exam10 1 - stankin/design-part-1 GitHub Wiki

Модели FDD, TDD, MDD в разработке программных средств.

Выполнил: Мазитов Айнур

Проверила: Камышева Марина

Группа: ИДБ-17-05

Основные понятия

Программное обеспечение (ПО) — программа или множество программ, используемых для управления компьютером (ISO/IEC 26514:2008).

Разработка программного обеспечения (англ. software development) — деятельность по созданию нового программного обеспечения.

Методология разработки программного обеспечения — структура, согласно которой построена разработка программного обеспечения (ПО).

TDD — Test Driven Development

TDD — это методология разработки ПО, которая основывается на повторении коротких циклов разработки: изначально пишется тест, покрывающий желаемое изменение, затем пишется программный код, который реализует желаемое поведение системы и позволит пройти написанный тест. Затем проводится рефакторинг написанного кода с постоянной проверкой прохождения тестов.

TDD считается одной из форм правильного метода построения приложения. Философия разработки на основе тестов заключается в том, что ваши тесты являются спецификацией того, как ваша программа должна вести себя. Если вы рассматриваете свой набор тестов как обязательную часть процесса сборки, если ваши тесты не проходят, программа не собирается, потому что она неверна. Конечно, ограничение заключается в том, что правильность вашей программы определена только как полнота ваших тестов. Тем не менее, исследования показали, что разработка, основанная на тестировании, может привести к снижению ошибок на 40-80% в производстве.

После того, как вы ощутите, что написание тестов стало простой и естественной частью рабочего процесса, что вам больше не нужно думать об использовании TDD при работе над проектом, вы осознаете, что TDD влилось в вашу работу.

Эта методология позволяет добиться создания пригодного для автоматического тестирования приложения и очень хорошего покрытия кода тестами, так как ТЗ переводится на язык автоматических тестов, то есть всё, что программа должна делать, проверяется. Также TDD часто упрощает программную реализацию: исключается избыточность реализации — если компонент проходит тест, то он считается готовым.

Архитектура программных продуктов, разрабатываемых таким образом, обычно лучше (в приложениях, которые пригодны для автоматического тестирования, обычно очень хорошо распределяется ответственность между компонентами, а выполняемые сложные процедуры декомпозированы на множество простых). Стабильность работы приложения, разработанного через тестирование, выше за счёт того, что все основные функциональные возможности программы покрыты тестами и их работоспособность постоянно проверяется.

Сопровождаемость проектов, где тестируется всё или практически всё, очень высока — разработчики могут не бояться вносить изменения в код, если что-то пойдёт не так, то об этом сообщат результаты автоматического тестирования.

TDD — Type Driven Development

Type Driven Development сокращенно пишется также, как и разработка через тестирование, поэтому обычно пишут полное название. При разработке на основе типов ваши типы данных и сигнатуры типов являются спецификацией программы. Типы также служат формой документации, которая гарантированно обновляется.

Типы представляют из себя небольшие контрольные точки, благодаря которым, мы получаем множество мини-тестов по всему нашему приложению. Причем затраты на создание типов минимальны и актуализировать их не требуется, так как они являются частью кодовой базы.

Разработка по типу — это еще один правильный метод построения приложения. Как и в случае разработки на основе тестирования, разработка на основе типов может повысить вашу уверенность в коде и сэкономить ваше время при внесении изменений в большую кодовую базу.

Из минусов только возрастающая сложность у языков с динамической типизацией. К примеру, для JavaScript этот подход тяжелее применить, чем для TypeScript.

FDD — Features Driven Development

FDD — Эта методология (кратко именуемая FDD) была разработана Джеффом Де Люка (Jeff De Luca) и признанным гуру в области объектно-ориентированных технологий Питером Коадом (Peter Coad). FDD представляет собой попытку объединить наиболее признанные в индустрии разработки программного обеспечения методики, принимающие за основу важную для заказчика функциональность (свойства) разрабатываемого программного обеспечения. Основной целью данной методологии является разработка реального, работающего программного обеспечения систематически, в поставленные сроки.

Как и остальные адаптивные методологии, она делает основной упор на коротких итерациях, каждая из которых служит для проработки определенной части функциональности системы. Согласно FDD, одна итерация длится две недели. FDD насчитывает пять процессов. Первые три из них относятся к началу проекта:

разработка общей модели;
составление списка требуемых свойств системы;
планирование работы над каждым свойством;
проектирование каждого свойства;
конструирование каждого свойства.

Последние два шага необходимо делать во время каждой итерации. При этом каждый процесс разбивается на задачи и имеет критерии верификации. Давайте поподробнее остановимся на каждом пункте.

Разработка общей модели.

Разработка начинается c анализа широты имеющегося круга задач и контекста системы. Далее для каждой моделируемой области делается более детальный разбор. Предварительные описания составляются небольшими группами и выносятся на дальнейшее обсуждение и экспертную оценку. После одна из предлагаемых моделей или их совокупность становится моделью для конкретной области. Модели каждой области задач объединяются в общую итоговую модель, которая может изменяться в течение работы.

Составление списка функций

Информация, собранная при построении общей модели, используется для составления списка функций. Функции объединяются в так называемые "области" (англ. domain), а они же в свою очередь делятся на подобласти (англ. subject areas) по функциональному признаку. Каждая подобласть соответствует определенному бизнес-процессу, а его шаги становятся списком функций (свойств). Функции представлены в виде «действие — результат — объект», например, «проверка пароля пользователя». Разработка каждой функции должна занимать не более 2 недель, иначе задачу необходимо декомпозировать на более мелкими итерации. Список свойств в FDD – то же самое, что и product backlog в SCRUM.

План по свойствам (функциям)

Далее идет этап распределения функций среди ведущих программистов или по командам.

Проектирование функций

Для каждого свойства создается проектировочный пакет. Ведущий программист выделяет небольшую группу свойств для разработки в течение двух недель. После оставляются подробные диаграммы последовательности для каждого свойства, уточняя общую модель. Далее пишутся «заглушки» классов и методов. В этот момент мы должны сфокусироваться на дизайне программного продукта.

Реализация функции

Пишем код, убираем заглушки, тестируем.

После того, как свойство протестировано и ушло в продукт, берем следующее по приоритетам свойство, повторяем цикл дизайна/реализации.

Итого, в результате мы получаем:

документация по свойствам системы;
тщательное проектирование;
проще оценивать небольшие задачи;
тесты ориентированы на бизнес-задачи;
проработанный процесс создания продукта;
короткие итеративные циклы разработки позволяют быстрее наращивать функциональность и уменьшить количество ошибок.

Минусы:

FDD больше подходит для больших проектов. Небольшие команды разработки не смогут прочувствовать все преимущества данного подхода;
значительные затраты на внедрение и обучение.

MDD — Model Driven Development

В последнее время много внимания в публикациях отводится теме архитектуры и разработке на основе моделей MDA (Model Driven Architecture) и MDD (Model Driven Development). Не вдаваясь в подробности, выделим только ключевые моменты.

Разработка, управляемая моделями, (англ. model-driven development) — это стиль разработки программного обеспечения, когда модели становятся основными артефактами разработки, из которых генерируется код и другие артефакты.

Если говорить проще, то вся суть разработки сводится к построению необходимых диаграмм, из которых впоследствии мы генерируем рабочий код проекта. Основная цель MDD — минимизация затрат, связанных с привязкой к конкретным системным платформам и программным инфраструктурам. Ведь основная бизнес-логика содержится в диаграммах и не сковывает нас рамками выбора языка программирования и инструментов разработки.

Давайте немного отвлечемся и вспомним про компилятор. Он преобразует язык программирования высокого уровня в эквивалентную реализацию на машинном языке. Моделью в этом случае является программа, написанная на языке высокого уровня, которая скрывает несущественные детали о ее реализации. В MDD наши диаграммы — это еще один уровень абстракции, который не позволяет нам увязнуть в деталях разработки, а посмотреть на картину в целом. Диаграммы выступают в качестве своеобразных «чертежей», из которых различные автоматизированные и полуавтоматизированные процессы извлекают программы и соответствующие модели. Причем автоматическая генерация кода варьируется от извлечения простого скелета приложения до получения конечной кодовой базы (что сравнимо с традиционной компиляцией).

Идея MDD не нова ‑ она использовались с переменным успехом и раньше. Причиной возросшего внимания к ним в настоящее время является то, что автоматизации поддается значительно больше процессов, чем раньше. Это развитие отражается в появлении MDD-стандартов, что ведет к унификации соответствующих средств. Одним из таких стандартов является пересмотренная версия Unified Modeling Language – UML 2.0.

По стандартам Object Management Group (OMG) создание приложения состоит из следующих шагов:

cначала разрабатывается модель предметной области проектируемого приложения, полностью независимая от имплементирующей технологии;
затем она трансформируется специальным инструментом в платформо-зависимую модель;
наконец, она переводится в исходный код на соответствующем языке программирования.

Классический пример применения MDD, который используется уже давно, — моделирование баз данных. На основе одной концептуальной модели данных вы можете поддерживать несколько связанных с ней физических моделей для различных СУБД.

Какие преимущества мы получаем:

ускоряется вывод минимального жизнеспособного продукта (Minimum Viable Product) на рынок;
сокращается время на: генерацию каркаса приложения, модели классов, базы данных;
постоянно обновляемая документация;
для участников проекта диаграммы намного нагляднее кода.