью. Таким образом на каждой стадии происходит создание необходимой документации и тестирование, и продукт получается работоспособным, но реализует не всю функциональность, а каждый релиз уже дает продукт, который может применяться.

Если говорить об интернет-магазине, то можно упростить интерфейс, связанный с заказом продуктов, например: мы не можем выбрасывать из корзины продукты по одному, а можем только сразу чистить всю корзину; или у нас нет возможности выбора между доставкой по морю, по воздуху и по суше, а есть некий единый вид доставки с единым тарифом; или у нас нет возможности оплатить заказ кредитной картой, когда потребуется специальный сервер для аутентификации заказчиков, транзакций, связанных с электронными платежами. То есть на первом шаге реализуется достаточно упрощенный продукт, который тем не менее является полностью работоспособным.

Таким образом, в итоге каждого шага разработки, тестирования и интеграции имеется работающий продукт, который может устроить заказчика. В технических требованиях можно заранее оговорить, в какой последовательности и в какие сроки в плане проекта вводить ту или иную функциональность у заказчика, и далее вести последовательные релизы в соответствии с используемыми технологиями и функциональными ограничениями. При этом еще одним преимуществом является плавный ввод новой функциональности. Каждый функциональный блок содержит целый ряд модулей (классов, если мы говорим об объектно-ориентированном подходе к производству ПО). И, естественно, эти классы существуют не сами по себе, а в связи с другими классами. Они наследуют ряд свойств других классов, взаимодействуют с другими классами посредством методов, которые предоставляют доступ к полям семантически связанных классов. Таким образом, было бы желательно, чтобы при производстве каждого релиза связность модулей не только оставалась относительно небольшой, но и обеспечивала плавный ввод функциональности за счет относительно небольшого количества точек взаимодействия между этими модулями.

Естественно, при проектировании модулей нужно стараться обеспечить минимальную связность между ними, т. е. вся функциональность некой небольшой программной задачи, которую решает ПО, должна быть локализована в отдельном программном модуле. Но поскольку функциональность реализуется постепенно, новые модули будут взаимодействовать с уже существующими, поэтому нужно тестировать их взаимосвязи. Поэтому, если проект требует революционного ввода функциональности, которая во многом меняет старую, то возникнет целый ряд проблем. С чем они могут быть связаны? Во-первых, в объектно-ориентированном подходе к проектированию и реализации ПО возникает существенная проблема, связанная с наследованием. Может получиться так, что целый ряд классов в том релизе, который уже создан и внедрен заказчиком, претерпит существенные изменения. Изменится вся иерархия классов, и придется повторить этап проектирования и документирования для классов, которые уже были реализованы и функционируют. Это, конечно, придется делать в любом случае, но при революционных изменениях функциональности будет необходимо внести массу таких изменений, и это сведет на нет все усилия по производству первого релиза, фактически надо разрабатывать новый продукт. То есть функциональность, которая была разработана на предыдущем шаге, во многом будет переработана, и затраты, произведенные на создание этой функциональности, будут во многом потеряны. В этой связи инкрементальная модель не очень хороша для заказчиков или проектов, которые развиваются революционно.

С другой стороны, если продукт развивается эволюционно, модель во многом облегчает взаимодействие с заказчиком и отношения с ним, потому что основные модули, которые реализуют бизнес-логику приложения, будут меняться незначительно. К ним будет лишь добавляться некоторая функциональность (некоторые методы, если мы говорим на языке ООП). И в этой связи сопровождение продукта будет достаточно плавным, с небольшими затратами. В этом смысле рассматриваемый подход к разработке корпоративных информационных систем является достаточно хорошим для создания эволюционных продуктов. Естественно, обратная сторона медали – архитектурные решения. К сожалению, существуют программные архитектуры, которые не поддерживают такого рода масштабирование. Например, компонентная архитектура Microsoft с веб-сервисами достаточно хорошо поддерживает масштабирование, подключение новых элементов или расширение существующих. Существуют архитектуры, например файл-серверная, с масштабированием которых все гораздо сложнее. Поэтому уже на этапе выбора архитектуры, при первичном архитектурном проектировании, и отчасти при построении технических ограничений в проекте необходимо учитывать особенности той или иной модели. Вообще говоря, нужно выбрать модель жизненного цикла ПО и следовать этому выбору.