من الفكرة إلى الواقع: الخطوات الأساسية لتطوير البرمجيات

يبدأ كل برنامج جيد بخطة وعملية تطوير برمجية واضحة.

يشار إلى هذه العملية، التي تشمل كل شيء بدءًا من التفكير وحتى الإطلاق، باسم دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC). يتضمن SDLC العديد من الخطوات التي قد تتكشف بشكل تسلسلي أو متداخلة. تنتج كل خطوة في عملية هندسة البرمجيات مخرجًا، سواء كان فكرة أو مستندًا أو تصميمًا، يعمل كمدخل للمراحل التالية - حتى تقوم بإصدار المنتج.

في هذه المقالة، نشارك خبرتنا في تقديم حلول برامج مخصصة للمؤسسات، ونتعمق في المراحل السبع الحاسمة لتطوير البرامج، ونستكشف منهجيات إدارة مشاريع البرامج الشائعة، ونوضح كيف تشكل دورة حياة تطوير البرامج.

7 خطوات لعملية تطوير البرمجيات

لقد حددنا سبع خطوات أساسية لتطوير البرمجيات. هذه الخطوات هي نفسها إلى حد كبير عبر منهجيات إدارة المشاريع. ولكن، كما سنسلط الضوء عليه لاحقًا، فإن مدة كل خطوة وعدد التكرارات التي يتم تنفيذ هذه الخطوات من خلالها قد تتغير وفقًا لاحتياجاتك وأهدافك وحجم فريقك وعوامل أخرى. الآن دعونا ننظر إليهم بمزيد من التفصيل.

1. التخطيط والتفكير

تبدأ عملية تطوير البرمجيات بالتخطيط الدقيق والتفكير الإبداعي. يجتمع أصحاب المصلحة وفرق التطوير معًا لتحديد نطاق المشروع وأهدافه والجمهور المستهدف. تتضمن مرحلة التخطيط فهم احتياجات العمل، وتحديد متطلبات المشروع، وتقدير الجهود المطلوبة، وتقييم نسبة الفوائد إلى التكلفة المحتملة.

إن الإنجاز الرئيسي لهذه المرحلة هو خطة مشروع شاملة تحدد رؤية واتجاه منتج البرنامج.

2. استنباط المتطلبات

أثناء مرحلة استنباط المتطلبات، يتحول التركيز نحو صياغة مواصفات مفصلة لمتطلبات البرامج (SRS). يتعاون محللو الأعمال مع أصحاب المصلحة لتحديد المتطلبات الوظيفية للحل المستقبلي.

إن التسليم الذي تم الحصول عليه في نهاية هذه المرحلة هو مستند متطلبات تفصيلي يعمل كمخطط لمراحل تطوير البرمجيات اللاحقة ويضمن أن المنتج يلبي التوقعات المحددة.

3. التصميم

بمجرد إعداد وثيقة المتطلبات، تبدأ مرحلة التصميم. خلال ذلك، يقوم مهندسو البرمجيات ومصممو UI/UX بإنشاء بنية المنتج وتجربة المستخدم. قد يقوم الفريق بإدخال تعديلات على المتطلبات وصقل الحل الفني مع تطور عملية التصميم أيضًا.

تنتج هذه الخطوة مستندات التصميم والإطارات السلكية والنماذج الأولية التي تحدد الأساس الهيكلي والمرئي للمنتج المستقبلي.

4. الهندسة

مع وجود بنية المنتج في متناول اليد، يغوص فريق التطوير في المرحلة الهندسية. يقوم مهندسو البرمجيات بكتابة التعليمات البرمجية وتنفيذ الميزات المستقلة ودمج المكونات المختلفة للبرنامج. تضمن مراجعات الكود المتكررة والاختبار التعاوني جودة الكود. تنتج المرحلة الهندسية تطبيقًا وظيفيًا.

5. الاختبار

يلعب ضمان الجودة دورًا محوريًا في عملية تطوير البرمجيات. الهدف من مرحلة الاختبار هو تقييم المنتج وتحديد العيوب وإصلاحها. يتم تلخيص أهداف الاختبار والنتائج المتوقعة في وثائق ضمان الجودة، والتي يمكن أن تختلف في مستوى تفاصيلها. يقوم مهندسو الاختبار بتنفيذ الوثائق المعدة وإجراء أنواع مختلفة من الاختبارات، بما في ذلك الاختبارات الوظيفية وغير الوظيفية، لتقديم برامج خالية من العيوب.

6. التكامل والنشر

بمجرد اجتياز البرنامج لاختبارات صارمة، يصبح جاهزًا للتكامل والنشر. تتضمن مرحلة التكامل دمج وحدات ومكونات مختلفة من البرنامج في منتج متماسك. ويتضمن النشر بدوره إطلاق المنتج للمستخدمين. تتطلب هذه الخطوة التنسيق بين فرق التطوير والعمليات لضمان النشر السلس.

7. الدعم والصيانة

لا تنتهي عملية تطوير البرمجيات بالنشر. يعد الدعم والصيانة المستمرة ضروريين لمعالجة المشكلات وتنفيذ التحديثات وتحسين وظائف المنتج. تساعد المراقبة المنتظمة والحصول على تعليقات المستخدمين في تحديد مجالات التحسين، مما يمكّن فريق التطوير من تقديم الدعم المستمر لتجربة المستخدم المتميزة.

منهجيات إدارة المشاريع الشائعة وكيفية تشكيل SDLC

هناك إطاران شائعان لإدارة مشاريع تطوير البرمجيات: Waterfall وAgile. ستختلف عملية تطوير البرامج الخاصة بك اعتمادًا على العملية التي تختارها.

شلال

الشلال، المعروف أيضًا باسم النموذج المتسلسل الخطي، يتبع مسارًا خطيًا، حيث تكتمل كل مرحلة قبل الانتقال إلى المرحلة التالية. تتضمن خطوات تطوير البرمجيات في مشاريع Waterfall عادةً جمع المتطلبات والتصميم والتنفيذ والاختبار والنشر والصيانة. تشتمل دورة حياة تطوير البرمجيات الواحدة على تكرار واحد لهذه المراحل.

الهيكل الصلب يجعله مثاليًا للمشاريع ذات المتطلبات المستقرة والمحددة جيدًا. ومع ذلك، فإن هذه الخاصية بالذات تصبح نقطة الضعف عندما تكون التغييرات حتمية.

ملاءمة:

يعد Waterfall مناسبًا تمامًا للمشاريع ذات الأهداف الواضحة وغير المتغيرة، حيث يمكن وضع خطة مفصلة منذ البداية، بما يتماشى مع الطبيعة المنظمة لعملية تطوير برمجيات Waterfall. إنه يتفوق في المشاريع حيث يمكن رسم النطاق بأكمله قبل بدء التطوير.

نقاط القوة:

• المعالم والتسليمات المحددة بوضوح، مما يسهل إدارة مشاريع البرمجيات
• الجداول الزمنية للمشروع وتكاليفه التي يسهل تقديرها بسبب التخطيط التفصيلي المسبق

نقاط الضعف:

• مرونة محدودة لاستيعاب المتطلبات المتغيرة
• - صعوبات في التعامل مع المشاريع طويلة الأجل ذات المتطلبات المتطورة

رشيق

يعد إطار Agile جزءًا لا يتجزأ من عملية تطوير البرمجيات الحديثة، وهو عبارة عن عائلة ديناميكية ومتكيفة من منهجيات الإدارة. تتلخص الفكرة الرئيسية وراء Agile في تقديم زيادات وظيفية صغيرة للمنتج. إنه يشجع تعاون العملاء، وردود الفعل المستمرة، والقدرة على التكيف مع التغييرات. تشمل عائلة Agile منهجيات مثل SCRUM، وKanban، وPRINCE2، وSAFe، وغيرها.

سكروم

في جوهره، يتحدى Scrum تقليد Waterfall من خلال تقديم نهج أكثر مرونة لتنظيم خطوات تطوير البرمجيات. إنها تتضمن المرونة والدورات التكرارية، حيث يتكشف التطوير في دفعات أقصر تُعرف باسم سباقات السرعة. يتيح ذلك لفرق التطوير الاستجابة للمتطلبات المتغيرة وديناميكيات السوق وتعليقات المستخدمين. يدعو Scrum أيضًا إلى توزيع الأدوار بشكل جيد، بما في ذلك مالكي المنتجات ومدير Scrum وفريق التطوير لضمان إدارة المشروع بكفاءة.

عادةً ما تمتد عملية تطوير برمجيات Scrum عبر المراحل التالية التي تتزامن إلى حد كبير مع مراحل Waterfall:

• التخطيط والتفكير الذي يركز على تحديد رؤية المشروع وأهدافه، وتحديد تراكم المنتج، وتحديد أولويات الميزات
• تخطيط التكرار الذي يتضمن تحديد العناصر من تراكم المنتج للسباق القادم وإنشاء تراكم السبرنت بالمهام
• التنفيذ ، حيث يقوم فريق التطوير بإنشاء وتقديم زيادات المنتج المحتملة القابلة للشحن من خلال استكمال المهام من تراكم Sprint
• المراجعة والعرض التوضيحي ، حيث يعرض الفريق الميزات المكتملة لأصحاب المصلحة، ويجمع التعليقات، ويضمن التوافق مع التوقعات المحددة
• تم تصميم المعرض بأثر رجعي للفريق للتفكير في السباق وتحديد التحسينات وضبط العمليات للتكرار التالي
• ركز التكيف على ضبط تراكم المنتج بناءً على التعليقات والتغييرات، مما يؤثر على تخطيط التكرار التالي.

ملاءمة:

يعد Scrum مثاليًا للمشاريع ذات رؤية المنتج المحددة جيدًا ولكن المتطلبات المتطورة، حيث يقدم إطارًا يستوعب التغيير مع الحفاظ على التحكم في تقدم التطوير.

نقاط القوة:

• مرونة عالية لاستيعاب المتطلبات المتطورة طوال دورة التطوير
• نهج يركز على العملاء، مما يضمن تعليقات العملاء المتكررة والتسليم المبكر للتحف الملموسة في كل تكرار
• سريع الدخول، سريع الخروج، مما يعني أن الفريق قادر على اكتشاف وتقييم ومعالجة جدوى الأفكار والميزات وأساليب التنفيذ

نقاط الضعف:

• يتطلب تعاونًا نشطًا ومشاركة من أصحاب المصلحة، وهو أمر ليس ممكنًا دائمًا
• قد تؤدي الحاجة المستمرة لمشاركة العملاء إلى زحف النطاق وتمديدات الجدول الزمني
• يتطلب فريق تطوير ناضجًا جدًا ومنظمًا ذاتيًا

كانبان

كانبان هو نهج مرئي لإدارة المشاريع يركز على التسليم المستمر وتحسين سير العمل. وهي تعتمد على لوحات كانبان لتصور عملية تطوير البرمجيات وتمثيل عناصر العمل وتقدمها، مما يسهل على الفرق إدارة المهام بطريقة مرنة.

الخصائص الأساسية لامتداد كانبان:

• التصور: يقوم كانبان بتصور حجم العمل وسير العمل في أعمدة تمثل مراحل مختلفة من التطوير (فكر في: "المهام الواجبة" و"قيد التقدم" و"تم"). يتم تمثيل كل عنصر عمل كبطاقة، مما يسمح للفرق بالحصول على عرض فوري لتقدم المشروع.
• الحد من العمل قيد التقدم (WIP): يركز كانبان على الحفاظ على سير عمل متوازن من خلال وضع حدود لعدد العناصر المسموح بها في كل عمود. وهذا يمنع التحميل الزائد على الفريق ويضمن اكتمال العمل قبل بدء المهام الجديدة.
• النظام القائم على السحب: يعمل كانبان بطريقة تعتمد على السحب، حيث يتم سحب العمل الجديد إلى المسار فقط عندما تسمح قدرة الفريق بذلك. وهذا ما يميز كانبان عن سباقات السرعة المحددة بالوقت الخاصة بـ Scrum.
• التسليم المستمر: يشجع كانبان على التسليم المستمر لعناصر العمل عند اكتمالها، دون انتظار أطر زمنية محددة.
• التحسين المستمر: يركز كانبان بشدة على التحسين المستمر. يتم عقد اجتماعات ومراجعات منتظمة لتحليل سير العمل وتحديد الاختناقات وإدخال التعديلات.

ملاءمة:

نادرًا ما يكون Kanban هو الخيار المناسب للمشاريع التي تركز على تطوير برامج جديدة. وبدلاً من ذلك، فهي تتفوق في المشاريع المخصصة لدعم وتعزيز الحلول البرمجية الحالية.

نقاط القوة:

• يوفر رؤية في الوقت الحقيقي لتقدم المشروع والاختناقات
• يسهل التسليم السلس والمستمر للعناصر

نقاط الضعف:

• قد تفتقر إلى البنية المحددة مسبقًا للمنهجيات الأخرى، مما يجعلها أقل ملاءمة للمشاريع ذات المتطلبات المحددة جيدًا
• يعتمد كانبان بشكل كبير على الانضباط الذاتي للفريق. وبدون التزام قوي من جانب الفريق، قد يصبح العمل غير منظم ويؤدي إلى انخفاض الكفاءة.

برنس2

يوفر PRINCE2، وهو اختصار للمشاريع في البيئات الخاضعة للرقابة، إطارًا منظمًا يوجه الفرق خلال جميع خطوات تطوير البرمجيات، والتي تشمل بدء المشروع والتخطيط والتنفيذ والمراقبة والإغلاق. ويؤكد على الإدارة الفعالة للمشروع وإدارة المخاطر والتواصل الواضح.

يقسم PRINCE2 عملياته عبر أربعة مستويات إدارية متميزة، ولكل منها أدوار ومسؤوليات محددة.

دعنا نستكشف هذه العمليات للحصول على فهم أوضح للنهج:

• إدارة الشركة أو البرنامج

المستوى الأول في عملية تطوير برمجيات PRINCE2 هو المكان الذي يبدأ فيه المشروع. على مستوى إدارة الشركة أو البرنامج، يتم إنشاء ولاية المشروع، مما يعطي المشروع الضوء الأخضر.

• اتجاه

مستوى الاتجاه هو المكان الذي يعمل فيه مجلس إدارة المشروع، مع مراقبة تقدم المشروع وصحته. أثناء المشروع، يرسل مجلس إدارة المشروع ثلاثة إخطارات مهمة: (1) إطلاق المشروع، (2) رفع العلم إذا خرجت الأمور عن المسار الصحيح، و (3) الإشارة إلى اكتمال المشروع بنجاح.

• إدارة

يشكل مستوى الإدارة جوهر أنشطة إدارة المشروع. وهو يشمل مجموعة من العمليات التي توجه المشروع من البداية إلى الإغلاق، بما في ذلك بدء المشروع، والتحكم في مرحلة، وإدارة حدود المرحلة، وإغلاق المشروع.

• توصيل

في هذا المستوى، يقوم فريق التطوير بصياغة النتائج المتوقعة.

ملاءمة:

إنه مناسب لمشاريع البرمجيات الكبيرة والمعقدة وعالية المخاطر حيث يعد التخطيط الشامل وإشراك أصحاب المصلحة أمرًا بالغ الأهمية.

نقاط القوة:

• يعزز نهجًا منظمًا لإدارة عملية تطوير البرمجيات بأدوار ومسؤوليات واضحة
• يضمن التوثيق الشامل وضوح المشروع ومساءلته
• يمكن توسيع نطاقه لأعلى ولأسفل ليناسب المشاريع ذات الأحجام المختلفة (لا يزال مناسبًا بشكل أفضل للمشاريع الكبيرة والمشاريع على مستوى المؤسسات)

نقاط الضعف:

• قد يتطلب الأمر إجراء تغييرات تنظيمية جوهرية لتبني المبادئ الخالية من الدهون بشكل كامل
• قد يؤدي التركيز على التحسين المستمر إلى تعديلات مستمرة على العملية، مما قد يؤثر على الاستقرار في المراحل المبكرة للمشروع.

آمن

تم تصميم SAFe (Scaled Agile Framework) خصيصًا للمشاريع واسعة النطاق، وهو يوسع مبادئ Agile إلى مستوى المؤسسة، مما يميزه عن Scrum وKanban ومنهجيات Agile الأخرى على مستوى الفريق.

يتميز النهج الآمن لإدارة عملية تطوير البرمجيات بالمستويات التالية:

• مستوى الفريق الذي يتكون من فرق مشروع متعددة تتبع ممارسات Agile القياسية لتطوير البرمجيات، بما في ذلك التخطيط السريع والوقوف اليومي ومراجعات السباق.
• مستوى البرنامج، حيث تجتمع فرق متعددة تعمل معًا في مهمة مشتركة وتشكل ما يسمى بـ Agile Release Trains (ARTs). تتبع ART زيادات في البرنامج، والتي تستمر عادةً من 8 إلى 12 أسبوعًا، مع دورات التخطيط والتنفيذ والتفتيش والتكيف.
• مستوى حل كبير، حيث تتقارب ARTs المتعددة لإنشاء حل كبير، مما يسهل التنسيق بين العديد من تدفقات القيمة. يتضمن هذا المستوى قطارات الحلول بالإضافة إلى احتفالات إضافية.
• مستوى المحفظة، حيث تتم مزامنة استراتيجية المنظمة مع التنفيذ من خلال تحديد الأولويات وتمويل تدفقات القيمة.

ملاءمة:

يعد SAFe مناسبًا تمامًا للمؤسسات الكبيرة التي لديها مبادرات تطوير برمجيات معقدة تتطلب التنسيق بين فرق ووحدات أعمال متعددة. إنها مناسبة بشكل خاص للمؤسسات التي تهدف إلى توسيع نطاق ممارسات Agile عبر المؤسسة.

نقاط القوة:

• يوفر SAFe نهجًا منظمًا لتوسيع نطاق ممارسات Agile، مما يمكّن المؤسسات الكبيرة من تنسيق ومواءمة فرق Agile المتعددة.
• إنه يضمن المواءمة بين تطوير البرمجيات وأهداف العمل من خلال إدارة محفظته وممارسات الحوكمة.

نقاط الضعف:

• يمكن أن يكون تطبيق SAFe معقدًا، خاصة بالنسبة للمؤسسات الجديدة في Agile. يمكن أن تكون الأدوار والاحتفالات والتحف واسعة النطاق ساحقة.
• غالبًا ما يتطلب تنفيذ SAFe مدربين متخصصين في برنامج Agile، وتدريبًا، وتغييرًا تنظيميًا كبيرًا، وهو ما يمكن أن يتطلب موارد مكثفة. وقد يواجه أيضًا مقاومة من الموظفين وأصحاب المصلحة، مما يجعل اعتماده أمرًا صعبًا.
• قد يكون SAFe أقل ملاءمة للمؤسسات أو المشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم التي لا تتطلب البنية والحوكمة الشاملة التي يوفرها الإطار. وقد لا يكون أيضًا الخيار الأفضل للمؤسسات غير المستعدة أو الراغبة في إجراء تغيير تنظيمي كبير.

ليتم تلخيصه

تشتمل عملية تطوير البرمجيات عادةً على سبع خطوات أساسية، تساهم كل منها بشكل لا غنى عنه في إنشاء منتج ناجح. إن الاختيار بين المسار المنظم لـ Waterfall أو الطبيعة القابلة للتكيف لـ Agile، بما في ذلك جميع مجموعاتها الفرعية، يؤثر بشكل واضح على مسار مشروعك. بفضل خبرتنا الواسعة في إدارة المشاريع، فإننا نفهم تحديات هيكلة عملية تطوير البرمجيات لتحقيق النجاح.

إذا كنت تبدأ مشروعًا لتطوير البرمجيات وتبحث عن مزود خدمات هندسة برمجيات موثوق به، فنحن هنا لتقديم التوجيه والخبرة. اتصل بنا لبدء رحلتك، وسنساعدك على التنقل في مشروع تطوير البرمجيات الخاص بك، مدعومًا بالمنهجية التي تناسب رؤيتك.

تواصل معنا إذا كانت لديك أي أسئلة لم تتم الإجابة عليها حول خطوات تطوير البرمجيات، وسنجيب عليها لك!

نُشر في الأصل على https://itrexgroup.com في 5 سبتمبر 2023.