دانلود رایگان مقاله تجزیه و تحلیل تناسب توسعه نرم افزارهای مختلف مدل های چرخه دوام

چکیده

          در دوره فعلی توسعه نرم افزاری، تعداد زیادی از مدل های دوام برای توسعه نظام مند طرح ها و نرم افزارهای رایانه ای در دسترس هستند. مدل های SDLC دستورالعمل های نظری مربوط به توسعه نرم افزاری را ارائه می دهند. مدل های SDLC برای توسعه نرم افزار به شیوه ای نظام مند اهمیت زیادی دارند، به گونه ای که در مدت زمانی خاص در دسترس خواهد بود و باید دارای کیفیت مناسبی نیز باشد. این مدل ها درای خصوصیات منحصربفرد خود هستند و متناسب با شرایط خاصی از توسعه نرم افزاری و انواع نرم افزار هستند. ممکن است ثابت شود که یک مدل چرخه دوام نرم افزاری، بسته به محیط توسعه، کارآمدتر از دیگری باشد. در این مقاله، تلاش شده است تا مدل های چرخه دوام نرم افزاری گوناگون از این جنبه مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. انتخاب SDLC مناسب به مدیران طرح امکان می دهد تا کل راهکارهای توسعه نرم افزار را سر و سامان دهند. هر SDLC دارای مزایا و معایب خاص خود است که بر اساس آن تصمیم می گیریم چه مدلی باید در چه شرایطی اجرا شود. در این مقاله، بررسی جامعی از مدل های چرخه دوام مختلف، مانند مدل آبشاری ، توسعه سریع برنامه ( RAD)، مدل نمونه، مدل مارپیچی، مدل فزاینده و برنامه نویسی نهایی  (XP) ارائه می دهیم.

1. مقدمه  

          چرخه دوام توسعه نرم افزاری (SDLC) یکی از روش های توسعه نرم افزار به شیوه ای هموار است. SDLC احتمال تکمیل طرح نرم فزاری در مدت زمان معین و حفظ کیفیت محصول نرم افزاری به طبق نیاز را نیز افزایش می دهد. چارچوب چرخه دوام توسعه سیستم زنجیره ای از فعالیت ها برای طراحان سیستم را فراهم می آورد تا بتوانند توسعه نرم افزاری را ادامه دهند. این چارچوب اغلب به عنوان بخشی از چرخه دوام توسعه سیستم در نظر گرفته می شود. فرایند توسعه نرم افزار به مراحلی تقسیم می شود که به شرکتی نرم افزاری امکان می دهد تا فعالیت های خود را سازماندهی نماید. تمامی طرح های نرم افزاری مراحل جمع آوری ملزومات، تجزیه و تحلیل تجاری، طراحی سیستم، اجرا، و ازمون اطمینان از کیفیت پشت سر می گذارند. به کار گیری هر مدل SDLC اغلب مسئله انتخاب فردی است که به توسعه دهنده بستگی دارد. هر SCLD دارای نقاط قوت و ضعف خود می باشد که می تواند در شرایط مختلف کارکردهای بهتری را ارائه دهد. جووانوویچ دی  و همکارانش اصول پایه و مقایسه مدل های توسعه نرم افزاری را ارائه دادند. رودریگوئیز- مارتینز  و همکارانش به مدل های چارچوب چرخه دوام توجه کرده و به شرح دقیق فرایند چرخه های دوام توسعه نرم افزاری پرداختند و نتایج بررسی جامع چرخه های دوام توسعه نرم افزاری را گزارش دادند. ممکن است یک مدل چرخه دوام به لحاظ نظری مناسب با شرایط خاصی بوده و ممکن است همزمان مدل دیگری نیز ماناسب با مقتضیات ما به نظر برسد، اما باید در زمان تصمیم گیری در انتخاب مدل، موازنه و تعادل را در نظر داشته باشیم. دیویس ای ام  و همکارانش قالبی را ارائه دادند که می تواند به عنوان مبنای تحلیل شباهت ها و تفاوت های میان مدل های چرخه دوام جایگزین به صورت ابزاری برای محققان مهندسی نرم افزار عمل نماید که به آنها کمک کند تا اثرات احتمالی مدل چرخه دوام را توصیف کنند. این قالب می تواند به کاربران نرم افزار نیز کمک کند تا در مورد مدل چرخه دوام مناسب برای استفاده در پروژه ای خاص یا حوزه کاربردی دیگری تصمیم گیری نمایند. مدل چرخه دوام توسعه نرم افزار به کارکردهای مجزایی تقسیم بندی می شود و مشخص می کند که چگونه این کارکردها در تلاش برای توسعه کل نرم افزار سازماندهی می شوند. در این پژوهش، تحقیق کاملی در مورد مدل های مختلف چرخه دوام ارائه شده است که بر اساس آن تجزیه و تحلیل تناسب انواع مختلف مدل ها برای پروژه های گوناگون صورت گرفته است. 

2. مراحل شامل شده در مدل SDLC 

مراحل موجود در مدل چرخه دوام توسعه نرم افزار شامل موارد زیر هستند: 

1. جمع آوری نیازمندی ها
2. تجزیه و تحلیل نیازمندی ها
3. طراحی سطح بالا
4. طراحی سطح پایین
5. اجرا
6. آزمودن
7. آماده سازی و نگهداری

          ممکن است هر یک از خود فعالیت های اصلی به قدری گسترده باشد که نتواند در یک مرحله انجام شده و باید به مراحل کوچک تر دسته بندی و تقسیم شود. برای مثال، طراحی یک سیستم نرم افزاری گسترده همیشه به چندین مرحله طراحی مجزا تقسیم می شود که از یک طراحی سطح بالا شروع می شود که از مشخص نمودن تنها مؤلفه ها در سیستم آغاز می شود و به سمت طراحی دقیق که در آن منطق مؤلفه ها مشخص می شود، به پیش می رود. 

3. مدل های چرخه زندگی توسعه نرم افزار

مدل آبشار 

          در سال 1970، مدل آبشار توسط رویس  معرفی شد که یک مدل چرخه دوام توسعه نرم افزاری متوالی خطی بود. مراحل گوناگون پی گرفته شده شامل تجزیه و تحلیل نیازمندی ها، طراحی، کدگذاری، آزمودن و اجرا به شیوه ای هستند که مرحله ای که یا بار انجام شود، دیگر تکرار نمی شود و توسعه به مرحله بعد منتقل نمی شود، مگر این که مرحله قبلی کاملا تمام شده باشد. بنابراین، زمانی که مقتضیات پروژه ذاتاً پویا هستند، این مدل چندان مفید نخواهد بود. 

نقاط قوت مدل آبشار
1. فهم و استفاده آسان
2. فراهم آوردن ساختاری برای کاربران بی تجربه
3. درک خوب نقاط عطف
4. تنظیم ثبات مقتضیات
5. مناسب برای کنترل مدیریت (طرح، کارکنان، لبه)
6. کارکرد مناسب در زمانی که کیفیت مهم تر از هزینه ها یا برنامه زمان بندی باشد

نقاط ضعف آبشار
1. تمامی الزامات باید از پیش مشخص باشد. 
2. تحویلی های ایجاد شده برای هر مرحله ثابت در نظر گرفته می شوند- مانع انعطاف پذیری می شوند. 
3. ممکن است برداشت اشتباهی از فرایند القا نمایند. 
4. تلفیق در پایان و به شیوه انفجار بزرگ صورت می گیرد. 
5. فرصت کمی برای بازبینی سیستم توسط کاربر وجود دارد (تا حدی که ممکن است دیر شود). 
 
نقاط قوت RAD 
1. زمان چرخه ای کوتاه تر و بازدهی بهتر که به کارگیری افراد کمتر در آن هزینه ها نیز کاهش می یابد
2. رویکرد جعبه- زمان هزینه ها و خطر زمان بندی برنامه ها را کاهش می دهد. 
3. شامل شدن کاربر در طول چرخه کامل احتمال عدم رضایت کاربر و رفع نشدن نیازی تجاری را به حداقل می رساند. 
4. این مدل از مفاهیم مدل سازی برای جمع آوری اطلاعات در مورد تجارت، داده ها، و فراینده ها استفاده می کند.

نقاط ضعف RAD 
1. احتمال دست نیافتن به جمع بندی
2. دشواری استفاده با سیستم های میراثی
3. لزوم وجود سیستمی که بتواند از بخش های مختلف تشکیل شود
4. توسعه دهندگان و کاربران باید متعهد به فعالیت های پیاپی در چارچوب زمانی کوتاهی باشند.
 
         RAD می تواند در پروژه هایی اجرا شود که برای آنها جدول زمانی محدود بوده، خطر زیاد بالا نیست و دامنه پروژه کوچک یا متوسط است. مدل RAD برای پروژه های با محدودیت زمانی 60 تا 90 روز می تواند بسیار مؤثر باشد. 

Abstract

           In this current era of software development, a large number of life cycle models are available for the systematic development of computer software and projects. SDLC models give a theoretical guide line regarding development of the software. SDLC models are very important for developing the software in a systematic manner such that it will be delivered within the time deadline and should also have proper quality. These models have their own unique characteristics and are suited to a particular situation of software development and software types. One software life cycle model may prove to be more efficient than the other one depending upon the development environment. In this paper, the work has been done to analyze the various software life cycle models from this aspect. Selecting proper SDLC allows the project managers to regulate whole development strategy of the software. Each SDLC has its advantages and disadvantages according to which we decide which model should be implemented under which circumstances. In this paper we will present a comprehensive study of different life cycle models likewaterfall model, rapid application development (RAD), prototype model, spiral model, incremental model and extreme programming (XP) .

I. INTRODUCTION

          Software development life cycle (SDLC), is a way of developing the software in a smooth manner. SDLC also increases the probability of completing the software project within the time deadline and maintaining the quality of the software product as per the requirement. The System Development Life Cycle framework provides a sequence of activities for system designers and developers to follow for developing software. It is often considered as a part of system development life cycle. The software development process is divided into phases that allow a software organization to organize its work. All software projects go through the phases of requirements gathering, business analysis, system design, implementation, and quality assurance testing[1]. Employing any SDLC model is often a matter of personal choice entirely dependent on the developer. Each SDLC has its strengths and weaknesses, and each SDLC may provide better functionalities in different situations. Jovanovich D. et al. [1] presented basic principles and comparison of software development models. Rodriguez-Martinez et al. [2] 

          focused on lifecycles frameworks models and detailed software development life cycles process and reports the results of a comparative study of Software development life cycles. One life cycle model theoretically may suite particular conditions and at the same time other model may also look fitting into the requirements but one should consider trade-off while deciding which model to choose [3]. Davis A.M. et al. [4] provided a framework that can serve as a basis for analyzing the similarities and differences among alternate life-cycle models as a tool for software engineering researchers to help describe the probable impacts of a life-cycle model and as a means to help software practitioners decide on an appropriate lifecycle model to utilize on a particular project or in a particular application area. A software development life cycle model is broken down into distinct activities and specifies how these activities are organized in the entire software development effort. In this paper a thorough study of the different life cycle models has been presented and on the basis of that a suitability analysis of different types of models for various projects has been done.

II. PHASES INVOLVED IN SDLC MODEL

The phases involved in software development life cycle model are

1. Requirements gathering.

2. Requirement analysis

3. high level design

4. low level design

5. Implementation

6. Testing

7. Deployment & maintenance.

           Each of the basic activities itself may be so large that it cannot be handled in single step and must be broken into smaller steps. For example, design of a large software system is always broken into multiple, distinct design phases, starting from a very high level design specifying only the components in the system to a detailed design where the logic of the components is specified.

III. SOFTWARE DEVELOPMENT LIFE CYCLE MODELS

Waterfall Model

          Waterfall model was proposed by Royce in 1970 which is a linear sequential software development life cycle (SDLC) model. The various phases followed are requirements analysis, design, coding, testing and implementation in such a manner that the phase once over is not repeated again and the development does not move to next phase until and unless the previous phase is completely completed. Hence it is not very much useful when the project requirements are dynamic in nature.

Waterfall strengths

1. Easy to understand, easy to use.

2. Provides structure to inexperienced staff.

3. Milestones are well understood.

4. Sets requirements stability.

5. Good for management control (plan, staff, track).

6. Works well when quality is more important than cost or schedule.

Waterfall weaknesses

1. All requirements must be known upfront

2. Deliverables created for each phase are considered frozen – inhibits flexibility

3. Can give a false impression of progress

4. Integration is done in one big bang manner at the end

5. Little opportunity for customer to preview the system (until it may be too late).

Spiral Model

          Spiral model adds risk analysis and 4gl RAD prototyping to the waterfall model. Each cycle involves the same sequence of steps as the waterfall process model.

Spiral Quadrant:

          Objectives: functionality, performance, hardware/ software interface, critical success factors, etc. Alternatives: build, reuse, buy, sub-contract, etc. Constraints: cost, schedule, interface, etc. Study alternatives relative to objectives and constraints. Identify risks (lack of experience, new technology, tight schedules, poor process, etc. Resolve risks (evaluate if money could be lost by continuing system development. In develop next-level product the typical activities are Create a design, Review design, Develop code, Inspect code,Test product. In plan next phase the typical activities are Develop project plan, Develop configuration management plan, Develop a test plan, Develop an installation plan.

Spiral Model Strengths

1. Provides early indication of insurmountable risks, without much cost

2. Users see the system early because of rapid prototyping tools

3. Critical high-risk functions are developed first

4. The design does not have to be perfect

5. Users can be closely tied to all lifecycle steps

6. Early and frequent feedback from users

Spiral Model Weaknesses

1. Time spent for evaluating risks is too large for small or low-risk projects

2. The model is complex

3. Risk assessment expertise is required

4. Spiral may continue indefinitely

5. Developers must be reassigned during nondevelopment phase activities

RAD Model

          Phases of RAD are Requirements planning phase, User description phase, Construction phase, Cutover phase. If requirements are well understood and project scope is constrained, the Rapid application development (RAD) figure 4 process enables a development team to create a “fully functional system” within very short time periods (e.g., 60 to 90 days).

RAD Strengths

1. Reduced cycle time and improved productivity with fewer people means lower costs

2. Time-box approach mitigates cost and schedule risk

3. Customer’s involvement throughout the complete cycle minimizes risk of not achieving customer satisfaction and business needs

4. Uses modeling concepts to capture information about business, data, and processes.

RAD Weaknesses

1. Risk of never achieving closure

2. Hard to use with legacy systems

3. Requires a system that can be modularized

4. Developers and customers must be committed to rapidfire activities in an abbreviated time frame.

        RAD can be implemented in projects for which time line is aggressive, risk is not so high and the size of the project is Small or medium. RAD can prove to be very effective for projects with time limit between 60 to 90 days.

چکیده
1. مقدمه  
2. مراحل شامل شده در مدل SDLC 
3. مدل های چرخه زندگی توسعه نرم افزار
4. جمع بندی  
منابع

Abstract
1. INTRODUCTION
2. PHASES INVOLVED IN SDLC MODEL
3. SOFTWARE DEVELOPMENT LIFE CYCLE MODELS
4. CONCLUSION
REFERENCES