مقدمة في تطوير البرمجيات

تنبض حياة المبرمجين وطلاب العلم بسطور التعليمات البرمجية، ويتم تشكيل المناظر الطبيعية الرقمية بواسطة العقول المبدعة خلف الشاشة، لذا تخيل عالماً تتحول فيه الأفكار إلى تطبيقات ومواقع إلكترونية وحلول تفاعلية تتكامل بسلاسة مع حياتنا اليومية، حيث يعد تطوير البرمجيات فن صياغة هذه العجائب الافتراضية، والمزج بين المنطق والابتكار لبناء الأسس التكنولوجية لمجتمعنا المترابط.

وإذا كنت مطورًا متمرسًا تتنقل في مشهد البرمجة المتطور باستمرار أو وافدًا جديدًا فضوليًا مستعدًا للشروع في رحلة من وحدات البكسل والخوارزميات، مرحبًا بك في العالم الرائع حيث الإمكانيات محدودة فقط بخيالك، معنا استعد لإطلاق العنان لقوة التعليمات البرمجية والغوص في قلب تطوير البرمجيات.

تاريخ تطوير البرمجيات

في عام 1948، قام عالم الكمبيوتر توم كيلبورن بإنشاء أول برنامج على الإطلاق. قام كيلبورن وزميله فريدي ويليامز ببناء آلة مانشستر التجريبية صغيرة الحجم (SSEM) واستخدموها لتشغيل برنامج كيلبورن، الذي أجرى حسابات رياضية.

تمر عقود بعد هذا الحدث التاريخي قبل أن يصبح من الممكن برمجة أجهزة الكمبيوتر بأي شيء آخر غير البطاقات المثقوبة، التي تحتوي على ثقوب تمثل تعليمات رمز الآلة الفردية، وفي عام 1957، تم إصدار إحدى أولى لغات البرمجة عالية المستوى، فورتران، للجمهور.

ما هو تطوير البرمجيات؟

يشير تطوير البرمجيات إلى مجموعة من أنشطة علوم الكمبيوتر المخصصة لعملية إنشاء البرامج وتصميمها ونشرها ودعمها.

البرنامج نفسه عبارة عن مجموعة من التعليمات أو البرامج التي تخبر الكمبيوتر بما يجب عليه فعله. وهو مستقل عن الأجهزة، ويجعل أجهزة الكمبيوتر قابلة للبرمجة. هناك ثلاثة أنواع أساسية

أنواع تطوير البرمجيات الأساسية

هناك ثلاثة أنواع أساسية، هي:

برامج النظام:

لتوفير الوظائف الأساسية مثل أنظمة التشغيل وإدارة الأقراص والمرافق وإدارة الأجهزة والضروريات التشغيلية الأخرى.

برامج البرمجة:

لمنح المبرمجين أدوات مثل محررات النصوص، والمترجمين، والروابط، ومصححات الأخطاء وغيرها من الأدوات لإنشاء التعليمات البرمجية.

برامج البرمجة لمنح المبرمجين أدوات مثل محررات النصوص، والمترجمين، والروابط، ومصححات الأخطاء وغيرها من الأدوات لإنشاء التعليمات البرمجية.

برامج تطبيقية (تطبيقات أو تطبيقات):

لمساعدة المستخدمين على أداء المهام. ومن الأمثلة على ذلك مجموعات الإنتاجية المكتبية وبرامج إدارة البيانات ومشغلات الوسائط وبرامج الأمان. تشير التطبيقات أيضًا إلى تطبيقات الويب والهاتف المحمول مثل تلك المستخدمة للتسوق على Amazon.com أو التواصل الاجتماعي عبر Facebook أو نشر الصور على Instagram. 1

البرمجيات المضمنة:

يتم استخدام برامج الأنظمة المضمنة للتحكم في الآلات والأجهزة التي لا تعتبر عادةً أجهزة كمبيوتر – مثل شبكات الاتصالات والسيارات والروبوتات الصناعية والمزيد. يمكن توصيل هذه الأجهزة وبرامجها كجزء من إنترنت الأشياء (IoT).

يتم تطوير البرمجيات في المقام الأول من قبل المبرمجين ومهندسي البرمجيات ومطوري البرمجيات. تتفاعل هذه الأدوار وتتداخل، وتختلف الديناميكيات بينها بشكل كبير عبر أقسام ومجتمعات التطوير.

خطوات عملية تطوير البرمجيات

يتضمن تطوير البرمجيات عادةً الخطوات التالية:
اختيار منهجية لإنشاء إطار يتم من خلاله تطبيق خطوات تطوير البرمجيات. وهو يصف عملية العمل الشاملة أو خارطة الطريق للمشروع. يمكن أن تشمل المنهجيات التطوير Agile و DevOps وتطوير التطبيقات السريعة ( RAD) و Scaled Agile Framework (SAFe) وغيرها
جمع المتطلبات لفهم وتوثيق ما هو مطلوب من قبل المستخدمين وأصحاب المصلحة الآخرين.
اختيار أو بناء بنية باعتبارها البنية الأساسية التي سيعمل البرنامج من خلالها.
تطوير تصميم حول حلول المشكلات التي تطرحها المتطلبات، وغالبًا ما يتضمن نماذج العمليات والقصص المصورة.
بناء نموذج باستخدام أداة النمذجة التي تستخدم لغة النمذجة مثل SysML أو UML لإجراء التحقق المبكر من الصحة والنماذج الأولية ومحاكاة التصميم.
بناء الكود بلغة البرمجة المناسبة: يتضمن مراجعة النظراء والفريق للقضاء على المشكلات مبكرًا وإنتاج برامج عالية الجودة بشكل أسرع.
الاختبار باستخدام السيناريوهات المخططة مسبقًا كجزء من تصميم البرامج وترميزها – وإجراء اختبار الأداء لمحاكاة اختبار التحميل على التطبيق.
إدارة التكوين والعيوب لفهم جميع عناصر البرنامج (المتطلبات والتصميم والكود والاختبار) وبناء إصدارات متميزة من البرنامج. تحديد أولويات ضمان الجودة ومعايير الإصدار لمعالجة العيوب وتتبعها.
نشر البرنامج للاستخدام والاستجابة وحل مشاكل المستخدم.
ترحيل البيانات إلى البرنامج الجديد أو المحدث من التطبيقات الحالية أو مصادر البيانات إذا لزم الأمر.
إدارة وقياس المشروع للحفاظ على الجودة والتسليم خلال دورة حياة التطبيق، وتقييم عملية التطوير باستخدام نماذج مثل نموذج نضج القدرة (CMM).

نماذج تطوير البرمجيات

إنه الأفضل للمشاريع ذات المتطلبات المحددة جيدًا والمزيد من التحكم في العمليات

إنه نهج أقل تكرارًا تتدفق فيه العمليات إلى الأسفل مثل الشلال؛ من الفكرة إلى الاختبار والنشر والصيانة

وهو نموذج بسيط وأقل تعقيدا يمكن التحكم فيه بسهولة، نظرًا لأن كل مرحلة لا تنتقل إلى بعضها البعض حتى يتم التحقق من المرحلة السابقة

فهو يساعد فريق التطوير لديك على الحصول على فكرة عن كيفية تفاعل العملاء مع البرنامج والبيئة التي ينبغي تنفيذ البرنامج فيها ولا يسمح بإكمال المراحل بشكل متقطع. يتم تنفيذها واحدا تلو الآخر

2. نموذج رشيق

أنها تنطوي على مجموعة من النماذج القائمة على التطوير التكراري. الهدف هو بناء أنظمة برمجية عالية الجودة بتكاليف منخفضة وفي وقت أقل. وهو نوع من النماذج التزايدية، ويتم اعتماد النهج الرشيق للتطبيقات ذات الأهمية الزمنية.

فوائد النموذج الرشيق

تحسين رضا العملاء من خلال التسليم السريع والمستمر للبرامج الإنتاجية
إنه يركز على الأشخاص والتفاعلات أكثر من العمليات والأدوات
يضمن النموذج الرشيق قدرًا كبيرًا من التفاعل بين العملاء/أصحاب المصلحة والمطورين والمختبرين
يسهل التعاون بين رجال الأعمال والمطورين
يسمح بالتميز التقني والتصميم الرائع
ويمكن استخدامه لتقديم برامج العمل بشكل متكرر
يتم استخدامه لأنه يتكيف بانتظام مع الظروف المتغيرة

يتم استخدام النموذج الرشيق بسبب جودة التعليمات البرمجية والاختبار المبكر والتصميم البسيط. إن استخدام هذا النموذج يعني تحسين التواصل بين العميل وفريق تطوير البرمجيات. عند الانتهاء من التكرار، يمكن مراجعة التقدم للتخطيط للخطوة التالية مع الفريق.

3. النموذج التزايدي والتكراري

في هذا النموذج، يقوم كل تكرار بإنشاء إصدار منتج يتم تقييمه لاحقًا لتنفيذ الخطوات التالية. على عكس نموذج الشلال الذي يتطلب إكمال المرحلة السابقة لإضاءة المرحلة التالية باللون الأخضر، يعمل النموذج التكراري بشكل مختلف.

فهو يسمح بالعديد من التكرارات في وقت واحد، مما يسمح لك بفحص منتجك في كل خطوة وتعديل خططك التالية، وفقًا للمتطلبات.