توسعه نرم افزار چیست؟ تعریف و انواع

چکیده مقاله :
توسعه نرم افزار فرآیند طراحی، ایجاد، آزمایش و نگهداری نرم افزار کامپیوتری است. این شامل استفاده از زبان های برنامه نویسی، چارچوب های توسعه و سایر ابزارها برای نوشتن کد است که وظایف خاصی را انجام می دهد و راه حل هایی برای مشکلات یا نیازهای مختلف کسب و کار ارائه می دهد. فرآیند توسعه نرم افزار معمولاً با شناسایی نیازمندی های نرم افزار و درک مشکلی که باید حل کند آغاز می شود. پس از تعریف الزامات، نرم افزار طراحی شده و زبان های برنامه نویسی و چارچوب های مورد استفاده انتخاب می شوند. در این مقاله می خواهیم به سوال شما مبنی بر توسعه نرم افزار چیست ؟ پاسخ دهیم.

1- توسعه نرم افزار چیست ؟ (App Development)

توسعه نرم افزار فرآیند طراحی، ایجاد، آزمایش و نگهداری نرم افزارهای مختلف است. این شامل استفاده از اصول و تکنیک های مختلف از علوم کامپیوتر، مهندسی و تجزیه و تحلیل ریاضی است. هدف توسعه نرم افزار ایجاد نرم افزار کارآمد، قابل اعتماد و آسان برای استفاده است.

فرآیند توسعه نرم افزار معمولاً با مرحله جمع آوری نیازها آغاز می شود.

• در این مرحله، نیازهای نرم افزار کاربردی از ذینفعان مختلف جمع آوری می شود.
• این الزامات سپس تجزیه و تحلیل شده و برای ایجاد یک طراحی نرم افزار استفاده می شود.
• و طراحی نرم‌افزار در کد پیاده‌سازی می‌شود، که سپس برای اطمینان از مطابقت با الزامات آزمایش می‌شود. پس از تأیید کد، در محیط تولید مستقر می شود.

جهت آشنایی بیشتر می توانید مقاله زیر را با عنوان برنامه نویسی چیست مطالعه نمایید.

• برنامه نویسی چیست ؟ 

2- مشاغلی که از توسعه نرم افزار استفاده می کنند

بسیاری از مشاغلی که از مهارت های توسعه نرم افزار استفاده می کنند عبارتند از توسعه دهندگان نرم افزار، مهندسان و مدیران سیستم. این متخصصان از مهارت های خود برای توسعه و نگهداری برنامه های کاربردی نرم افزاری استفاده می کنند و همچنین از مهارت های خود برای عیب یابی و رفع مشکلات نرم افزاری استفاده می کنند.

1-2- نرم افزار سیستم

نرم افزار سیستم نرم افزاری است که به سیستم کامپیوتری کمک می کند تا کار کند و تمام وظایف خود را انجام دهد. این شامل سیستم عامل است که منابع سخت افزاری و نرم افزاری سیستم را مدیریت می کند و همچنین برنامه های کاربردی مختلف که به حفظ و بهینه سازی سیستم کمک می کنند.

کارهای نرم افزاری سیستم معمولاً شامل کار با این اجزای مختلف برای اطمینان از عملکرد صحیح و کارآمد آنها می شود. این می تواند شامل عیب یابی و حل مشکلات و توسعه ویژگی ها و پیشرفت های جدید باشد. مشاغل نرم افزاری سیستم معمولاً به پیشینه فنی و مهارت های حل مسئله و تحلیلی نیاز دارند.

2-2- نرم افزار برنامه نویسی

بسیاری از مشاغل نرم افزار برنامه نویسی، از موقعیت های سطح ابتدایی گرفته تا عملکردهای پیشرفته تر، در دسترس هستند.

• مشاغل نرم افزار برنامه نویسی سطح ابتدایی ممکن است شامل نوشتن یا کار با کدهای موجود برای ایجاد برنامه های جدید باشد.
• مشاغل نرم افزار برنامه نویسی پیشرفته تر ممکن است شامل توسعه نرم افزار جدید یا کار بر روی نرم افزار موجود برای بهبود عملکرد آن باشد.

اما به طور کلی، نرم افزار برنامه نویسی نیاز به سطح بالایی از تخصص فنی و درک عمیق از نحوه عملکرد نرم افزار دارد. همچنین زبان های برنامه نویسی زیادی وجود دارد، بنابراین انتخاب زبانی که با آن راحت هستید ضروری است.

3-2- نرم افزار کاربردی

مشاغل نرم افزار کاربردی از جمله مشاغل پر تقاضا در صنعت فناوری هستند. از آنجایی که دنیا بیشتر به فناوری متکی می شود، کسب و کارها به دنبال نامزدهایی هستند که مهارت های لازم برای توسعه و نگهداری نرم افزارهایی را دارند که عملیات آنها را تقویت می کند.

توسعه دهندگان نرم افزار کاربردی مسئول طراحی، ایجاد، آزمایش و نگهداری نرم افزاری هستند که نیازهای کاربران را برآورده می کند. آنها با زبان ها و ابزارهای برنامه نویسی مختلف کار می کنند و باید بتوانند مشکلات ناشی از توسعه را عیب یابی کنند.

انتظار می‌رود که تقاضا برای توسعه‌دهندگان نرم‌افزار کاربردی واجد شرایط در سال‌های آتی افزایش یابد، و این یک انتخاب شغلی عالی برای کسانی است که مهارت‌ها و آموزش‌های مناسبی دارند.

4-2- برنامه نویسان یا کدنویسان

برنامه نویسان یا کدنویس ها مسئول ایجاد و نگهداری نرم افزارهای کاربردی هستند. آنها از زبان های برنامه نویسی مختلفی برای نوشتن کدی استفاده می کنند که به رایانه ها دستور می دهد وظایف خاصی را انجام دهند. برنامه‌نویس‌ها همچنین برنامه‌ها را آزمایش و اشکال‌زدایی می‌کنند تا مطمئن شوند که فاقد خطا هستند. علاوه بر نوشتن کد، برنامه نویسان اغلب با سایر اعضای تیم توسعه نرم افزار، مانند طراحان و مدیران سیستم، برای ایجاد یک محصول نهایی قانع کننده و منسجم همکاری می کنند.

کدنویس ها تقاضای بالایی دارند و انتظار می رود بازار کار آنها در دهه آینده 22 درصد رشد کند.

5-2- مهندسین نرم افزار

مهندسان نرم افزار مسئول توسعه و نگهداری برنامه های کاربردی نرم افزار هستند و با زبان ها و ابزارهای برنامه نویسی مختلف برای ایجاد، آزمایش و استقرار راه حل های نرم افزاری کار می کنند. در کنار نوشتن کد، مهندسان نرم افزار همچنین باید بتوانند مشکلات پیچیده را حل کنند و مسائل را عیب یابی کنند. با افزایش تقاضا برای راه حل های نرم افزاری جدید و نوآورانه، تقاضا برای مهندسان نرم افزار ماهر نیز افزایش می یابد.

6-2- توسعه دهندگان نرم افزار

شغل توسعه‌دهنده نرم‌افزار شامل طراحی، ایجاد، آزمایش و نگهداری برنامه‌های نرم‌افزاری است. آنها ممکن است در صنایع مختلف از جمله علوم کامپیوتر، مهندسی، فناوری اطلاعات و تجارت کار کنند.

اکثر توسعه دهندگان نرم افزار در تنظیمات اداری کار می کنند، اگرچه برخی ممکن است از راه دور کار کنند. آنها معمولاً تمام وقت کار می کنند و ممکن است عصرها یا آخر هفته ها کار کنند تا ضرب الاجل ها را رعایت کنند.

• الزامات تحصیلی برای توسعه دهندگان نرم افزار بسته به کارفرما متفاوت است، اما اکثر موقعیت ها حداقل به مدرک لیسانس در علوم کامپیوتر یا یک رشته مرتبط نیاز دارند. برخی از مشاغل ممکن است نیاز به گواهی در برنامه های نرم افزاری خاص داشته باشند.
• مهارت های مورد نیاز برای توسعه دهندگان نرم افزار شامل توانایی های تحلیلی و حل مسئله قوی و تجربه در یک یا چند زبان برنامه نویسی است. آنها باید بتوانند به صورت مستقل و به عنوان بخشی از یک تیم کار کنند.

توسعه دهندگان نرم افزار معمولاً چشم انداز شغلی بسیار خوبی دارند، زیرا تقاضا برای برنامه های جدید و نوآورانه همیشه بالا است. شما می توانید حرفه خود را به عنوان یک توسعه دهنده نرم افزار با بوت کمپ کدنویسی Caltech ما شروع کنید.

3- روش های توسعه نرم افزار

انواع متدولوژی های توسعه نرم افزار وجود دارد که می توان از آنها برای ایجاد برنامه های کاربردی نرم افزار استفاده کرد. از محبوب ترین روش ها می توان به مدل آبشار، مدل چابک و مدل مارپیچ اشاره کرد.

• مدل آبشار یک رویکرد توسعه نرم افزار سنتی است که شامل یک فرآیند خطی است.
• مدل چابک انعطاف پذیرتر است و امکان توسعه و تکرار سریع را فراهم می کند.
• مدل مارپیچی یک رویکرد ترکیبی است که عناصر آبشار و مدل های چابک را ترکیب می کند.

هر روش دارای نقاط قوت و ضعف خود است و بهترین رویکرد برای یک پروژه معین به نیازها و اهداف خاص آن پروژه بستگی دارد.

4- مراحل کلیدی در فرآیند توسعه نرم افزار

چندین مرحله حیاتی در فرآیند توسعه نرم افزار شامل جمع آوری نیازمندی ها، طراحی، کدگذاری، آزمایش و استقرار می باشد.

1. نیاز به شناسایی

شناسایی نیاز یکی از مراحل حیاتی در فرآیند توسعه نرم افزار است. شناسایی مرحله ای است که در آن تیم پروژه با مشتری برای درک نیازها و الزامات خاص نرم افزار کار می کند. سپس از این اطلاعات برای توسعه مشخصات دقیق نرم افزار استفاده می شود.

و این یک گام مهم در بین تمام مراحل در فرآیند توسعه نرم افزار است زیرا زمینه را برای تمام فعالیت های بعدی فراهم می کند. با درک روشنی از نیازهای مشتری، توسعه یک محصول نرم افزاری که انتظارات آنها را برآورده کند امکان پذیر است. بنابراین مرحله شناسایی نیازها برای اطمینان از اینکه محصول نرم افزاری نهایی برای هدف مناسب است ضروری است.

2. تجزیه و تحلیل نیاز

پس از شروع پروژه توسعه نرم افزار، اولین گام انجام تجزیه و تحلیل نیازمندی ها است. این به تیم پروژه اجازه می دهد تا آنچه را که مشتری یا کاربر به دنبال آن است به وضوح درک کند.

تحلیل نیازمندی ها شامل مصاحبه، نظرسنجی و سایر روش های تحقیق برای جمع آوری اطلاعات لازم خواهد بود. پس از جمع آوری داده ها، باید تجزیه و تحلیل و سازماندهی شود تا تیم پروژه بتواند برنامه ای برای نرم افزار ایجاد کند.

3. طراحی

طراحی گامی مهم در فرآیند توسعه نرم افزار است. این نیازهای کاربر را به یک سیستم نرم افزاری تبدیل می کند که این الزامات را برآورده می کند. طراحی شامل انتخاب ساختارهای داده، الگوریتم ها و رابط های مناسب برای پیاده سازی سیستم است. همچنین شامل مبادله بین عملکرد، استفاده از حافظه و عوامل دیگر است. طراحی خوب می تواند تفاوت قابل توجهی در کیفیت و قابلیت استفاده یک سیستم نرم افزاری ایجاد کند.

4. توسعه و اجرا

توسعه و پیاده‌سازی یک برنامه نرم‌افزاری را از ایده اولیه تا انتشار نهایی آن می‌برد. توسعه و پیاده سازی بسیار مهم است زیرا تضمین می کند که برنامه نیازهای خاص کاربر را برآورده می کند، استفاده از آن آسان است و می تواند به سرعت منتشر شود.

5. آزمایش

تست یک مرحله اساسی در فرآیند توسعه نرم افزار است و به اطمینان از اینکه نرم افزار تمام الزامات و عملکردها را به درستی برآورده می کند، کمک می کند. آزمایش همچنین به شناسایی هر گونه خطا یا باگ در نرم افزار کمک می کند تا قبل از عرضه عمومی نرم افزار، تیم را برطرف کند.

6. استقرار و نگهداری

استقرار و نگهداری فرآیندی است که شامل نصب نرم افزار بر روی سرور، پیکربندی سرور و اطمینان از اجرای صحیح نرم افزار است. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری شامل عیب یابی و حل هر گونه مشکلی است که پیش می آید.

5- چرا توسعه نرم افزار مهم است؟

توسعه نرم افزار فرآیند ایجاد و نگهداری نرم افزارهای کاربردی است. این بخش بسیار مهمی از صنعت فناوری اطلاعات است زیرا به مشاغل اجازه می دهد تا برنامه های کاربردی سفارشی ایجاد کنند که می توانند فرآیندها را خودکار کرده و کارایی را بهبود بخشند.

6- ویژگی های کلیدی توسعه نرم افزار موثر

بسیاری از ویژگی های حیاتی توسعه نرم افزار عملی وجود دارد. با این حال، برخی از مهم‌ترین آنها شامل ایجاد یک سند الزامات واضح و مختصر، استفاده از یک روش توسعه نرم‌افزار قوی و آزمایش‌شده، و داشتن یک برنامه ارتباطی محکم بین همه ذینفعان است.

• ایجاد یک سند الزامات واضح و مختصر برای موفقیت هر پروژه توسعه نرم افزار بسیار مهم است. این سند باید تمام عملکردهای مورد نیاز و همچنین هرگونه محدودیت یا وابستگی خاص را مشخص کند. با درک روشنی از الزامات پروژه، توسعه یک راه حل نرم افزاری با کیفیت آسان تر است.
• استفاده از یک متدولوژی توسعه نرم افزار قوی و آزموده شده نیز برای موفقیت یک پروژه ضروری است. و روش‌های توسعه نرم‌افزار زیادی در دسترس هستند، اما همه به یک اندازه مؤثر نیستند. برخی از روش‌های محبوب و مؤثرتر عبارتند از Agile، Waterfall و توسعه تکراری.
• داشتن یک برنامه ارتباطی قوی بین همه ذینفعان یا مشتریان برای موفقیت هر پروژه توسعه نرم افزار بسیار مهم است. همه ذینفعان باید الزامات پروژه، روش توسعه مورد استفاده و جدول زمانی پروژه را بدانند. ارتباط خوب به اطمینان از اینکه همه در یک صفحه هستند و پروژه با موفقیت به پایان می رسد کمک می کند.

7- تصورات غلط  توسعه آبشار در مقابل توسعه تکراری

چیزهای زیادی وجود دارد که باید در مورد توسعه آبشار (waterfall development) در مقابل توسعه تکراری (Iterative development) که روز به روز بوجود می‌آید روشن شود.

• یکی از تصورات غلط این است که توسعه آبشار سخت تر و غیر قابل انعطاف تر از توسعه تکراری است. این بیانیه معتبر نیست. توسعه Waterfall یک رویکرد بسیار ساختار یافته برای توسعه نرم افزار است، اما نسبتا آسان است. توسعه آبشار می تواند انعطاف پذیر باشد اگر الزامات پروژه به خوبی درک شود.
• تصور نادرست دیگر این است که توسعه تکرار شونده نسبت به توسعه آبشار چابک تر و پاسخگوتر به تغییرات است. باز هم، این لزوما درست نیست. اگر الزامات پروژه به خوبی شناخته شده باشند، توسعه تکراری می تواند به اندازه توسعه آبشار به تغییرات پاسخ دهد.
• همچنین، این تصور غلط وجود دارد که توسعه آبشار از توسعه تکراری هزینه بیشتری دارد. این تصور نیز لزوما درست نیست. در حالی که درست است که توسعه آبشار می تواند به برنامه ریزی و طراحی اولیه بیشتری نیاز داشته باشد، این لزوماً به این معنی نیست که گران تر است. اگر به درستی انجام شود، توسعه آبشار می تواند در دراز مدت ارزان تر باشد.

8- توسعه آبشار یا توسعه چابک (Agile) ؟ تفاوت‌های بین روش‌های نرم‌افزار پیش‌بینی‌کننده و تطبیقی

دو روش اصلی توسعه نرم افزار وجود دارد: پیش بینی و تطبیقی.

• روش پیش بینی جایی است که الزامات و زمان بندی از قبل شناخته شده است و پروژه بر اساس آن برنامه ریزی و اجرا می شود. و پروژه در متدولوژی آبشار اجرا شد.
• روش تطبیقی جایی است که الزامات و زمان‌بندی از قبل مشخص نیست و پروژه به شکلی چابک و تکراری اجرا می‌شود.

بنابراین، کدام روش را باید انتخاب کنید؟ بستگی به پروژه ای دارد که روی آن کار می کنید.

• اگر یک پروژه بزرگ و پیچیده با الزامات کاملاً تعریف شده باشد، روش پیش‌بینی انتخاب خوبی است.
• اگر یک پروژه کوچک و چابک با نیازهای متغیر باشد، روش تطبیقی بهتر است.