Сергей Зыков - Основы проектирования корпоративных систем

Поговорим о методологии Rational Unified Process, которую кратко называют RUP. Она была разработана компанией Rational, затем унаследована корпорацией IBM и сегодня поддерживается достаточно большим количеством инструментальных средств линейки Rational, которые закрывают весь жизненный цикл программного обеспечения. Это и средства проектирования, и средства управления проектами, и целый ряд средств, которые нацелены на фазы разработки, тестирования, внедрения и сопровождения. В линейке более 10 средств, которые взаимодействуют друг с другом, призваны вести проектирование на основе RUP и поддерживают практически весь жизненный цикл программного обеспечения. Самое главное, что нужно отметить о подходе Rational Unified Process, – это то, что есть несколько важных направлений, которых он придерживается. Это прежде всего итеративность (последовательная доработка, примерно, по спиральной или инкрементальной модели). Оценка рисков является важной составляющей RUP (на самом деле всех методологий, особенно гибких). Кроме того, подход имеет в своей основе архитектурную центричность (основан на том, что в центре всего проекта находится архитектура и этап архитектурного проектирования), также применяются сценарии использования. Тут нет ничего удивительного. Сценарии использования применяются широко в языке UML, который поддерживает большинство CASE-средств. Прецеденты – это один из первых видов диаграмм UML, которые встречаются по пути жизненного цикла программных систем. На стадии первичного проектирования возникают прецеденты, и диаграммы прецедентов детализируются в ходе проектирования на сценарии использования. Сценарий использования, по сути, являет собой конкретизацию прецедента. То есть если имеется прецедент, который объединяет такие роли, как пользователь и система, и представляет собой вход в систему (регистрацию), то сценариев использования здесь может быть, как минимум, два – это успешная и неудачная регистрация. То есть сценарий использования детализирует возможные варианты прецедентов.

Кроме того, Rational Unified Process – это достаточно четко определенный и структурированый процесс, последовательные стадии, через которые проходит программное обеспечение по мере своего создания, и важно провести взаимосвязь с дисциплиной программной инженерии. Действительно, RUP вместе с MSF – это та методология, которая предназначена для производства больших, сложных систем, состоящих из ряда взаимодействующих компонентов, возможно включающих базы данных (т. е. корпоративных систем). Rational Unified Process имеет четкую структуру и как методология является достаточно жестким подходом.

Еще одна методология, о которой упоминалось раньше и которая тоже является достаточно жесткой, – это Oracle CDM, но сегодня она применяется нечасто. Она основана на вариации каскадной модели и вполне может быть использована для производства корпоративных приложений. Rational Unified Process – это технология разработки корпоративных информационных систем, которая основана во многом на процессах, она так же, как и жизненный цикл программного продукта, включает четыре стадии.

Очень важно, что RUP, MSF и методологии меньшего калибра основаны на процессах и описывают взаимодействия ролей тех людей, функциональных групп, которые участвуют в этих процессах. При этом процессы разбиваются на активность.

Поскольку речь идет об итерации, каждая стадия может повторяться большое количество раз (как минимум, три – четыре раза для серьезных программных продуктов). Эти стадии называются: начало, проектирование, построение, внедрение (рис. 5.1). Информация не является закрытой, она доступна на соответствующих интернет-ресурсах, т. е. это открытая, общедоступная методология. Более того, корпорации IBM и Microsoft стараются их популяризировать, давать возможность и сторонним разработчикам, и другим компаниям разрабатывать информационные системы.

Рис. 5.1.RUP: основные вехи

Первая фаза называется началом и совмещает стадию первичной выработки концепции и требований высокого уровня к системе и экономического обоснования (сроки и стоимость). Естественно, говорить о спецификациях детального проектирования здесь еще рано, речь идет о документе, который приблизительно соответствует списку требований и в общем виде описывает функциональные требования и ограничения, которые предъявляются к продукту. Кроме того, речь идет о документе, который представляет собой первоначальный эскиз плана проекта (список основных ограничений по проекту, прежде всего экономического характера). Нужно отметить, что в методологиях существует важное понятие вех (основных этапов), каждая из них характеризуется документами, которые должны быть получены по завершении ключевых активностей, предусмотренных той или иной вехой. Как только документы, связанные с построением общей концепции требований к проекту, и скелет плана проекта построены, можно сказать, что на этой итерации мы завершаем первую фазу и переходим к детальному проектированию.

Очень важно подчеркнуть, что если первичное проектирование отвечает на вопрос «Что мы делаем?», то вторая фаза – на вопрос «Как?». Здесь речь идет об архитектурной составляющей проекта, из каких компонентов он будет состоять, как они будут взаимодействовать. С точки зрения программной архитектуры принимаем решение: будет ли это двух– или трехзвенная система, будут ли использоваться базы данных и т. д. Кроме того, происходит детализация требований. В моделях жизненного цикла, например объектно-ориентированной, очевидно, что детализация требований представляет собой полный перечень всех классов с описанием их сигнатур (имен, типов) атрибутов и методов, локальных и глобальных переменных, методов, которые будут взаимодействовать с соседними классами, и детализацией алгоритмов и структур данных, которые будут использоваться.

После того как детальное проектирование осуществлено, начинается третья фаза – фаза построения. Она соответствует реализации и модульному тестированию, интеграции и сборочному тестированию, тестированию. После этого осуществляется приемка и передачи продукта заказчику. Завершает стадию построения ревизия проекта, которая показывает, что продукт отвечает заявленным требованиям и способен пройти все приемочные тесты на реальном программном обеспечение заказчика.

Нужно сказать, что каждая из перечисленных фаз может включать различное количество итераций. При этом итерации дробятся на активности (небольшие замкнутые задачи с четким выходом), и в ходе выполнения каждой фазы может происходить несколько итераций как на стадии построения, так и на стадии передачи. Возможно возвращение к плану проектирования и корректировка продукта. Естественно, на каждой стадии перед началом итерации существует определенное количество метрик и определенные пороговые значения, с помощью которых производится контроль над релизом программного продукта. Видно, что на каждой итерации имеются рабочие потоки процесса, которые включают основные этапы (подэтапы) жизненного цикла программных систем (анализ, спецификация требований, проектирование, тестирование и т. д.). При этом на каждой фазе (начало, уточнение, конструирование, проектирование, разработка, переход) может быть несколько итераций. Схема достаточно сложная. В рамках каждой итерации может происходить достаточно много активностей по целому ряду потоков работ.