Compreendendo o SDLC: o ciclo de vida de desenvolvimento de software explicado

Desenvolver software de qualidade é um grande desafio, e as equipes de desenvolvimento contam com o ciclo de vida de desenvolvimento de software (SDLC) para ajudá-las a ter sucesso. Fornecendo uma abordagem estruturada do desenvolvimento de software, um SDLC eficaz ajuda as equipes a:

• Esclarecer e compreender os requisitos das partes interessadas.

• Estimar custos e prazos dos projetos.

• Identificar e minimizar os riscos logo no início do processo.

• Mensurar o progresso e manter os projetos no curso.

• Aumentar a transparência e melhorar as relações com os clientes.

• Controlar custos e acelerar o tempo de colocação no mercado.

O que é SDLC?

O ciclo de vida de desenvolvimento de software (SDLC) é um processo passo a passo que ajuda as equipes de desenvolvimento a criar eficientemente software da mais alta qualidade com o menor custo. As equipes seguem o SDLC para ajudá-las a planejar, analisar, projetar, testar, implantar e manter software. O SDLC também ajuda as equipes a garantir que o software atenda aos requisitos das partes interessadas e siga os padrões de qualidade, segurança e conformidade da organização.

O SDLC inclui diferentes fases, e cada fase tem um processo e resultados específicos. Embora o significado do SDLC possa variar para cada equipe de desenvolvimento, as fases mais comuns incluem:

• Análise e levantamento de requisitos: os analistas de negócios trabalham com as partes interessadas para determinar e documentar os requisitos de software.

• Design do sistema: os arquitetos de software traduzem os requisitos em uma solução de software e criam um projeto de alto nível.

• Programação: os desenvolvedores criam o software com base no design do sistema.

• Teste: o software é testado para detectar bugs e defeitos e para garantir que cumpra os requisitos. Os problemas são corrigidos até que o software esteja pronto para implantação.

• Implementação: o software é liberado para o ambiente de produção onde é instalado nos sistemas de destino e disponibilizado aos usuários.

• Manutenção e suporte: esse processo contínuo inclui treinamento e suporte aos usuários, aprimoramento do software, monitoramento do desempenho e correção de bugs ou problemas de segurança.

Fases do SDLC e como elas funcionam

Cada fase do SDLC tem atividades essenciais para gerar eficiência, qualidade e satisfação do cliente.

Levantamento e análise de requisitos

Requisitos de usuário precisos, completos e mensuráveis são a base para qualquer projeto de SDLC bem-sucedido, para garantir que o software atenda às expectativas do usuário e evitar retrabalho dispendioso e atrasos no projeto. O analista de negócios de TI:

• Levanta os requisitos por meio de entrevistas, workshops ou grupos focados, prepara pesquisas ou questionários e observa como as partes interessadas trabalham.

• Avalia os requisitos relacionados à viabilidade do sistema e ao projeto e teste do software.

• Modela os requisitos e os registra em um documento, como uma história do usuário, especificação de requisitos de software, documento de caso de uso ou especificação de processo.

Projeto do sistema

O projeto eficaz do sistema justifica adequadamente todos os requisitos documentados. Nesta fase, os projetistas de software utilizam ferramentas para visualizar informações sobre o comportamento e a estrutura da aplicação, incluindo:

• A linguagem de modelagem unificada (UML) para ilustrar os modelos de arquitetura do software em um diagrama.

• Fluxogramas para visualizar os requisitos do sistema.

• Árvores e tabelas de decisões para ajudar a explicar relações complexas.

• Simulações para prever o desempenho do software.

Para respaldar essas camadas distintas da aplicação de software, os projetistas de software usam um princípio de projeto denominado separação de preocupações. Um programa de software projetado para seguir o princípio da separação de preocupações é chamado de programa modular.

O projeto modular do software separa a funcionalidade do programa em módulos intercambiáveis e independentes, de modo que cada módulo contenha tudo o que precisa para executar um aspecto da funcionalidade do software. Essa abordagem torna mais fácil compreender, testar, manter, reutilizar, dimensionar e refatorar o código.

Codificação

Na fase de codificação, os desenvolvedores traduzem as especificações de projeto do sistema no código em si. É fundamental que os desenvolvedores sigam as práticas recomendadas para escrever código limpo, sustentável e eficiente, incluindo:

• Escrevendo código que seja fácil de entender e de ler.

• Usando comentários para explicar o que o código faz.

• Usando o controle de versão para acompanhar todas as alterações feitas na base de código.

• Refatorando o código, se necessário.

• Realizar uma revisão de código quando a programação for concluída para obter uma segunda opinião sobre o código.

• Fornecendo a documentação que explica o funcionamento do código.

Testes

Antes de ser lançado para produção, o software é exaustivamente testado quanto a defeitos e erros.

• O plano de teste de software fornece informações críticas sobre o processo de teste, incluindo estratégia, objetivos, recursos necessários, resultados e critérios para saída ou suspensão.

• O projeto do caso de teste estabelece os critérios para determinar se o software está funcionando corretamente ou não.

• A execução do teste é o processo de execução do teste para identificar bugs ou defeitos do software.

Os desenvolvedores e as equipes de garantia de qualidade usam ferramentas de teste automatizadas para testar software rapidamente, preparar relatórios de defeitos e comparar os resultados dos testes com os resultados esperados. Os testes automatizados poupam tempo e dinheiro, fornecem feedback imediato e ajudam a melhorar a qualidade do software. Os testes automatizados podem ser usados para:

• Testes unitários: Os desenvolvedores testam os módulos de software individuais para validar se cada um está funcionando corretamente.

• Testes de integração: os desenvolvedores testam como os diferentes módulos interagem entre si para verificar se funcionam juntos corretamente.

• Teste do sistema: os desenvolvedores testam o software para verificar se ele atende aos requisitos e funciona corretamente no ambiente de produção.

• Teste de aceitação do usuário: as partes interessadas e os usuários testam o software para verificá-lo e aceitá-lo antes que seja implantado na produção.

Implantação

Existem três fases principais na implantação de software em um ambiente de produção:

• A equipe de desenvolvimento confirma o código em um repositório de software.

• A ferramenta de automação de implantação aciona uma série de testes.

• O software é implantado na produção e disponibilizado aos usuários.

A instalação eficaz do software requer um mecanismo de implantação consistente e uma estrutura de instalação simples com distribuição mínima de arquivos. A equipe também deve certificar-se de que o arquivo de configuração correto seja copiado para o ambiente de produção e que os protocolos de rede corretos estejam em vigor. Antes de migrar os dados para o novo sistema, a equipe também precisa auditar os dados-fonte e resolver quaisquer problemas.

O gerenciamento de versões torna a implantação de software tranquila e estável. Este processo é usado para planejar, projetar, agendar, testar e implantar a versão. O controle de versão ajuda a garantir a integridade do ambiente de produção quando as atualizações são implantadas.

Manutenção e suporte

Após a implantação do software, o ciclo de vida de manutenção do software começa. O software requer manutenção contínua para garantir que funcione com desempenho máximo. Os desenvolvedores emitem periodicamente correções de software para corrigir bugs no software e resolver quaisquer problemas de segurança.

As atividades de manutenção também incluem o monitoramento do desempenho técnico do software e de como os usuários percebem seu desempenho. Fornecer treinamento e documentação aos usuários, além de resolver os problemas dos usuários e atualizar seus sistemas para garantir que sejam compatíveis com o novo software, também é um componente essencial do ciclo de vida de manutenção do software.

Quais sã as metodologias de SDLC?

No mundo do desenvolvimento de software, diferentes metodologias servem como abordagens estruturadas para orientar o processo de criação e entrega de software. Essas metodologias moldam a forma como as equipes planejam, executam e gerenciam seus projetos, impactando fatores como flexibilidade, colaboração e eficiência. Vamos ver algumas das metodologias de SDLC mais importantes.

Modelo em cascata

Introduzida em 1970, a primeira abordagem SDLC a ser amplamente utilizada pelas equipes de desenvolvimento é chamada de modelo em cascata. Esse método divide o processo de desenvolvimento de software rem fases sequenciais. O trabalho flui de uma fase para outra, como uma cascata, com o resultado de uma fase servindo como entrada para a próxima fase. A fase não pode começar até que a fase anterior esteja concluída.

O modelo em cascata funciona melhor para projetos pequenos no qual os requisitos são bem definidos e a equipe de desenvolvimento entende a tecnologia. A atualização de software existente e a migração de software para uma nova plataforma são exemplos de cenários adequados para o modelo em cascata.

Vantagens do modelo em cascata

• O processo simples e direto é fácil de entender e de seguir.

• Um resultado é entregue no fim de cada fase.

• Os marcos e os prazos são claramente definidos.

Desvantagens do modelo em cascata

• Não existe flexibilidade, o que tona difícil a adaptação das equipes de desenvolvimento às mudanças nos requisitos do cliente.

• Após a conclusão de uma fase, qualquer alteração pode custar caro e pode atrasar o cronograma do projeto.

• Os testes não ocorrem até o fim do SDLC.

Metodologia ágil

O termo “ágil” descreve uma abordagem de desenvolvimento de software que enfatiza a entrega incremental, a colaboração em equipe e o planejamento e aprendizado contínuos. Ao contrário do processo sequencial do modelo em cascata, a metodologia ágil adota uma abordagem iterativa para o desenvolvimento de software.

O desenvolvimento iterativo de software acelera o SDLC concluindo o trabalho em sprints, que são ciclos fixos de projeto que normalmente duram entre duas e quatro semanas. Os termos essenciais são:

• Histórias de usuários: as histórias de usuários são breves descrições dos requisitos do produto do ponto de vista do cliente. As histórias de usuários mais críticas são priorizadas no topo do backlog de trabalho de cada sprint.

• Incremento: o resultado do sprint é chamado de incremento. Cada incremento deve ter qualidade aceitável para entrega, com toda a codificação, testes e verificação de qualidade concluídos.

• Retrospectivas: ao final de cada sprint, a equipe ágil conduz uma reunião retrospectiva para avaliar o processo e as ferramentas, discutir o que deu e o que não deu certo e determinar o que melhorar em sprints futuros.

A metodologia ágil é adequada para projetos que exigem flexibilidade e capacidade de adaptação rápida às mudanças nos requisitos. Por incentivar a colaboração, a metodologia ágil também é adequada para projetos complexos em que muitas equipes trabalham juntas.

Vantagens da metodologia ágil

• As partes interessadas e os usuários podem fornecer feedback durante todo o SDLC, facilitando para os desenvolvedores a criação de um software que atenda às necessidades deles.

• A entrega incremental ajuda as equipes de desenvolvimento a identificar e corrigir problemas no início do projeto, antes que se tornem problemas graves.

• A economia pode ser obtida reduzindo a repetição de trabalho necessária para corrigir problemas.

• As retrospectivas oferecem uma oportunidade para as equipes melhorarem continuamente o processo.

Desvantagens da metodologia ágil

• Os requisitos devem ser claramente definidos na história do usuário. Se não, o projeto pode sair do curso rapidamente.

• Um excesso de comentários dos usuários pode alterar o escopo do projeto, causar atrasos ou dificultar o gerenciamento.

• Entregas incrementais podem dificultar a determinação de quanto tempo o projeto levará para ser concluído.

Estruturas ágeis

Os métodos ágeis são frequentemente chamados de estruturas e a estrutura ágil mais comum é chamada de “scrum”. Existem três funções principais na equipe scrum:

• O scrum master garante que a equipe siga o processo scrum e está sempre procurando maneiras de melhorar a equipe enquanto resolve os problemas que surgem durante o sprint.

• O proprietário do produto assume a responsabilidade pelo que a equipe cria e por que cria, além de manter o backlog de trabalho atualizado e em ordem de prioridade.

• Os membros da equipe scrum criam o produto e são responsáveis pela engenharia e pela qualidade.

A equipe scrum decide como gerenciar sua própria carga de trabalho para cada sprint com base no backlog mostrado em um quadro de tarefas. Os membros da equipe participam de scrum diário (ou rápida reunião diária), em que cada pessoa relata seu progresso individual. No final do sprint, a equipe demonstra seu incremento potencialmente entregável às partes interessadas, conduz uma retrospectiva e determina ações para o próximo sprint.

Kanban é outra estrutura ágil. Kanban é um termo japonês que significa painel ou quadro de aviso. Os quadros kanban visualizam itens de trabalho como cartões em diferentes estados para fornecer uma visão rápida do status de cada projeto e facilitar a identificação de gargalos.

Para ajudá-las a trabalhar de forma mais eficaz, as equipes de desenvolvimento podem adotar aspectos das estruturas ágeis scrum e kanban.

Outras metodologias de SDLC populares

• O modelo iterativo enfatiza o feedback contínuo e o progresso incremental. Ele organiza o processo de desenvolvimento em pequenos ciclos em que os desenvolvedores fazem mudanças incrementais e frequentes para aprender continuamente e evitar erros dispendiosos. O modelo iterativo é adequado para projetos grandes que podem ser divididos em partes menores e para projetos em que os requisitos estão claramente definidos desde o início.

• O modelo espiral combina os modelos interativo e em cascata. Adota uma abordagem evolucionária em que os desenvolvedores desenvolvem, testam e refinam iterativamente o software em ciclos sucessivos ou espirais. Projetos grandes, complexos e caros são ideais para esse modelo.

• O modelo em forma de v enfatiza os testes e a validação em um processo sequencial. Este modelo é muito útil para projetos em setores como o de saúde, onde testes completos são essenciais.

• O modelo enxuto concentra-se no aumento da eficiência durante todo o processo de desenvolvimento. Este modelo adota uma abordagem iterativa e é adequado para projetos em que atingir metas de curto prazo é uma prioridade e quando há interação frequente entre a equipe de desenvolvimento e os usuários.

Práticas recomendas e desafios do SDLC

Os maiores desafios para um SDLC bem-sucedido geralmente resultam de comunicação, planejamento, testes ou documentação inadequados. As práticas recomendadas para resolver esses problemas são:

• Colaboração entre a equipe de desenvolvimento, operações de TI, equipe de segurança e partes interessadas.

• Definir claramente os requisitos do usuário e as entregas, cronogramas e marcos do projeto.

• Documentação detalhada de recursos, cronogramas, código e outros resultados.

• Reuniões diárias de scrum para identificar e resolver problemas.

• Retrospectivas para promover a melhoria contínua durante todo o SDLC.

Segurança do SDLC

Devido ao aumento dos ataques cibernéticos e das violações de segurança, as equipes de desenvolvimento estão sob pressão para melhorar a segurança da aplicação. A segurança do SDLC é um conjunto de processos que incorporam medidas de segurança robustas e testes no SDLC. As práticas recomendadas apoiam a detecção e a correção de problemas de segurança no início do ciclo de vida, antes de o software ser implantado na produção.

Como o DevOps funciona com o SDLC?

DevOps é uma abordagem do SDLC que combina desenvolvimento (dev) e operações (ops) para acelerar a entrega de software de qualidade. Os princípios fundamentais desta abordagem são automação, segurança e integração e entrega contínuas (CI/CD), que combinam o SDLC em um fluxo de trabalho integrado.

O DevOps segue as metodologias de SDLC enxutas e ágeis e enfatiza a colaboração. Ao longo de todo o SDLC, os desenvolvedores, a equipe de operações de TI e as equipes de segurança se comunicam e trabalham regularmente em conjunto para garantir a entrega bem-sucedida do projeto.

Veja uma comparação das soluções de DevOps

Conclusão

Um SDLC bem estruturado ajuda as equipes de desenvolvimento a fornecer software de alta qualidade com mais rapidez e eficiência. Embora os métodos SDLC variem de acordo com a organização, a maioria das equipes de desenvolvimento usa SDLC para orientar seus projetos.

O SDLC ajuda as equipes de desenvolvimento a criar software que atenda aos requisitos do usuário e seja bem testado, altamente seguro e pronto para ser implantado na produção. Entre as ferramentas populares que oferecem suporte ao processo de SDLC, estão incluídas:

• GitHub Actions para automatizar os fluxos de trabalho do SDLC.

• Ferramenta de segurança GitHub para ajudar os desenvolvedores a entregar aplicações seguras.

• GitHub Copilot para os desenvolvedores escreverem código mais rapidamente com IA.

• Ferramentas de revisão de código GitHub para ajudar a evitar erros humanos.