مقدمة في هندسة البرمجيات (ITGS-213) - Rبيع 2018 - LECTURE 9 PDF

‫‪7/6/2022‬‬ ‫جامعة طرابلس‬ ‫كلية تقنية المعلومات‬ ‫مقدمة في هندسة البرمجيات‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة التاسعة – نماذج إعداد المنظومات‬...

‫‪7/6/2022‬‬ ‫جامعة طرابلس‬ ‫كلية تقنية المعلومات‬ ‫مقدمة في هندسة البرمجيات‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة التاسعة – نماذج إعداد المنظومات‬ ‫‪Software Development Models‬‬ ‫‪1‬‬ ‫ربيع‪-2018‬‬ ‫محتويات المحاضرة‬ ‫‪ ‬مراحل دورة حياة المنتج البرمجي) ‪(Software Development Life Cycle SDLC‬‬ ‫نموذج الشالل)‪(Waterfall Model‬‬ ‫‪‬‬ ‫نموذج التجريبي)‪(Prototype Model‬‬ ‫‪‬‬ ‫نموذج التزايدي‪(Incremental Model).‬‬ ‫‪‬‬ ‫النموذج الحلزوني)‪(Spiral Model‬‬ ‫‪‬‬ ‫التطوير السريع للبرنامج )‪(RAD) (Rapid Application Development‬‬ ‫‪‬‬ ‫النموذج الرشيق (‪(Agile Model‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫مقدمـــــــــــــــــــة‬ ‫سنتناول بعض النماذج المستخدمة في اعداد المنظومات والتي ساهمت في التعامل مع‬ ‫الكم الهائل من المتطلبات الجديدة والمتنوعة والمعقدة والتعامل مع أزمة البرمجيات‪.‬‬ ‫حيث كان في الخمسينات اعداد المنظومات يتم بطريقة بدائية تسمى طريقة بناء‪-‬ثم‪-‬‬ ‫إصالح‪.‬أي اكتب برنامج ثم صحح الخطأ وجربه الى أن تصل الى الحل النهائي‪.‬‬ ‫بناء‬ ‫تعمل هذه الطريقة بصورة جيدة على تمارين البرمجة‬ ‫عدّل حتى يتم إرضاء الزبون‬ ‫ذات طول يتراوح من ‪ 100‬إلى ‪ 200‬سطر‪.‬‬ ‫طور العمل‬ ‫صيانة‬ ‫جاهز‬ ‫تطوير‬ ‫‪3‬‬ ‫مقدمـــــــــــــــــــة‬ ‫ومنذ بداية السبعينات بدأ اعداد المنظومات يتم بطريقة صحيحة وهذه الطريقة‬ ‫‪‬‬ ‫تتكون من مجموعة من المراحل عرفت بإسم دورة حياة اعداد المنظومات‬ ‫‪Software Development Life Cycle SDLC.‬‬ ‫في دورة حياة اعداد المنظومات يتم استخدام مجموعة نماذج مختلفة لعمليات البرمجة في‬ ‫هندسة البرمجيات ‪.‬نموذج اعداد البرمجيات هو أسلوب لتنظيم نشاطات عمليات‬ ‫البرمجيات وفقا لطريقة معينة ‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪2‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫عمليات البرمجيات‬ ‫‪Software processes‬‬ ‫كل نموذج هو مجموعة من األنشطة المرتبة هدفها النهائي تطوير منتج‬ ‫‪‬‬ ‫برمجي جديد أو تحسين منتج موجود‪.‬‬ ‫هذه النشاطات تهدف الي تطوير وتقييم البرمجيات ‪.‬وتحتوي النشاطات على‬ ‫‪‬‬ ‫عمليات تساعد في اداء انشطة هندسة البرمجيات بطريقة منظمة‪.‬‬ ‫كل عملية من عمليات البرمجيات تتضمن العديد من الخطوات او (المهام)‬ ‫‪‬‬ ‫لكل منها مدخالتها ومخرجاتها‪ ,‬وتأثيرها على جودة المنتج‪.‬‬ ‫بالتالي يوجد العديد من النماذج و المنهجيات إلدارة هذه العمليات ( نماذج‬ ‫‪‬‬ ‫اعداد البرمجيات(‬ ‫‪5‬‬ ‫نماذج اعداد المنظومات‬ ‫‪Software Development Models‬‬ ‫‪‬يوجد العديد من النماذج المختلفة إلعداد المنظومات التي تم تطوريها خالل الفترة‬ ‫من السبعينات الي اواخر التسعينات وهي‪:‬‬ ‫‪.1‬النموذج التدفقي أو االنحداري‪Waterfall Model‬‬ ‫‪.2‬نموذج العرض التجريبي‪Prototype Model‬‬ ‫‪.3‬النموذج التزايدي‪Incremental Model‬‬ ‫‪.4‬النموذج اللولبي( الحلزوني‪) Spiral Model‬‬ ‫‪.5‬نموذج التطوير السريع للبرنامج)‪(RAD‬‬ ‫‪Rapid Application Development‬‬ ‫‪6‬النموذج الرشيق (‪(Agile Model‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪3‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫النموذج التدفقي‪Waterfall Model‬‬ ‫‪‬يسمي النموذج الشاللي أواالنحداري أو النموذج التتابعي الخطي ‪(Linear‬‬ ‫)‪sequential‬نظرا لتتابع المراحل أو" دورة الحياة التقليدية “هو ( اول نموذج تم‬ ‫استخدامه بداية السبعينيات ) لهندسة البرمجيات يقترح منهجا تتابعيا منتظما لتطوير‬ ‫البرمجيات‪ ،‬يبدأ عند مستوى النظام ويتقدم تباعا إلى التحليل فالتصميم فالشفرة‬ ‫فاالختبار فالصيانة ‪.‬‬ ‫‪‬يوضح دورة حياة البرمجيات بشكل تدرجي ‪ ،‬تبدأ من المرحلة االولى حتي‬ ‫االخيرة‪.‬كل مرحلة تبدأ بعد االنتهاء من المرحلة السابقة‪.‬‬ ‫‪7‬‬ ‫النموذج التدفقي‪Waterfall Model‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪4‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫النموذج التدفقي أو الشاللي‪Waterfall Model‬‬ ‫النموذج السابق يفترض تبات المراحل‬ ‫‪‬‬ ‫وخاصة في مرحلة جمع المتطلبات وهي‬ ‫من اكثر المراحل تغيرا‪.‬‬ ‫انه ال يسمح للزبون بمشاهدة النظام اال في‬ ‫‪‬‬ ‫المراحل المتأخرة جدا‪.‬‬ ‫ونتيجة لذلك تم تعديل في هذا النموذج‬ ‫‪‬‬ ‫واصبح النموذج التدفقي المعدل بحيث‬ ‫يمكن الرجوع للمراحل السابقة في حالة‬ ‫حدوث تغير في المتطلبات‬ ‫النموذج التدفقي المعدل‬ ‫‪9‬‬ ‫مميزات وعيوب‬ ‫النموذج التدفقي أو الشاللي‪Waterfall Model‬‬ ‫‪‬مميزات النموذج التدفقي‪:‬‬ ‫‪.1‬انه بسيط وسهل الفهم‪.‬‬ ‫‪.2‬يعمل بشكل جيد في المشاريع الصغيرة والتي تكون فيها المتطلبات واضحة‪.‬‬ ‫‪‬عيوب النموذج التدفقي‬ ‫‪.1‬ليس نموذج جيد للمشاريع الكبيرة والمعقدة‪.‬‬ ‫‪.2‬ليس جيد في المشاريع التي عادة ما تكون فيها تغير المتطلبات عالي جدا‪.‬‬ ‫‪.3‬قد يسبب التكرار أو التعديالت ارتباكا( فوضى )مع تقدم فريق المشروع‪.‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪5‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫متى نستخدم النموذج الشاللي؟‬ ‫المتطلبات واضحة ومعرفة بشكل جيد‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫هناك تعريف ووصف مستقر للمنتج‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫عند بناء إصدار جديد من منتج موجود مسبقا‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫عند نقل منتج موجود إلى منصة عمل جديدة‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪11‬‬ ‫نموذج العرض التجريبي‬ ‫‪Prototype Model‬‬ ‫جاء هذا النموذج لحل القصور في النموذج التدفقي ( مشكلة المتطلبات الخاصة‬ ‫‪‬‬ ‫بالزبون الغير مدرك للمتطلبات ‪).‬غالبا ما يعرف الزبون مجموعة من األهداف‬ ‫العامة للبرنامج‪ ،‬وال يحدد بالتفصيل كل المتطلبات‪.‬‬ ‫يقوم معد المنظومة بإعداد نموذج تجريبي (منظومة تجريبية) كعينة لعرضها‬ ‫‪‬‬ ‫على الزبون‪.‬‬ ‫تستخدم هذه العينة عادة لتوضيح لمساعدة الزبائن على فهم متطلبات النظام ‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫وكبداية إلصدار عدة نسخ متتالية للوصول للمنظومة النهائية التي ستسلم للزبون‬ ‫فيما بعد‪.‬‬ ‫هذا النموذج يتم عرض وظائف محددة للمنظومة ابتداء من نسخة اولية‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪6‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫نموذج العرض التجريبي‬ ‫‪Prototype Model‬‬ ‫‪ ‬يبنى النظام كسلسلة من اإلصدارات التزايدية تسلم تباعا للزبون حيث‬ ‫يبني المطورون نموذج أولي )‪ (Prototype‬خالل مرحلة جمع‬ ‫‪.1‬‬ ‫المتطلبات‪.‬‬ ‫يقوم المستخدمون أو الزبون بتقييم النموذج المنجز‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫يقوم المستخدمون أو الزبون باقتراح اإلجراءات التصحيحية ‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫يقوم المطورون بتحسين النموذج وبناء نسخة جديدة‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫عند بلوغ الزبون درجة مقنعة من الرضى والكفاية‪ ،‬يقوم المطورون‬ ‫‪.5‬‬ ‫بمراجعة شفرة النموذج األخير لتحسينه من خالل تطبيق المعايير الالزمة‬ ‫العتباره منتجا نهائيا‪.‬‬ ‫‪13‬‬ ‫نموذج العرض التجريبي‬ ‫‪Prototype Model‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪7‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫مميزات و عيوب‬ ‫نموذج العرض التجريبي‬ ‫‪ ‬مميزات النموذج التجريبي‪:‬‬ ‫‪.1‬يقلل من مشاكل تحديد المتطلبات‪.‬‬ ‫‪.2‬يوفر دعم ومشاركة اكبر من طرف الزبون في المراحل المبكرة للمشروع‪.‬‬ ‫‪.3‬يستخدم عندما ال يكون هناك رؤية واضحة للمتطلبات ‪ ،‬بالتالي هو مناسب‬ ‫للبيئة التي يكثر فيها تغير المتطلبات‪.‬‬ ‫‪.4‬يمكن استعماله لتدريب المستخدمين قبل التسليم‪.‬‬ ‫‪15‬‬ ‫مميزات و عيوب‬ ‫نموذج العرض التجريبي‬ ‫عيوب النموذج التجريبي‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫قد يضغط الزبون باتجاه تسليم نموذج غير نهائي‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫قد تتحول عملية تحسين الطراز إلى حلقة غير منتهية مع اكتشاف المزيد من‬ ‫‪.2‬‬ ‫االحتياجات والمتطلبات‪(scope creep).‬‬ ‫يجب أن يتمتع فريق التطوير بمهارات عالية‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫قلة استخدام التوثيق‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪8‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫نموذج العرض التجريبي‬ ‫‪Prototype Model‬‬ ‫‪ ‬متي نستخدم العرض التجريبي؟‬ ‫‪.1‬لتوضيح و تحديد وتنقيح المتطلبات‪.‬‬ ‫‪.2‬محاولة فهم المسألة المراد حلها‪.‬‬ ‫‪.3‬نسخة بدائية للتوصل الي النسخة النهائية او ما يسمي باإلصدار النهائي‪.‬‬ ‫‪17‬‬ ‫النموذج التزايدي‬ ‫‪Incremental Model‬‬ ‫الهدف من هذا النموذج هو تقليص وقت انتظار الزبون للحصول على المنظومة‬ ‫‪‬‬ ‫النهائية وخاصة المنظومات الكبيرة والمعقدة والتي تستغرق مدة طويلة إلعدادها‪.‬‬ ‫وبالتالي تسليم المنظومة علي دفعات يكون الحل‪.‬حيث يتم تقسيم المنظومة الي‬ ‫‪‬‬ ‫اجزاء أو بناء ‪ Build‬يتم تسليمها للزبون تباعا في فترات زمنية متالحقة‪.‬‬ ‫كل جزء تمر عليه جميع مراحل تطوير البرمجيات ليتم تشغيله فيما بعد في موقع‬ ‫‪‬‬ ‫الزبون‪.‬‬ ‫النموذج التزايدي هو عبارة عن خليط من النموذج التدفقي و نموذج العرض‬ ‫‪‬‬ ‫التجريبي‪.‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪9‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫النموذج التزايدي‬ ‫‪Incremental Model‬‬ ‫‪ ‬فمثال قد تنجز برنامج معالجة النصوص باستخدام النموذج ألتزايدي كإنشاء‬ ‫الملفات والتحرير في التزايد األول‪ ،‬وتقدم إمكانيات أكثر تطورا (تعقيدا وتقدما)‬ ‫كتحرير والطباعة وادراج الجداول التزايد الثاني‪ ،‬وتقدم التصحيح اإلمالئي والقواعد‬ ‫في التزايد الثالث‪ ،‬وتقدم إمكانات متقدمة لضبط تنسيق الصفحة )‪(page layout‬‬ ‫في التزايد الرابع‪.‬‬ ‫‪19‬‬ ‫النموذج التزايدي‬ ‫‪Incremental Model‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪10‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫خصائص النموذج التزايدي‬ ‫‪Incremental Model‬‬ ‫يتكون المنتوج عادة من اجزاء أو بناء‪Build.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫كل جزء( بناء )يتم تصميمه وكتابته ثم تسليمه للزبون‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫يعطي المنتوج للزبون تدرجيا علي شكل دفعات جزء بعد جزء‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫‪21‬‬ ‫مميزات وعيوب النموذج التزايدي‬ ‫‪Incremental Model‬‬ ‫مميزات النموذج التزايدي‬ ‫‪‬‬ ‫ال يحتاج الي الكثير من أعضاء فريق العمل مما يودي الي توفير التكلفة‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫يستطيع الزبون أن يرى منظومة قابلة للعمل في وقت مبكر‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫يمكنك تسليم األجزاء البرمجية العاجلة ‪ ،‬و تأجيل الباقي فيما بعد‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫عيوب النموذج التزايدي‬ ‫‪‬‬ ‫يحتاج الي تخطيط وتصميم جيد‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫التكلفة أكثر من النموذج االنحداري‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪11‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫النموذج الحلزوني‬ ‫‪Spiral Model‬‬ ‫ تسمح المنهجية اللولبية للفرق باعتماد‬ ‫نماذج ‪SDLC‬متعددة بناء على‬ ‫أنماط المخاطر للمشروع المحدد ‪.‬‬ ‫مزيج من النهج التكراري والشالل ‪،‬‬ ‫التحدي مع النموذج الحلزوني هو‬ ‫معرفة متى تكون اللحظة المناسبة‬ ‫لالنتقال إلى المرحلة التالية‬ ‫ ‪.‬يمكن أن تستفيد الشركات التي ليست‬ ‫متأكدة من متطلباتها أو تتوقع‬ ‫تعديالت كبيرة خالل مشروعها الذي‬ ‫يتسم بمخاطر متوسطة إلى عالية من‬ ‫قابلية التوسع في هذه المنهجية‪.‬‬ ‫التطوير السريع للبرنامج ( ‪RAD) (Rapid Application‬‬ ‫)‪Development‬‬ ‫ التطوير السريع للتطبيق هو منهجية تطوير البرمجيات التي تتضمن أساليب مثل‬ ‫التطوير التكراري ووضع النماذج األولية للبرمجيات‬ ‫ يستند نموذج )‪RAD (Rapid Application Development) Model‬علي‬ ‫النماذج والتطوير التكراري مع عدم وجود تخطيط محدد المعنية‪.‬عمليه كتابه البرنامج‬ ‫نفسه ينطوي علي التخطيط المطلوب لتطوير المنتج‪.‬‬ ‫ يركز تطوير التطبيقات السريعة علي جمع متطلبات العمالء من خالل ورش العمل أو‬ ‫مجموعات التركيز ‪ ،‬واالختبار المبكر للنماذج االوليه من قبل العميل باستخدام المفهوم‬ ‫التكراري ‪ ،‬وأعاده استخدام النماذج الحالية (المكونات) ‪ ،‬والتكامل المستمر التسليم‬ ‫السريع‪.‬‬ ‫‪06/27/18‬‬ ‫‪12‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫مميزات نموذج تطوير التطبيقات السريع ‪RAD‬‬ ‫‪.1‬يمكن استيعاب االحتياجات المتغيرة‪.‬‬ ‫وقت التكرار يمكن ان تكون قصيرة مع استخدام أدوات راد قويه‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫االنتاجيه مع عدد اقل من الناس في وقت قصير‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫تقليل وقت التطوير‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫‪.5‬تشجيع مالحظات العمالء‪.‬‬ ‫عيوب نموذج تطوير التطبيقات السريع ‪RAD‬‬ ‫يتطلب المطورين ذوي المهارات العالية‪/‬المصممين‪.‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫االعتماد العالي علي مهارات النمذجة‪.‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫غير قابله للتطبيق علي مشاريع أرخص كتكلفه النمذجة وغيرها‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫يتطلب مشاركه المستخدم طوال دوره الحياة‪.‬‬ ‫‪.4‬‬ ‫درجة تعقيد عالية‬ ‫‪.5‬‬ ‫النموذج الرشيق‬ ‫‪Agile Model‬‬ ‫منهجية أجايل هي عكس نهج الشالل ‪.‬بدال من التعامل مع المتطلبات والتصميم واالختبار‬ ‫كخطوات متسلسلة كبيرة ‪ ،‬فإن النموذج الرشيق يجعلها جميع العمليات الجارية التي تتطلب‬ ‫مشاركة المطورين واإلدارة والعمالء‬ ‫‪.‬يتم تقسيم العمل عادة إلى شرائح من ‪ 2‬إلى ‪ 4‬أسابيع تُعرف باسم "سباقات‬ ‫السرعة "‪ ،Sprint‬حيث تقوم الفرق المسؤولة بمعالجة االحتياجات الرئيسية لعمالئها‬ ‫وإجراء االختبارات أثناء ذهابهم ‪.‬تميل ‪Agile‬إلى العمل بشكل جيد في المؤسسات‬ ‫الصغيرة ‪ ،‬وخاصة الشركات الناشئة ‪ ،‬حيث تكون السرعة والمرونة ضرورية‪.‬‬ ‫‪06/27/18‬‬ ‫‪13‬‬  ‫‪7/6/2022‬‬ ‫عند اختيار أفضل نهج‪ ،SDLC‬من المهم أن تتذكر أن أحد الحلول قد ال يناسب كل‬ ‫سيناريو أو عمل‪.‬قد تعمل بعض المشاريع بشكل أفضل مع نهج االنحدار ‪ ،‬بينما‬ ‫سيستفيد البعض اآلخر من المرونة في النماذج الرشيقة أو التكرارية‪.‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪14‬‬