Софтуерно инженерство

Софтуерно инженерство е област от компютърните науки, която се занимава с проектирането, разработването, поддръжката и управлението на софтуерни системи по систематичен, дисциплиниран и измерим начин.

Основни аспекти на софтуерното инженерство:

Анализ на изискванията

Определяне на нуждите и очакванията на потребителите и заинтересованите страни.

Проектиране на софтуер (Software Design)

Архитектура на системата, модули, интерфейси и бази данни.

Програмиране (Coding / Implementation)

Реализация на софтуера чрез писане на код, използвайки програмни езици като Java, Python, C# и др.

Тестване (Testing)

Проверка дали софтуерът работи правилно – включва юнит тестове, интеграционни тестове и системни тестове.

Поддръжка (Maintenance)

Отстраняване на грешки, подобрения и адаптация към нови изисквания.

Управление на проекти

Използване на методологии като Agile, Scrum, Waterfall и др. за планиране, изпълнение и следене на напредъка.

Инструменти и технологии:

  1. Системи за контрол на версиите: Git, GitHub, GitLab
  2. IDE: IntelliJ IDEA, Visual Studio, Eclipse
  3. Софтуерни рамки (frameworks): Spring Boot, React, Django
  4. Бази данни: PostgreSQL, MySQL, MongoDB
  5. CI/CD инструменти: Jenkins, GitHub Actions, GitLab CI

Подходи и модели:

  1. SDLC (Software Development Life Cycle) – традиционен модел за разработка
  2. Agile и Scrum – гъвкави методологии, често използвани днес
  3. DevOps – култура и практика за обединяване на разработка и операции

Жизненият цикъл на софтуера (Software Development Life Cycle, SDLC)

alt text

Жизненият цикъл на софтуера описва цялостния процес на създаване, внедряване и поддръжка на софтуер — от първоначалната идея до извеждането му от употреба. Той има за цел да осигури структуриран, предвидим и контролиран процес за разработка на качествен софтуер.

Основни фази на жизнения цикъл на софтуера

  1. Анализ на изискванията (Requirements Analysis)
    • Определят се нуждите на клиента и целите на системата.
    • Съставя се документ със софтуерните изисквания (SRS — Software Requirements Specification).
  2. Проектиране (Design)
    • Изготвя се архитектурата на системата, модулите, базата данни и интерфейсите.
    • Разделя се на:
    • High-Level Design (обща архитектура)
    • Low-Level Design (детайлен дизайн на модули)
  3. Реализация (Implementation / Coding)
    • Програмистите пишат кода според проекта.
    • Използват се езици за програмиране, фреймуърци, библиотеки и инструменти за контрол на версиите (Git и др.).
  4. Тестване (Testing)
    • Проверява се дали софтуерът работи правилно и отговаря на изискванията.
    • Видове тестове: модулни, интеграционни, системни, приемателни.
  5. Внедряване (Deployment)
    • Софтуерът се инсталира в реална (продукционна) среда и се предоставя на потребителите.
  6. Поддръжка (Maintenance)
    • След внедряването се откриват и коригират грешки, правят се актуализации и подобрения.
    • Поддръжката може да бъде:
    • Коригираща (fixes)
    • Адаптивна (към нови среди)
    • Перфекционираща (оптимизация)

Основни модели на разработка на софтуер

  1. Каскаден модел (Waterfall Model)
    • Линеен и последователен процес — преминава се от една фаза към следващата без връщане назад.
    • Подходящ за малки проекти с ясни изисквания.
    • Недостатък: трудно се правят промени след стартиране.

Изисквания → Дизайн → Имплементация → Тестване → Внедряване → Поддръжка

  1. Инкрементален модел (Incremental Model)
    • Проектът се разделя на модули (инкременти), които се разработват и внедряват поетапно.
    • Всеки инкремент добавя нова функционалност.
  2. Спираловиден модел (Spiral Model)
    • Комбинира каскадния модел и итеративния подход.
    • Основен акцент върху управление на риска.
    • Всеки цикъл (спирала) включва: планиране, анализ на риска, разработка и оценка.
  3. V-модел (Verification and Validation Model)
    • Подобен на каскадния, но свързва всяка фаза на разработка с фаза на тестване.
    • Подчертава важността на верификацията и валидацията.
  4. Аджайл (Agile) модел
    • Гъвкав подход, основан на итерации и непрекъсната обратна връзка.
    • Използва се при динамично променящи се изисквания.
    • Примери: Scrum, Kanban, Extreme Programming (XP).
  5. DevOps модел
    • Интегрира разработката (Dev) и операциите (Ops).
    • Цел: автоматизация, непрекъсната интеграция и непрекъсната доставка (CI/CD).
Фаза Основна цел Типичен резултат
Анализ Разбиране на нуждите Документ с изисквания
Проектиране Определяне на архитектура Дизайн спецификация
Реализация Създаване на кода Работеща система
Тестване Проверка на качеството Тестван продукт
Внедряване Доставка на клиента Инсталиран софтуер
Поддръжка Подобрения и корекции Обновен продукт