مراحل ونماذج دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC).

ما هو SDLC؟

SDLC هي عملية منهجية لبناء البرمجيات تضمن جودة ودقة البرمجيات المُنشأة. تهدف عملية SDLC إلى إنتاج برمجيات عالية الجودة تلبي توقعات العملاء. يجب أن يكتمل تطوير النظام ضمن الإطار الزمني والتكلفة المحددين مسبقًا. تتكون SDLC من خطة مفصلة تشرح كيفية تخطيط وبناء وصيانة برمجيات محددة. لكل مرحلة من مراحل دورة حياة SDLC عمليتها الخاصة ومخرجاتها التي تُغذي المرحلة التالية. SDLC هي اختصار لـ دورة حياة تطوير البرمجيات ويشار إليها أيضًا بدورة حياة تطوير التطبيق.

👉 سجل للحصول على مشروع اختبار البرمجيات المباشر المجاني

لماذا SDLC؟

فيما يلي الأسباب الرئيسية وراء أهمية SDLC لتطوير نظام برمجي.

• وهو يوفر أساسًا لتخطيط المشروع وجدولة وتقديره
• يوفر إطارًا لمجموعة قياسية من الأنشطة والتسليمات
• إنها آلية لتتبع المشروع والتحكم فيه
• يزيد من وضوح تخطيط المشروع لجميع أصحاب المصلحة المشاركين في عملية التطوير
• زيادة وتعزيز سرعة التطوير
• تحسين العلاقات مع العملاء
• يساعدك على تقليل مخاطر المشروع والنفقات العامة لخطة إدارة المشروع

 

ما هي مراحل SDLC المختلفة؟

تنقسم عملية SDLC بأكملها إلى خطوات SDLC التالية:

• المرحلة الأولى: جمع المتطلبات وتحليلها
• المرحلة الثانية: دراسة الجدوى
• المرحلة الأولى: التصميم
• المرحلة الرابعة: الترميز
• المرحلة الخامسة: الاختبار
• المرحلة 6: التثبيت/النشر
• المرحلة السابعة: الصيانة

في هذا البرنامج التعليمي، قمت بشرح جميع مراحل دورة حياة تطوير البرمجيات.

المرحلة الأولى: جمع المتطلبات وتحليلها

المتطلب هو المرحلة الأولى في عملية SDLC. يتم إجراؤها من قبل كبار أعضاء الفريق بمدخلات من جميع أصحاب المصلحة وخبراء المجال في الصناعة. التخطيط ل ضمان الجودة ويتم في هذه المرحلة أيضًا تحديد المتطلبات والتعرف على المخاطر التي تنطوي عليها.

تعطي هذه المرحلة صورة أوضح لنطاق المشروع بأكمله والقضايا والفرص والتوجيهات المتوقعة التي أدت إلى إطلاق المشروع.

تتطلب مرحلة جمع المتطلبات من الفرق الحصول على متطلبات مفصلة ودقيقة. هذا يساعد الشركات على تحديد الجدول الزمني اللازم لإتمام العمل على النظام.

المرحلة الثانية: دراسة الجدوى

بعد اكتمال مرحلة تحليل المتطلبات، تتمثل الخطوة التالية في دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC) في تحديد وتوثيق احتياجات البرمجيات. أُجريت هذه العملية باستخدام وثيقة "مواصفات متطلبات البرمجيات"، المعروفة أيضًا باسم وثيقة "SRS". تتضمن هذه الوثيقة كل ما ينبغي تصميمه وتطويره خلال دورة حياة المشروع.

هناك خمسة أنواع رئيسية من فحوصات الجدوى:

• الاقتصادية: هل يمكننا استكمال المشروع ضمن الميزانية أم لا؟
• القانونية: هل يمكننا التعامل مع هذا المشروع باعتباره قانونًا إلكترونيًا وأطرًا تنظيمية/امتثالات أخرى؟
• Operaجدوى المشروع: هل يمكننا إنشاء العمليات التي يتوقعها العميل؟
• التقنية: تحتاج إلى التحقق مما إذا كان نظام الكمبيوتر الحالي يمكنه دعم البرنامج
• الجدول الزمني: قرر ما إذا كان من الممكن إكمال المشروع ضمن الجدول الزمني المحدد أم لا.

المرحلة الأولى: التصميم

في هذه المرحلة الثالثة، يتم إعداد مستندات تصميم النظام والبرمجيات وفقًا لوثيقة مواصفات المتطلبات. وهذا يساعد في تحديد بنية النظام الشاملة.

تعتبر مرحلة التصميم هذه بمثابة مدخلات للمرحلة التالية من النموذج.

هناك نوعان من وثائق التصميم التي تم تطويرها في هذه المرحلة:

تصميم عالي المستوى (HLD)

• وصف موجز واسم كل وحدة
• مخطط لوظيفة كل وحدة
• علاقة الواجهة والتبعيات بين الوحدات
• تحديد جداول قاعدة البيانات مع عناصرها الرئيسية
• مخططات معمارية كاملة مع تفاصيل التكنولوجيا

تصميم منخفض المستوى (LLD)

• المنطق الوظيفي للوحدات
• جداول قاعدة البيانات، والتي تتضمن النوع والحجم
• التفاصيل الكاملة للواجهة
• يعالج جميع أنواع مشاكل التبعية
• قائمة رسائل الخطأ
• استكمال المدخلات والمخرجات لكل وحدة

المرحلة الرابعة: الترميز

بعد انتهاء مرحلة تصميم النظام، تبدأ المرحلة التالية وهي البرمجة. في هذه المرحلة، يبدأ المطورون ببناء النظام بأكمله بكتابة الشيفرة البرمجية باستخدام لغة البرمجة المختارة. في مرحلة البرمجة، تُقسّم المهام إلى وحدات أو وحدات نمطية وتُسند إلى مختلف المطورين. وهي أطول مرحلة في دورة حياة تطوير البرمجيات.

في هذه المرحلة، يجب على المطور اتباع إرشادات برمجة محددة مسبقًا. كما يجب عليه استخدام أدوات البرمجة مثل المترجمين والمفسرين وأدوات تصحيح الأخطاء لتوليد الكود وتنفيذه.

المرحلة الخامسة: الاختبار

بمجرد اكتمال البرنامج، يُنشر في بيئة الاختبار. يبدأ فريق الاختبار باختبار وظائف النظام بأكمله، وذلك للتأكد من أن التطبيق يعمل وفقًا لمتطلبات العميل.

خلال هذه المرحلة، قد يكتشف فريق ضمان الجودة والاختبار بعض الأخطاء/العيوب ويُبلغ بها المطورين. يُصلح فريق التطوير الخطأ ويُعيده إلى فريق ضمان الجودة لإعادة اختباره. تستمر هذه العملية حتى يصبح البرنامج خاليًا من الأخطاء ومستقرًا ويعمل وفقًا لاحتياجات العمل الخاصة بذلك النظام.

المرحلة 6: التثبيت/النشر

بعد انتهاء مرحلة اختبار البرنامج وخلوه من أي أخطاء أو ثغرات في النظام، تبدأ عملية النشر النهائية. بناءً على ملاحظات مدير المشروع، يُصدر البرنامج النهائي ويُفحص بحثًا عن أي مشاكل في النشر، إن وجدت.

المرحلة السابعة: الصيانة

بمجرد نشر النظام وبدء العملاء في استخدام النظام المطوَّر، تحدث الأنشطة الثلاثة التالية

• إصلاح الأخطاء - يتم الإبلاغ عن الأخطاء بسبب بعض السيناريوهات التي لم يتم اختبارها على الإطلاق
• Upgrade – ترقية التطبيق إلى الإصدارات الأحدث من البرنامج
• التحسين - إضافة بعض الميزات الجديدة إلى البرنامج الحالي

التركيز الرئيسي لمرحلة SDLC هذه هو ضمان استمرار تلبية الاحتياجات واستمرار النظام في الأداء وفقًا للمواصفات المذكورة في المرحلة الأولى.

ما هي نماذج SDLC الشائعة؟

فيما يلي بعض أهم نماذج دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC):

نموذج الشلال في SDLC

نموذج الشلال هو نموذج SDLC مقبول على نطاق واسع. في هذا النهج، تنقسم عملية تطوير البرمجيات بأكملها إلى مراحل مختلفة من SDLC. في هذا النموذج، تُعدّ نتائج إحدى المراحل مدخلات للمرحلة التالية.

يعتمد نموذج SDLC هذا بشكل مكثف على التوثيق، حيث تقوم المراحل السابقة بتوثيق ما يجب تنفيذه في المراحل اللاحقة.

النموذج التزايدي في SDLC

النموذج التدريجي ليس منفصلاً، بل هو في الأساس سلسلة من دورات الشلال. تُقسّم المتطلبات إلى مجموعات في بداية المشروع. لكل مجموعة، يُتبع نموذج دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC) لتطوير البرمجيات. تتكرر عملية دورة حياة SDLC، مع إضافة كل إصدار وظائف جديدة حتى يتم استيفاء جميع المتطلبات. في هذه الطريقة، تُعدّ كل دورة بمثابة مرحلة صيانة لإصدار البرنامج السابق. يسمح تعديل النموذج التدريجي بتداخل دورات التطوير. بعد ذلك، قد تبدأ الدورة التالية قبل اكتمال الدورة السابقة.

نموذج V في SDLC

في هذا النوع من نماذج دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC)، تُخطط مرحلتا الاختبار والتطوير بالتوازي. لذا، هناك مرحلتا تحقق من دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC) من جهة، ومرحلة التحقق من الصحة من جهة أخرى. ينضم نموذج V إلى مرحلة الترميز.

نموذج رشيق في SDLC

منهجية أجايل هي ممارسة تُعزز التفاعل المستمر بين التطوير والاختبار خلال دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC) لأي مشروع. في منهجية أجايل، يُقسّم المشروع بأكمله إلى عمليات بناء تدريجية صغيرة. تُقدّم جميع هذه العمليات على شكل تكرارات، وتستغرق كل تكرار من أسبوع إلى ثلاثة أسابيع.

نموذج حلزوني

النموذج الحلزوني هو نموذج عملية قائم على المخاطر. يساعد هذا النموذج لاختبار دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC) الفريق على تبني عناصر من نموذج عملية واحد أو أكثر، مثل نموذج الشلال، والنموذج التدريجي، وما إلى ذلك.

يعتمد هذا النموذج أفضل ميزات نموذج النماذج الأولية ونموذج الشلال. المنهجية الحلزونية عبارة عن مزيج من النماذج الأولية السريعة والتزامن في أنشطة التصميم والتطوير.

نموذج الانفجار الكبير

يركز نموذج الانفجار الكبير على جميع أنواع الموارد في تطوير البرمجيات والبرمجة، دون تخطيط أو تخطيط محدود. تُفهم المتطلبات وتُنفذ عند ظهورها.

يُناسب هذا النموذج المشاريع الصغيرة التي تضم فرق تطوير صغيرة الحجم تعمل معًا. كما أنه مفيد لمشاريع تطوير البرمجيات الأكاديمية. وهو نموذج مثالي عندما تكون المتطلبات غير معروفة أو تاريخ الإصدار النهائي غير محدد.

أمان SDLC وعمليات DevSecOps

لم يعد الأمان في تطوير البرمجيات أمرًا ثانويًا. فغالبًا ما تُجري نماذج SDLC التقليدية فحوصات أمنية في مرحلة الاختبار، مما يجعل الثغرات الأمنية مكلفة ويصعب إصلاحها. أما الفرق الحديثة، فتُدمج ممارسات الأمان في كل مرحلة من مراحل SDLC. ويُطلق على هذا النهج عادةً DevSecOps (التطوير + الأمان + Opera(الحالات).

لماذا يعد الأمان في دورة حياة تطوير البرمجيات (SDLC) أمرًا مهمًا

• Shift-مبدأ اليسار - معالجة القضايا الأمنية في وقت مبكر يقلل التكاليف والمخاطر.
• جاهزية الامتثال - التأكد من أن البرنامج يلبي لوائح حماية البيانات (GDPR، HIPAA، PCI DSS).
• المرونة - يمنع الخروقات، وتوقف الخدمة، والأضرار التي تلحق بالسمعة.
• أتمتة - دمج اختبارات الأمان المستمرة في خطوط أنابيب CI/CD.

كيف يعزز DevSecOps دورة حياة تطوير البرامج (SDLC)

• التخطيط - تحديد متطلبات الأمان إلى جانب المتطلبات الوظيفية.
• تصميم - دمج نمذجة التهديدات ومبادئ الهندسة المعمارية الآمنة.
• للتطوير - استخدام تحليل الكود الثابت وإرشادات الترميز الآمن.
• الاختبار - إجراء اختبارات الاختراق والمسح الديناميكي وتقييمات الثغرات الأمنية.
• التنفيذ - أتمتة عمليات التحقق من التكوين وأمان الحاوية.
• الدورية - مراقبة التهديدات الجديدة بشكل مستمر وتطبيق التصحيحات بسرعة.

فوائد DevSecOps في SDLC

• الكشف عن الثغرات الأمنية بشكل أسرع.
• تم تخفيض تكلفة إصلاح المشكلات الأمنية.
• ثقة أقوى مع العملاء وأصحاب المصلحة.
• التحسين المستمر من خلال المراقبة الآلية وحلقات التغذية الراجعة.

باختصار، يحول DevSecOps دورة حياة تطوير البرامج (SDLC) إلى عملية آمنة من حيث التصميم، مما يضمن أن كل إصدار ليس وظيفيًا فحسب، بل إنه آمن أيضًا ضد التهديدات المتطورة.

تحديات وحلول SDLC الشائعة

في حين أن دورة حياة تطوير البرمجيات تُوفر هيكلًا لتطوير البرمجيات، إلا أن الفرق غالبًا ما تواجه عقبات قد تُعيق المشاريع. إليكم أربعة من أهم التحديات وحلولها المُثبتة.

1. تغيير المتطلبات (الزحف النطاقي)

التحدي: تتطور المتطلبات باستمرار بعد بدء التطوير، مما يتسبب في تجاوز 52% من المشاريع لنطاقها الأصلي. يؤدي هذا إلى تفويت المواعيد النهائية، وتجاوز الميزانية، وإحباط الفريق بسبب مراجعة المطورين المستمرة للأعمال المنجزة.

الحلول:

• تنفيذ عمليات التحكم في التغيير الرسمية التي تتطلب موافقة أصحاب المصلحة
• استخدم منهجيات Agile للمشاريع التي تتوقع تغييرات متكررة
• توثيق جميع تغييرات المتطلبات في سجل التغييرات القابل للتتبع
• وضع حدود واضحة من خلال عقود المشروع التفصيلية

2. فجوات التواصل بين الفرق

التحدي: سوء التواصل بين المطورين وأصحاب المصلحة في الأعمال والمستخدمين النهائيين يُؤدي إلى توقعات غير متوافقة. تتحدث الفرق التقنية بلغة البرمجة، بينما تُركز فرق الأعمال على الميزات، مما يؤدي إلى إعادة صياغة مكلفة عندما لا تتطابق النتائج مع التوقعات.

الحلول:

• تعيين محللي الأعمال كجسور اتصال مخصصة
• استخدم الوسائل البصرية والنماذج الأولية والنماذج المجسمة من أجل الوضوح
• جدولة العروض التوضيحية وجلسات التعليقات المنتظمة
• تنفيذ أدوات التعاون مثل Slack، Jira، أو Confluence

3. الاختبارات غير الكافية ومشاكل الجودة

التحدي: يُضغط الاختبار مع اقتراب المواعيد النهائية، حيث يُهدر 35% من وقت التطوير عادةً لإصلاح أخطاء يمكن تجنبها. غالبًا ما تتعامل الفرق مع الاختبار كمرحلة نهائية بدلًا من كونه عملية مستمرة، فتكتشف المشكلات الحرجة متأخرًا جدًا.

الحلول:

• اعتماد ممارسات التطوير الموجه بالاختبار (TDD)
• تنفيذ الاختبار الآلي لسيناريوهات الانحدار
• دمج الاختبار في جميع مراحل التطوير (نهج التحول إلى اليسار)
• الحفاظ على بيئات اختبار مخصصة تعكس الإنتاج

4. الجداول الزمنية غير الواقعية للمشروع

التحدي: يُجبر الضغط من أجل التسليم السريع الفرق على الالتزام بجداول زمنية مُستحيلة، مما يؤدي إلى الإرهاق المالي، والديون الفنية، وانخفاض الجودة. غالبًا ما تُقلل الإدارة من أهمية التعقيد، فلا تُخصص وقتًا كافيًا للتطوير والاختبار المناسبين.

الحلول:

• استخدم بيانات المشروع التاريخية للحصول على تقدير دقيق
• أضف 20-30% من الوقت الاحتياطي للتحديات غير المتوقعة
• تقسيم المشاريع إلى مراحل أصغر قابلة للتحقيق
• التواصل بشأن حقائق الجدول الزمني بشفافية مع أصحاب المصلحة

الأسئلة الشائعة