Программирование • 20 марта 2025 • 5 мин чтения

Разработка программного обеспечения: факторы, процессы, этапы

Если представить компьютер как тело, то программное обеспечение — это его мозг. Рассказываем, как разрабатывают ПО и какие факторы и тенденции на это влияют.

Понятие разработки программного обеспечения

Разработка программного обеспечения (ПО) — это процесс создания, тестирования, развёртывания и сопровождения компьютерных программ. Сюда входит полный цикл производства: от анализа требований до технической поддержки готового продукта.

Значение разработки программного обеспечения в современном мире

Программное обеспечение используется везде. Человек сталкивается с ним, когда пользуется смартфонами, автомобилями, бытовой техникой, услугами банков, больниц.

Онлайн-банкинг. Раньше, чтобы перевести деньги или оплатить счета, приходилось идти в банк. Теперь с помощью банковских приложений пользователи оплачивают покупки, открывают вклады и оформляют кредиты.
Такси. Работа сервисов такси тоже зависит от программного обеспечения. Оно управляет заказами, подбирает водителей, рассчитывает стоимость поездки. Например, в Яндекс Go алгоритмы анализируют расстояние, загруженность дорог и рейтинг водителя, подбирают оптимальный маршрут поездки.
Доставка еды. В приложениях для доставки еды программное обеспечение позволяет выбирать продукты в каталоге, отслеживать курьеров в реальном времени и оплачивать заказы онлайн.
Образование. Разработка ПО сделала образование доступным для людей по всему миру. Теперь можно освоить вторую профессию на онлайн-курсах, платформах для дистанционного обучения и с помощью мобильных приложений.
Взаимодействие с властями. С помощью приложений, например «Госуслуги» или «Налоги ФЛ», можно проще и быстрее получать государственные услуги: к примеру, оформлять налоговые вычеты, регистрировать собственность или платить налоги.
Туризм. Сайты и мобильные приложения сервисов путешествий, отелей и авиакомпаний — всё это помогает туристам быстро и без проблем организовывать свои поездки.

Приложения, веб-сайты, программы для умных устройств — всё это результат разработки ПО

Разобраться в том, как проектировать программное обеспечение, можно на курсе «Архитектура программного обеспечения». Студентов учат управлять большими объёмами данных, интегрировать функции безопасности, развёртывать приложения в облачных средах и общаться с бизнесом на одном языке. Курс длится шесть месяцев и подходит тем, у кого уже есть опыт работы над коммерческим IT-продуктом.

Основные цели и задачи разработки ПО

Цели

Решение конкретных задач пользователей. Главная цель ПО — помочь пользователям решить их проблемы или упростить выполнение задач. Это может быть что угодно: от простого калькулятора до сложной системы управления предприятием.

Например, приложение для доставки еды решает задачу быстрого и удобного заказа блюд из ресторанов

Автоматизация процессов. ПО позволяет автоматизировать рутинные задачи, которые раньше выполнялись вручную. Это экономит время и снижает вероятность ошибок.

Например, программа 1С автоматизирует расчёт зарплат, налогов и формирование отчётов

Обработка и анализ данных. ПО может обрабатывать большие объёмы данных, находить закономерности и предоставлять полезную информацию.

Например, с помощью Яндекс Метрики бизнес анализирует поведение пользователей

Обеспечение безопасности. ПО используют для защиты данных и предотвращения кибератак.

Например, антивирусы защищают пользователей от угроз в интернете

Задачи

Исследовать, какие проблемы должен решать продукт. Перед тем как начать разработку ПО, нужно понять запросы клиентов или бизнеса.

Например, при разработке приложения для заказа такси нужно понять, какие функции важны для пользователей. Это может быть быстрый поиск водителя, удобная оплата

Создать «чертёж» будущего ПО. Сюда входит разработка структуры базы данных, создание схемы взаимодействия между компонентами системы, проектирование пользовательского интерфейса.

Например, для интернет-магазина нужно спроектировать, как будут храниться данные о товарах, заказах и пользователях

Написать код. Программисты пишут код на выбранном языке программирования. Нужно создать функции, которые были описаны в требованиях

Протестировать работу ПО. После написания кода важно убедиться, что программа работает корректно. В задачи входят поиск и устранение ошибок, проверка производительности и безопасности.

Например, тестировщики могут проверять, работает ли кнопка «Купить» в интернет-магазине на всех устройствах и браузерах

Запустить ПО для пользователей. Нужно обеспечить бесперебойную работу системы, добавить новые функции по запросам пользователей

Факторы, влияющие на разработку ПО

Разработка ПО зависит от разных факторов. Они определяют сложность, стоимость и сроки выполнения проекта. Факторы можно разделить на три основные категории: технические, человеческие и внешние.

Технические факторы: выбор технологий, инструментов и платформ

Технологии — это языки программирования, фреймворки, библиотеки и другие инструменты, которые используются для разработки ПО. Выбор технологий зависит от следующих факторов:

Тип проекта: мобильное приложение, веб-сайт, десктопная программа.
Требования к производительности: например, для высоконагруженных систем выбирают языки вроде Go или Rust.
Опыт команды: если все программисты работают на Python, возможно, проще использовать его, чем набирать новую команду со знанием другого языка.

Самые высокооплачиваемые программисты в 2024 году — те, которые пишут на языке Objective-С. Второе место делят зарплаты специалистов по Elixir и Golang

Инструменты упрощают процесс разработки ПО и повышают его эффективность. К ним относятся:

Интегрированные среды разработки: Visual Studio, DataSpell, PyCharm.
Системы управления версиями: Git, GitHub, GitLab.
Инструменты для тестирования: например, Postman.

Платформы — это среды, на которых будет работать ПО. Это могут быть:

Операционные системы: Windows, macOS, Linux, Android, iOS.
Облачные платформы: Yandex Cloud, Selectel, VK Cloud.
Аппаратные платформы: серверы, мобильные устройства.

Человеческие факторы: роль команды разработчиков, управление проектом

Программное обеспечение разрабатывают люди. А на работу специалистов влияют разные факторы.

Квалификация: их hard и soft skills, опыт, знание технологий, умение решать сложные задачи.
Коммуникация: как выстроены отношения между разными специалистами — разработчиками, тестировщиками, дизайнерами и менеджерами.
Мотивация: заинтересованность команды в успехе проекта.

Управление проектом — это тоже человеческий фактор. К нему относится планирование, распределение задач, контроль сроков и бюджета. Чтобы свести к минимуму ошибки, используют разные методологии, например:

Agile — гибкий подход с короткими спринтами;
Scrum — фреймворк внутри Agile, где задачи делятся на небольшие части;
Waterfall — последовательный подход, где каждый этап завершается перед началом следующего.

Внешние факторы: рыночные условия, законодательные требования, бюджетные ограничения

Внешние факторы — те, которые команда не может контролировать. При этом они могут сильно влиять на процесс разработки ПО. Например, рыночные условия: рынок диктует, какие продукты будут востребованы. Здесь важно учитывать такие факторы:

Конкуренция: что предлагают конкуренты и как выделить свой продукт.
Потребности пользователей: какие функции и возможности они ожидают.
Тренды: например, рост популярности искусственного интеллекта или облачных технологий.

Кроме того, ПО должно соответствовать законам, особенно если оно работает с персональными данными. Например, если компания разрабатывает приложение для онлайн-банкинга, нужно настроить шифрование данных и двухфакторную аутентификацию.

Бюджет тоже влияет на выбор технологий, размер команды и сроки разработки. Если бюджет сильно ограничен, компания может использовать дешёвые и менее эффективные решения, сокращать функционал продукта.

Процессы разработки ПО

Разработка программного обеспечения включает шесть процессов: от анализа требований до сопровождения готового продукта. Разберёмся, что в них входит.

Процесс	Что относится к процессу
Анализ требований	Определение целей, функционала и ограничений проекта. Сбор информации от заказчика, пользователей и других заинтересованных сторон. Создание документации по требованиям
Дизайн архитектуры	Разработка общей архитектуры системы (монолит, микросервисы и др.). Проектирование базы данных, интерфейсов и API. Выбор технологий и инструментов. Создание схем взаимодействия компонентов
Разработка	Написание кода на основе требований и архитектуры. Использование систем контроля версий — например, Git. Разработка по выбранной методологии — например, Agile, Scrum, Kanban
Тестирование	Модульное тестирование — проверка отдельных компонентов. Интеграционное тестирование — проверка взаимодействия модулей. Системное тестирование — проверка всей системы. Приёмочное тестирование — проверка соответствия ожиданиям заказчика. Автоматизированное тестирование и ручное тестирование
Развёртывание	Подготовка окружения — серверов, контейнеризации. Выкатка обновлений и миграция данных. Мониторинг производительности после развёртывания
Поддержка и сопровождение	Исправление багов. Обновление функционала и оптимизация кода. Техническая поддержка пользователей

Основные этапы разработки ПО

На схеме изобразили жизненный цикл разработки программного обеспечения. Он включает семь этапов:

1. Определение целей, ресурсов, сроков и бюджета.
2. Изучение потребностей заказчика, документирование.
3. Создание архитектуры, дизайна и структуры ПО.
4. Написание кода.
5. Проверка на ошибки.
6. Выпуск в эксплуатацию.
7. Исправление багов, выпуск новых версий.

Весь цикл разработки ПО состоит из семи этапов: от планирования проекта до обновления готового продукта

Современные тенденции и технологии в разработке ПО

Сфера разработки ПО постоянно подстраивается под запросы рынка. Рассмотрим её основные тенденции и технологии.

Искусственный интеллект. ИИ стал помощником программистов в разработке ПО. Он пишет код, анализирует данные, распознаёт образы и генерирует контент. Например, ИИ-ассистенты в банках отвечают на частые вопросы пользователей.
Облачные технологии и контейнеризация. С помощью облачных технологий, например Yandex Cloud, можно экономить на разработке. А благодаря контейнерам, например Kubernetes или Docker, — масштабировать проекты.
Разработка с учётом кибербезопасности. Число кибератак растёт. Программное обеспечение теперь нужно разрабатывать так, чтобы эти атаки можно было отразить. Например, использовать шифрование данных и разные типы аутентификации.
Кросс-платформенная разработка. Актуально для приложений, которые работают на нескольких операционных системах, например на iOS и Android. С помощью специальных фреймворков можно создавать часть кода или весь код, который будет актуальным для всех платформ.
Микросервисная архитектура. Микросервисы остаются одной из самых популярных архитектурных моделей. В отличие от монолитных приложений, где весь код работает как единое целое, микросервисы разбивают приложение на небольшие независимые компоненты. Каждый микросервис отвечает за отдельную функцию, его можно разрабатывать, тестировать и развёртывать независимо.

Ошибки и способы их устранения

В процессе разработки программного обеспечения возникают ошибки, которые могут повлиять на качество, сроки и стоимость проекта. Рассмотрим, какие проблемы встречаются и как их избежать.

Ошибка	Как можно избежать
Техническое задание плохо задокументировано	Использовать гибкие методологии — Agile, Scrum — для управления. Чётко документировать требования. Регулярно связываться с заказчиком и пользователями
Плохо написанный код	Использовать ревью кода. Проводить юнит-тестирования
Неправильная оценка сроков и бюджета	Использовать специальные методы оценок — например, метод экспертных оценок. Закладывать буфер времени — примерно 20–30% от расчётного срока. Разбивать проект на небольшие задачи и итерации
Слабый контроль качества	Внедрять автоматическое тестирование. Использовать CI/CD — комбинацию непрерывной интеграции и непрерывного развёртывания контента. Проводить code review перед мержем в основную ветку
Плохая архитектура и код с техническим долгом	Проектировать архитектуру до начала разработки. Регулярно проводить рефакторинг кода
Игнорирование безопасности	Проводить аудиты безопасности. Ограничивать права доступа к процессам разработки ПО