ソフトウェア開発ライフサイクル (SDLC): 完全ガイド

効果的なソフトウェア開発ライフ サイクル (SDLC) を導入すると、高品質のソフトウェア ソリューションを予算内で迅速に作成できます。

これにより、ソフトウェア開発チーム全体の労力と時間が節約され、顧客の期待に応えて満足することができます。

SDLC について学び 、慎重に実装することが重要な理由は、ソフトウェア開発が多くの手順と複雑さを伴う広範なプロセスであるためです。

これらの手順のいずれかが適切に行われていない場合、最終結果や顧客エクスペリエンスに影響を与える可能性があります。

したがって、プロセス全体に配慮することが重要です。

この記事では、SDLC、そのフェーズ、使用できる一般的な SDLC モデル、および従うべきいくつかのベスト プラクティスについて説明します。乞うご期待！

ソフトウェア開発ライフサイクル (SDLC) とは何ですか?

ソフトウェア開発ライフ サイクル (SDLC) は、ソフトウェアの構想から構築、展開、メンテナンスに至るまでのさまざまな段階と手順を含むソフトウェア ソリューション開発の完全なプロセスです。

通常、次の 7 つの段階が含まれます。

• 要件分析
• 企画やアイデア出し
• デザイン
• 発達
• テスト
• 導入
• 運用と保守

SDLC では、ソフトウェア開発チームがソフトウェア ソリューションを計画、構築、テスト、展開、保守するために使用する、これらのフェーズの各段階で詳細に定義された計画について説明します。このサイクルは、顧客の要件を満たし、コスト見積もりと規定の期間内に完了する高品質のソフトウェアを作成するのに役立ちます。

SDLC の利点は何ですか?

SDLC を利用すると、ソフトウェア開発プロセスの効果を測定し、改善することができます。各フェーズで詳細な分析ができるため、すべてのフェーズで効率を最大化し、速度を加速し、コストを削減できます。

SDLCのメリットを詳しくご紹介します。

明確な目標

SDLC は、IT チーム、開発者、デザイナー、テスター、およびその他のチーム メンバーが設定されたタイムライン内で成果物を作成する必要がある各フェーズの明確に定義された目標と計画を備えたフレームワークを提供します。 1 つのステージが完了し、マネージャーによって承認された場合にのみ、開発者とエンジニアは次のステージに進むことができます。

その結果、プロセスは混乱やリソースの無駄なく体系的に完了します。また、ソフトウェア開発のステータスに関して全員が同じ認識を保つことができます。こうすることで、誰もが期待どおりに貢献しながら、より透明性の高いコミュニケーションを行うことができます。

プロセスの高速化

チームが詳細なガイドラインに従って次に何をすべきかを理解すれば、疑問を持たずにタスクを実行できます。ワークフローと承認プロセスが加速され、次の段階に進むことができます。

これにより、構築からテスト、展開に至るまでのソフトウェア開発プロセス全体が高速化されます。したがって、市場投入までの時間を短縮し、競争で優位に立つことができます。

最小コスト

すべてのプロジェクトには、SDLC の計画段階で実現可能なコスト見積もりが割り当てられます。また、必要なチームメンバー、割り当てられた時間、必要なツール、タスクを完了するために必要なその他の要素など、各段階でリソースを配分する方法についても概説します。

すべての段階でのこの包括的なコスト見積もりは、チームが予算内で目標を達成するのに役立つ複合的なアクションをもたらします。

高品質の製品

SDLC は、予算と時間を最小限に抑えながら高品質のソフトウェア製品を作成することを目指しています。

明確な目標、連携するための適切なリソース、およびコラボレーションのための透明性があれば、チームは製品をより迅速に開発できると同時に、製品を反復してパフォーマンス、機能、および機能を向上させるのに十分な時間を確保できます。これらすべての要素は、顧客に愛される高品質の製品を生産するのに役立ちます。

顧客満足

顧客満足度が鍵です。 SDLC の最初のステップは、実際に開発と展開を進める前に、顧客の要件を完全に理解することです。

チームは要件について話し合い、それらを満たすための効果的な計画を立てることができます。ソフトウェア開発の完全なプロセスは、顧客の要件を念頭に置いて設計されています。したがって、最終結果は彼らのニーズを満たすことができます。 SDLC プロセスに従うことで、高品質のアプリケーションを迅速に作成し、顧客を満足させることができます。

SDLCはどのように機能しますか?

ソフトウェア開発ライフサイクルは、ソフトウェア ソリューションの作成、展開、保守に必要なさまざまなタスクの概要を示します。これは、リーダーが時間、コスト、リソースをチーム メンバーに割り当てて、各タスクが予算と期限内に適切に完了するように支援します。

SDLC は、マネージャー、開発者、デザイナー、テスター、運用チームのメンバーに対する圧縮的なガイドラインとして機能します。また、プロジェクトが正しい軌道に留まり、顧客の期待どおりに完了することを確認するための定期的なモニタリングも含まれます。

多くのソフトウェア開発チームでは、SDLC プロセスに含まれるフェーズがより小さな部分に分割されます。たとえば、計画にはマーケティング調査や技術調査などが含まれる場合があります。同様に、開発とテストが連携して問題の作成と修正を同時に行うなど、いくつかのステップが相互に結合する場合があります。

SDLC がどのように機能するかを正確に理解するために、そのさまざまなフェーズについて詳しく学びましょう。

SDLC の 7 つのステージとは何ですか?

ソフトウェア開発ライフサイクル (SDLC) の 7 つの段階は次のとおりです。

#1. 要件の収集と分析

ソフトウェア開発プロジェクトに取り組み始める前に、クライアントがソフトウェアで実際に何を達成したいのかを十分に時間をかけて理解してください。正確な要件を理解せずに作業すると、結果がクライアントの期待と一致しない可能性があるためです。

そして、大部分の変更を要求されたり、範囲が変更されたりした場合、ここまで来るのに費やした時間とお金の損失になります。

したがって、思い込みや曖昧な指示は避けてください。クライアントの明確な目標、好み、期待を抽出します。このフェーズでは、プロジェクト マネージャーやビジネス アナリストなどの上級チーム メンバーがクライアントとの会議をスケジュールし、要件を詳しく理解します。彼らは次のような情報を収集する可能性があります。

最終的なソフトウェア製品はどのようなものになるでしょうか?

• エンドユーザーは誰ですか?
• ソフトウェアの目的
• それはどのような問題を解決しますか?
• クライアントはプロジェクトに何を期待していますか?

等々…

チームは、ソフトウェア開発ライフサイクル全体を通じてクライアントと緊密に連携する必要があります。また、すべてがクライアントのニーズに従って機能し、あなたの努力が十分に報われるように、定期的にフィードバックを収集し、それに応じて調整する必要があります。

要件を理解した後、アナリストは技術、運用、経済、法律、スケジュールなどの観点から製品開発の実現可能性の分析を開始し、生じる可能性のある疑問を解消します。次に、開発者は、チーム、顧客、開発者が同じ認識を保つためにソフトウェア要件仕様 (SRS) を準備します。

#2. 計画またはアイデア

明確な SRS を使用して、ソフトウェア開発チームはソフトウェア作成の目標を達成するための最良の方法を計画します。目的は、クライアントの要件を正確に守りながら、コスト、速度、時間、その他の要素に基づいてソフトウェア作成プロセスを最適化することです。

この段階では、チームはプロジェクトを完了するためのコスト、スケジュール、リソース、労力の見積もりを提供する必要があります。これには、プロジェクトの専門的な内容はあまり含まれていませんが、達成可能かどうか、およびその方法についての大まかなアイデアが含まれています。このフェーズには、リスクとリスクを軽減または最小限に抑える方法の特定、および品質保証の計画も含まれます。

このようにして、チームは、リスク、支出、時間を最小限に抑え、速度と生産性を向上させてソフトウェアを作成する最適な方法を決定できます。

#3. デザイン

この SDLC フェーズでは、ソフトウェア仕様は、設計仕様とも呼ばれる、明確に定義された設計計画に変換されます。重要な関係者は、製品の堅牢性、リスク評価、設計のモジュール性、スケジュール、コスト、その他のパラメーターに基づいてこの文書を検討します。彼らはフィードバックを提供し、調整が行われます。

開発者はこのドキュメントから情報を取得して、次の段階ですべてが構築されるソフトウェアのスケルトンのようなソフトウェア アーキテクチャを導き出します。この段階では、ソフトウェア インフラストラクチャ、ユーザー インターフェイス、およびシステム アーキテクチャを計画して、すべての機能と非機能が確実にカバーされるようにすることができます。これにより、コストのかかる書き換えを行わずに各ソフトウェア コンポーネントを構築することができます。

設計には、アーキテクチャ モジュールに加えて、製品内のデータ フローや外部モジュールまたはサードパーティ モジュールとの通信の表現も含まれます。さらに、モジュールの内部設計を完全な詳細を含めて明確に定義する必要があります。これには次の 2 つのタイプがあります。

• 低レベル設計 (LLD) : モジュールの機能ロジック、インターフェイスの詳細、サイズとタイプを含むデータベース テーブル、入力と出力、エラー メッセージ、依存関係の問題などを概説します。
• 高レベル設計 (LLD) : モジュール名と説明、モジュールの機能、モジュール間の依存関係とインターフェイス関係、テクノロジの説明を含むアーキテクチャ図、主要な要素を含むデータベース テーブルなどが含まれます。

発達

設計文書が完成すると、開発チームに提供され、提案された設計のソース コードの開発が開始されます。このフェーズでは、すべてのソフトウェア コンポーネントが作成され、組み立てられます。

開発者は、プログラミング言語、デバッガー、インタープリター、コンパイラー、監視ツール、セキュリティ ツール、DevOps ツールなどのコーディングとツールに関して、組織内で一般的なガイドラインに従います。この段階は単なるコーディングではありません。ここで、コードはネットワークとサーバーを備えたインフラストラクチャ、または AWS Elastic Beanstalk や Azure App Service などのマネージド Web ホスティング プラットフォーム上で実行されます。

実際、多くの組織は、ソフトウェアの開発と運用管理の従来の方法の間のギャップを埋めるために DevOps を採用しています。このアプローチでは、開発と運用の両方のチームが最初から連携してプロジェクトに協力し、開発、統合、テスト、展開、監視、メンテナンスの継続的なプロセスを経て完了に到達します。

テスト

コードの機能をチェックし、コード内のエラーを見つけることは、要件に基づいて高品質のソフトウェア製品を確実に構築するために重要です。このため、ソフトウェア開発チームは、コーディングが完了した後にソフトウェアをテストし、すべてのコンポーネントとモジュールを徹底的に評価します。

ソフトウェアはさまざまな要素で構成されているため、さまざまな種類のソフトウェア テストが実行されます。テスターは、次のようなテストを利用して、ソフトウェアに存在する機能、パフォーマンス、バグやエラーを評価します。

• 機能テスト : 単体テスト、システムテスト、統合テスト、インターフェイステスト、回帰テスト、アルファテスト、ベータテスト、スモークテストなど。
• 非機能 テスト ：パフォーマンステスト、ストレステスト、負荷テスト、ボリュームテスト、互換性テスト、セキュリティテスト、ユーザビリティテスト、信頼性テスト、受け入れテストなど。

ソフトウェア テストは手動で実行することも、問題を追跡して検出するツールを使用して実行することもできます。次に、問題が報告され、修正されます。これは、ソフトウェアにバグがなくなり、品質基準を満たすまで継続的なプロセスです。

導入

ソフトウェアをテストして問題を修正すると、実稼働環境に展開できるようになります。また、レプリカを作成し、開発者とクライアントがそれをテストできるようにすることで、ユーザー受け入れソフトウェア テストを実施して、顧客の期待を満たしているかどうかを確認することもできます。

ソフトウェア開発チームは、クライアントからのフィードバックがあればそれを取り入れ、ソフトウェアを改善します。次に、エンドユーザーを対象とした市場に製品をリリースします。

運用と保守

クライアントにソフトウェアを処理する段階では作業は完了していません。最適な状態で動作し続けるためには、継続的な監視、更新、メンテナンスが必要です。また、増大するユーザーの要求とセキュリティ リスクに対応するには、セキュリティ アップグレードとともに、新しく改良された機能を開発し、エンドユーザーを満足させ続ける必要があります。

そのため、運用チームはソフトウェアを継続的に監視し、問題がないかチェックすることで、ソフトウェアの動作を常に監視しています。パフォーマンス機能やセキュリティの問題を発見した場合は、品質を維持するために直ちに報告および診断する必要があります。

人気のある SDLC モデルの一部

コンピュータ システムは複雑であるため、多くはさまざまなソフトウェア ベンダーが提供するさまざまな従来のシステムとリンクしています。このような複雑さを管理するために、他の SDLC モデルが作成されました。

これらは：

ウォーターフォールモデル

ウォーターフォール モデルは、ソフトウェア開発ライフ サイクルに対する最も広く使用されている最も古いアプローチです。これは単純であり、1 つのフェーズから得られた結果が次のフェーズの入力として使用される直線的なパスに従います。ここで、次のフェーズは、前のフェーズが完了した場合にのみ開始されます。

これには、要件の収集と分析、システム設計、コーディングと実装、テスト、展開、およびメンテナンスが含まれます。要件が明確に指定された長期プロジェクトや、柔軟性よりも完璧さが求められる宇宙産業のようなミッションクリティカルなプロジェクトに適しています。

アジャイル

アジャイル モデルでは、プロジェクトは「スプリント」と呼ばれる反復でリリースされる小さな増分ビルドに分割されます。ここで、各ビルドは機能に基づいて増分されます。各スプリントは 2 ～ 4 週間続き、その終了時にプロダクト所有者がプロダクトを検証します。彼らが製品を承認した場合、それはクライアントにリリースされます。

このモデルは現在人気があり、製品の作成と展開の速度と、変化に迅速に適応する柔軟性を提供します。

増分モデルまたは反復モデル

このモデルでは、ソフトウェアをより小さなビットに分割する必要があります。たとえば、最初に 1 つの機能を構築し、それをテストしてデプロイし、フィードバックを収集して反復することができます。これが完了したら、次の機能に取り組みます。

すべての機能が構築され反復されると、すべての機能を備えた完全な製品をリリースできます。これには、開始、精緻化、縮小、移行という 4 つのフェーズが含まれます。大規模なアプリケーションに最適です。

ラピッドプロトタイピング

このモデルでは、実際の製品を作成する前にプロトタイプを開発します。プロトタイプは機能や性能が限られていますが、顧客のニーズを把握し、フィードバックを収集し、受け入れられるまで製品を改善するには十分です。

これには、要件の収集、設計、プロトタイピング、顧客による評価、改良された設計によるプロトタイプの改良、および導入が含まれます。

螺旋

SDLC のスパイラル モデルには、プロトタイプと反復アプローチが含まれます。これには、計画、リスク評価、開発、評価の 4 つのフェーズがあり、顧客の要件と品質基準を満たす目的のソフトウェア製品が得られるまで、チームはこれらのフェーズを繰り返し実行します。

大規模なプロジェクトに最適です。

Vモデル

検証および検証モデル (V モデル) には、並行して作業する開発フェーズとテストフェーズが含まれます。これはウォーターフォール モデルと同じですが、ソフトウェアの計画とテストが早期に開始される点が異なります。これには 2 つの部分があります –

• 検証フェーズ : 要件分析、システム設計、コーディングが含まれます
• 検証フェーズ : 単体テスト、統合テスト、システム テスト、受け入れテストが含まれます。

V-Model は、要件が定義された小規模プロジェクトに適しています。

ビッグバンモデル

このモデルには定義されたプロセスがなく、計画はほとんどまたはまったく必要ありません。ここでは、チームが要件を分析して実装します。リソースは入力として利用されますが、出力は要件と一致しない可能性があります。これは小規模なプロジェクトではうまくいくかもしれません。

傾く

リーン手法は、リーン製造の原則と実践からインスピレーションを得ています。これにより、チームがより良いワークフローを作成し、継続的な改善の文化を発展させることができます。その原則は、無駄を削減し、慎重に意思決定をし、学習を強化し、より迅速に成果を上げ、チームに力を与え、誠実に総合的に構築することです。

SDLC のベスト プラクティス

• DevSecOps を活用してコードにセキュリティを構築し、SDLC をスループットします。インフラストラクチャ、コンテナ、依存関係などを保護します。
• セキュリティ要件を更新して新たな脅威を軽減し、脅威モデリングを使用してリスクをより迅速に予測して排除します。
• 標準化により安全な設計要件を確立してコードを開発し、反復して継続的に改善します。
• オープンソース コンポーネントを使用する場合は、安全なもののみを選択してください。優れた SCA ツールやオープンソース コード アナライザーを使用して、コンポーネントの脆弱性をチェックすることもできます。
• コードレビューを実施してコードの品質をチェックし、脆弱性を排除します。この目的には SAST ツールを使用できます。
• 問題を定期的に監視して修正することで、リスクや攻撃と戦うための効果的なインシデント対応計画を準備します。侵入テストを実行することもできます。
• Jira、Asana、Git、Trello などの SDLC ツールを使用して、ソフトウェア開発プロセスの管理プロセスを自動化します。

結論

ソフトウェア開発ライフサイクル (SDLC) は、ソフトウェア開発プロセスに含まれるさまざまな段階からなる完全なプロセスです。分析、構築、展開、メンテナンスの各フェーズに含まれるタスクの概要を説明します。

効果的な SDLC を遵守することで、チームは高品質のソフトウェア製品を作成しながら、予算内でより早く顧客の期待に応えることができます。