مهندسی نرم افزار یک فناوری لایه ای است که مبتنی بر لایه کیفیت است. مدیریت کیفیت به ارتباط مداوم فرایند توسعه کمک میکند،  به طوری

 

 که همواره بهبود مستمر در فرایند توسعه باعث پیشرفت  فرایند توسعه نرم افزار میشود.

فرایند مهندسی نرم افزار همراه با لایه های فناوری(روش ها و ابزار ها) باعث توسعه تدریجی نرم افزار های رایانه ای میشوند.

 

فرآیند نرم افزاری

فرآیند  نرم افزاری مجموعه ای از فعالیت هایی است که منجر به تولید یک محصول نرم افزاری می شود. این فعالیتها ممکن است شامل توسعه نرم افزار از ابتدا در یک زبان برنامه نویسی استاندارد باشد. 

اگرچه در مدل های تجاری فرایند های نرم فرم افزاری ممکن است متفاوت باشند، که اغلب با گسترش و اصلاح سیستم های موجود، یا پیکربندی و یکپارچه سازی توسعه می یابند.

قدم های توسعه نرم افزار

چرخه حیات توسعه نرم‌افزار (SDLC) مراحل مختلف یک چرخه نرم‌افزاری و ساختاری را توضیح می‌دهد که در آن این مراحل اجرا می‌شوند. نتیجه حاصل از هر مرحله در مرحله بعدی چرخه حیات نرم‌افزار اجرا می‌شود.

 نیازمندی‌ها به طراحی تبدیل می‌شوند و طراحی برای توسعه کد بکار می‌رود. مرحله آزمایش نهایی, نتایج مرحله اجرا را با اندازه‌گیری آن در طول الزامات تایید می‌کند.

فرایند های نرم افزاری، اجزای بسیاری دارند ولی بیشتر آن ها شامل پنج بخش اساسی هستند:

• تعریف اولیه نرم افزار و آنالیز نیازمندی‌های

قابلیت های نرم‌افزار، الزامات  و  تعریف محدودیت‌های عملکرد آن در بخش مشخصات نرم افزار تعریف میشوند .چه کسی از آن استفاده خواهد کرد و چگونه از آن استفاده خواهد کرد. اطلاعات مربوط به چه نوع ورودی مورد نیاز است و انتظار می‌رود چه خروجی در طول این مرحله جمع‌آوری شود.

 هنگامی که اطلاعات جمع‌آوری شد, تحلیل می‌شود تا ببیند آیا این نیازمندی‌ها در نرم‌افزار گنجانده شده یا نه. پس از آن, یک سند استاندارد ویژگی باید به عنوان راهنما برای مرحله بعد مورد استفاده قرار گیرد.

• طراحی 

طراحی با استفاده از تعاریف اولیه و آنالیز نیازمندی ها و در راستای رفع نیاز ها انجام میشود . نتایج این مرحله در مرحله بعد مورد استفاده قرار میگیرد.

• پیاده سازی  و توسعه کد

پیاده سازی طرح مورد نظر از نرم افزار و نحوه اجرای آن در این بخش انجام میشود.در این مرحله کدنویسی توسط مهندسان نرم افزار انجام‌ شده و کد براساس مشخصات طراحی، تولید می‌شود . این مهم‌ترین و همچنین طولانی‌ترین مرحله در SDLC است .

• اعتبار سنجی و تست نرم افزار

بعد از مرحله پیاده سازی و توسعه کد، نرم افزار آزمایش می‌شود تا از برآورده کردن تمام نیاز های مشخص شده در مرحله اول اطمینان حاصل شود.انواع مختلفی از آزمایش‌ها مانند تست سیستم , تست واحد , آزمون پذیرش و تست یکپارچگی انجام می‌شوند .

به صورت کلی نرم افزار تولید شده بعد از انجام این مرحله ارزیابی می شود تا  آنچه کارفرما مد نظر دارد به درستی انجام شود.

• توسعه، نگهداری و تکامل نرم‌افزار

این مرحله، مرحله نهایی است که در آن  نسخه اولیه نرم‌افزاربه مشتری تحویل داده می‌شود. زمانی که مشتری شروع به استفاده کند مشکلات واقعی شناسایی می‌شوند.

نرم‌افزار باید برای برآورده کردن نیازهای مشتری به صورت کامل از نسخه اولیه به نسخه پیشرفته تکامل یابد .

فعالیت های بخش توسعه و تکامل نرم افزار بعد از پیاده سازی نسخه اولیه و تست نرم افزار توسط تعدادی کاربر انجام میشود. 

این فرایند معمولا منجر به  طراحی رابط کاربری جدید و یا اعمال تغییرات در جهت پیشرفت نرم افزار میشود.

بخش توسعه و تکامل نرم افزار شامل چند بخش زمان بر میباشد که به صورت خلاصه، فعالیت های اعتبارسنجی الزامات، بررسی طراحی معماری، انجام فرایند پشتیبانی اسناد و مدیریت پیکره یندی را شامل میشود.

اجزا کلیدی نرم افزار

موارد مورد بررسی در فرایند توسعه نرم افزار شامل بررسی محصولات، نقش ها و روند فعالیت کاربر میشود. محصولات نتیجه انجام فعالیت در پلتفرم نرم افزاری هستند. برای مثال: نتیجه فعالیت طراحی معماری میتواند مدلی از معماری نرم افزار باشد.

نقش های موجود در پلتفرم نرم افزاری شامل مسئولیت های افراد درگیر فرایند در پلتفرم میشود. مانند: برنامه نویس، مدیر محصول، طراح محصول و..

روند فعالیت کاربری به دو بخش قبل و بعد از ایجاد نرم افزار تقسیم میشود. قبل از فرایند تولید شروطی برای فعالیت کاربران منظور میشود و بعد از اتمام تولید نسخه اولیه نرم افزار تمام شروط تعیین شده در قبل مورد بررسی قرار می گیرند.

فرآیندهای نرم‌افزاری و توسعه نرم افزار پیچیده هستند و مانند همه فرایندهای وابسته به تفکر،بر تصمیم‌گیری ، قضاوت و خلاقیت سازندگان وابسته است . از این رو می توان گفت هیچ فرایند توسعه نرم افزاری به صورت ایده آل انجام نمیشود و همیشه راه هایی برای توسعه وجود دارند

مسیر توسعه نرم افزار ها،  با توجه به روند نوع کاربران متفاوت است. برای مثال،  در شرایطی که سیستم نرم افزار برای فعالیت های تجاری طراحی شده است ، اعمال کوچکترین تغییر باید با در نظر گرفتن نوع نگاه تجاری و تغییر در سود با زیان مالی باشد. و یا در صورتی که نرم افزار برای آموزش طراحی شده باشد ، برای توسعه در هر بخش نرم افزار باید میزان یادگیری  کاربران و فرایند های یادگیری بررسی شود.

 

اگرچه هیچ فرآیند نرم‌افزاری “ایده‌آلی” وجود ندارد، اما در بسیاری از سازمان‌ها،  برنامه‌ای برای بهبود فرآیند نرم‌افزار وجود دارد که  ممکن است شامل روش‌های منسوخ شده باشد و یا از  بهترین عملکرد در مهندسی نرم‌افزار صنعتی بهره‌مند نباشند.

درواقع، بسیاری از سازمان‌ها هنوز از روش‌های مهندسی نرم‌افزار در توسعه نرم‌افزار خود استفاده نمیکنند!!

 

استاندارد سازی فرایند ها دقیقا همان راه چاره برای سازمان هاست که  باعث کاهش تنوع در فرایند های نرم افزاری و از طرفی بهبود ارتباطات و کاهش زمان آموزش میشود.

استانداردسازی همچنین یک گام مهم در معرفی روش‌های مهندسی نرم‌افزار جدید و تکنیک‌های خوب مهندسی نرم‌افزار است.

توسعه دهندگان نرم افزار چه کسانی هستند؟

افراد مختلف، با تخصص های متفاوت و با همکاری هم تیم نرم افزاری را تشکیل میدهند تا پروژه به ثمر برسد. در این بخش 10 نقش اصلی در تولید و توسعه نرم افزار معرفی میشوند. برخی از این افراد دارای تخصص در یک رشته خاص و برخی دیگر دارای تخصص های متفاوت هستند.

• مهندس توسعه دهنده Frontend

سازندگان Frontend روی قسمتی از محصول کار می‌کنند که کاربر با آن تعامل دارد . آن‌ها در درجه اول به رابط کاربر ( UI ) مربوط می‌شوند . برای مثال ، آن‌ها ممکن است چیدمان ، جنبه‌های بصری و مولفه‌های تعاملی یک وب سایت یا برنامه را ایجاد کنند . با این حال ، نقش آن‌ها شبیه به طراح یا طراح تجربه کاربر نیست . آن‌ها همچنین مشکلات کاربران را رفع می‌کنند و مطمئن می‌شوند که رابط کاربر می‌تواند در مرورگرهای دیگری اجرا شود .

آن‌ها باید در برنامه‌نویسی به شدت مهارت داشته باشند و از نزدیک با توسعه دهندگان backend کار کنند تا اطمینان حاصل کنند که دو جنبه از تابع محصول به صورت یکپارچه هستند.

• مهندس توسعه دهنده Backend

در مقابل ، یک توسعه دهنده backend با قسمتی از کاربری محصول کار می‌کند برای کاربران قابل رویت نیست.مهندس backend بر بخشی از منطق اصلی و ساختار پیچیده برنامه تمرکز دارد که باعث یکپارچگی سیستم،عملکرد قوی ، مقیاس پذیری و امنیت نرم افزار میشود.

همانطور که در بالا اشاره شد ، توسعه دهندگان و developers از نزدیک با یکدیگر کار می‌کنند تا محصول نهایی را ایجاد کنند .

• مهندس توسعه دهنده Full-Stack

مهندس توسعه Full-Stack یک توسعه دهنده کامل بر روی تمام جنبه های محصول از جمله frontend و backend  است. برای تبدیل شدن به یک مهندس Full-Stack افراد نیازمند مهارت های برنامه نویسی قوی و همچنین مهارت های نرم زیاد برای برقرار ارتباط، با سایر مهندسان برنامه نویس هستند. در شروع روند توسعه نرم افزار عموما یک مهندس Full-Stack  برای مسئولیت اجرا و به ثمر رساندن فرایند های برنامه نویسی در نظر گرفته میشود.

• مهندس توسعه دهنده Desktop

توسعه دهندگان Desktop به طور انحصاری برنامه‌هایی را ایجاد می‌کنند که روی سیستم‌عامل Desktop اجرا می‌شوند ، مانند ویندوز ، مک ، یا لینوکس . توسعه دهندگان Desktop بر خلاف توسعه دهندگان Mobile هستند که برنامه‌هایی با قابلیت اجرا  بر روی موبایل ، تبلت و یا دیگر دستگاه‌ها را ایجاد می‌کنند .

این نوع تخصصان در روزهای ابتدایی برنامه‌نویسی ، قبل از زمان برنامه نویسی کاربردی تلفن همراه ، در همه جا حاضر بودند و در حال حاضر نیز فعالیت میکنند.

• مهندس توسعه دهنده Web

توسعه وب فرآیند ساخت برنامه‌های کاربردی وب است .کاربران از طریق یک مرورگر اینترنت به برنامه های تولید شده توسط توسعه دهنده Web دسترسی دارند. این برنامه های تولید شده بر خلاف  برنامه های مبتنی بر تلفن همراه حتما نیاز به اتصال اینترنت دارند.

این تفاوت با یک برنامه کاربردی تلفن همراه است ، که بر روی یک تلفن یا تبلت اجرا می‌شود و لزوما ً نیاز به اتصال اینترنتی ندارد .

توسعه دهندگان وب میتوانند در بخش های مهندسی توسعه Frontend، توسعه Backend و Full-Stack فعالیت کنند.

• مهندس توسعه دهنده پایگاه‌ داده

یک توسعه دهنده پایگاه‌داده مسئول ایجاد پایگاه‌ داده ، اصلاح و طراحی برنامه‌های موجود یا جدید و حصول اطمینان از این است که الزامات کاربران را برآورده می‌کنند . گاهی ، نقش‌های مدیر پایگاه‌ داده و توسعه دهنده همپوشانی می‌کنند – این به نیازهای مشتری یا کارفرما بستگی دارد .

• مهندس توسعه دهنده Mobile

همان طور که احتمالا ً از این نام مشهود است ، یک توسعه دهنده موبایل برنامه‌هایی را می‌سازد که به صورت مجازی روی دستگاه‌های تلفن همراه ، از جمله تلفن‌های هوشمند ، تبلت ‌ها و برخی از انواع ساعت های هوشمند اجرا می‌شوند .

معمولا ً، این متخصصان در هر دو بخش آی او اس یا آندروید تخصص دارند ، اما نه هر دو .

این امکان وجود دارد که با دو سیستم  به صورت عملیاتی کار کنیم . با این حال ، بسیاری از شرکت‌ها با توسعه دهندگانی کار می‌کنند که تنها در یک مورد متخصص هستند . 

• مهندس توسعه دهنده Cloud Computing

  Cloud Computing یا رایانش ابری شامل خدمات و یا برنامه‌هایی است که بر روی فضای ابری اجرا می‌شوند. این نوع برنامه امکان دسترسی از راه دور و از هر مکانی را در صورتی که کاربر به اینترنت اتصال داشته باشد، انجام میشود. از جمله مزایای این نوع برنامه ها مقیاس پذیری بالا است.

برخی از توسعه دهندگان در Cloud Computing یا رایانش ابری تخصص دارند. آن‌ها کاربردهای ابری، تسهیل استقرار، مهاجرت ابری، مدیریت خدمات ابری و فراهم کردن نگهداری برای کاربران را فراهم خواهند کرد .

• مهندس توسعه دهنده  DevOps

DevOps مجموعه‌ای ازعمل‌هایی است که بر تحویل سریع ، کارآمد و مشتری محور بودن نرم‌افزار تمرکز دارند . این سبک به طور گسترده توسط توسعه دهندگان نرم‌افزار و تیم‌ها در سراسر دنیا به کار گرفته شده‌است .

مهندسین DevOps با تیم‌هایی کار می‌کنند که اصول را تمرین می‌کنند . آن‌ها نه تنها در توسعه محصول بلکه در تضمین کیفیت ( QA ) و استقرار نهایی شرکت فعالیت دارند .

 

 آن‌ها باید دارای طیف گسترده‌ای از مهارت‌ها مانند برنامه‌نویسی ، یکپارچه‌سازی ، اسکریپت نویسی ، تست QA و غیره می باشند . آن‌ها همچنین باید تئوری و عمل را برای پشتیبانی و کار با بقیه اعضای تیم ترکیب کنند ، که ممکن است شامل توسعه دهندگان نرم‌افزار و متخصصان تضمین کیفیت باشند .

• مهندس توسعه دهنده امنیت

همه می‌دانند که امنیت در نرم‌افزار در این روز و عصر چقدر مهم است . متخصصان نرم‌افزاری امنیتی به تضمین امنیت سیستم‌های فن‌آوری مختلف اختصاص‌داده شده‌اند . آن‌ها باید دانش جامعی ازروش‌ها ، ابزارها ، و الگوهای بکار گرفته‌شده برای هک کردن نرم‌افزار داشته باشند تا بتوانند به جلوگیری از وقوع این حملات کمک کنند .

 

هکرهای اخلاقی یک نمونه از این نوع مهندسین توسعه امنیت به صورت حرفه‌ای هستند . آن‌ها با مشتریانی کار می‌کنند که به منظور شناسایی و افشای نقاط ضعف نرم افزار شان ، به آن‌ها اجازه دهند تا قبل از اینکه توسط محرم های سایبری مورد سو استفاده قرار بگیرند ، آن‌ها را مهار کنند .

 

برای توسعه و تولید نرم افزارها قدم های بسیاری باید برداشته شود که علاوه بر دقت، نیازمند کار گروهی و صرف زمان مناسب است. به طور کلی فرآیند توسعه نرم افزار از ثبت ایده مطلوب تا ظهور نسخه نهایی، تمام اتفاقات را در بر میگیرد.

سوالات متداول