Waterfall

Waterfall (каскадная, водопадная модель) — это последовательный подход к управлению проектами и разработке программного обеспечения, при котором процесс проходит через фиксированный набор фаз, каждая из которых должна быть полностью завершена перед переходом к следующей. При таком подходе возврат к предыдущим этапам не предусмотрен.

Впервые детальное описание подобного процесса разработки было представлено американским инженером Уинстоном Уокером Ройсом в 1970 году. Однако сам термин waterfall появился в 1976 году в работе Томаса Белла и Томаса Тэйера. 

Несмотря на то, что Ройс представил эту модель, он также указал на ее ограничения, связанные с отсутствием обратной связи между этапами, что может привести к проблемам при обнаружении ошибок на поздних стадиях разработки. Впоследствии были предложены различные модификации каскадной модели, учитывающие необходимость итераций и обратной связи между фазами.

Этапы Waterfall

Основной инструмент Waterfall

Преимущества и недостатки Waterfall

Сравнение Waterfall и Agile

Этапы Waterfall 

Водопадная модель представляет собой последовательный процесс, разделенный на несколько четко определенных этапов. Рассмотрим основные из них.

1. Сбор и анализ требований. На этой стадии осуществляется детальный сбор информации о проекте, обсуждение с заказчиком, определение целей, планов, бюджета и потенциальных рисков. Результатом является создание подробной спецификации требований.
2. Проектирование. Разработка архитектуры системы, создание прототипов, выбор технологий и инструментов, а также определение ролей и обязанностей в команде. Итогом является детальный план реализации проекта.
3. Реализация. Непосредственная разработка продукта согласно утвержденному техническому заданию и проектной документации.
4. Тестирование. Проверка разработанного продукта на соответствие требованиям, выявление и исправление ошибок, обеспечение качества и надежности системы.
5. Внедрение (эксплуатация). Развертывание продукта в рабочей среде, передача заказчику и начало использования.
6. Сопровождение и поддержка. Обеспечение работоспособности, устранение возникающих сбоев, обновление и улучшение функциональности на основе обратной связи от пользователей.

Основной инструмент Waterfall

В водопадной модели управления проектами основным инструментом для планирования и отслеживания последовательности процессов, соблюдения сроков и выполнения задач является диаграмма Ганта. Эта горизонтальная гистограмма отображает задачи проекта на временной шкале, позволяя визуально проследить, какие из них входят в проект, кто за них отвечает и какова продолжительность каждого этапа. 

Диаграмма Ганта состоит из блоков, расположенных на двух осях: по горизонтали отображаются задачи, а по вертикали — время, затраченное на их выполнение. С помощью этого инструмента можно эффективно планировать и контролировать ход проекта, обеспечивая строгую последовательность выполнения этапов, что является ключевым принципом каскадной модели.

Пример диаграммы Ганта, источник

Преимущества и недостатки Waterfall

Отметим главные плюсы водопадной модели.

• Четкая структура и последовательность этапов. Каждый из них следует за предыдущим, что облегчает планирование и управление проектом.
• Подробная документация. На каждом этапе создается обширная документация. Это способствует прозрачности процесса и облегчает поддержку и сопровождение продукта.
• Фиксированные требования. Требования определяются на начальном этапе и остаются неизменными в течение всего проекта, что снижает вероятность непредвиденных изменений;
• Последовательная корректировка. Ошибки можно выявлять и последовательно исправлять в ходе работы, по мере поступления.
• Доступность для заказчика. Клиенту доступны четко прописанные этапы и сроки сдачи. Это обеспечивает прозрачность и спокойствие относительно готовности проекта.
• Строгий менеджмент. Четкий план дисциплинирует команду, повышая продуктивность и качество работы.

К минусам данной модели относятся:

• сложность внесения изменений. Из-за линейной структуры модели внесение изменений на поздних этапах разработки затруднено и может привести к увеличению затрат и сроков;
• отсроченное тестирование. Тестирование проводится после завершения этапа реализации, что может привести к позднему обнаружению ошибок и усложнить их исправление;
• нерелевантность для динамичных проектов. Каскадная модель менее эффективна в проектах, где требования могут изменяться, поскольку она не предусматривает гибкости для адаптации к новым условиям;
• безучастность заказчика. Клиент может влиять на выполнение проекта только в самом начале, на этапе составления ТЗ.

Сравнение Waterfall и Agile

Waterfall и Agile — две основные методологии управления проектами. Разберем основные различия между ними. 

1. Структура и подход:

• Waterfall. Представляет собой последовательный процесс, где каждый этап должен быть полностью завершен перед переходом к следующему. Такой подход обеспечивает строгую структуру и предсказуемость проекта;
• Agile. Основан на итеративном и инкрементальном подходе, при котором проект разбивается на небольшие циклы (итерации или спринты). Каждая итерация включает в себя полный цикл разработки: от планирования до выпуска рабочего продукта. Это позволяет гибко реагировать на изменения и получать обратную связь на каждом этапе.

2. Гибкость и управление изменениями:

• Waterfall. Требования фиксируются на начальном этапе и остаются неизменными в течение всего проекта. Это делает процесс менее гибким и затрудняет внесение изменений после начала разработки;
• Agile. Предполагает возможность регулярного пересмотра и адаптации требований. Команда может быстро реагировать на изменения рынка или потребностей заказчика, что особенно важно в динамичной среде.

3. Взаимодействие с заказчиком:

• Waterfall. Взаимодействие с заказчиком происходит преимущественно на начальном и конечном этапах проекта. Это может привести к тому, что конечный продукт будет не полностью удовлетворять ожиданиям клиента;
• Agile. Предполагает постоянное взаимодействие с заказчиком на протяжении всего проекта. Регулярные демонстрации промежуточных результатов и получение обратной связи способствуют созданию продукта, максимально соответствующего ожиданиям клиента.

4. Документация:

• Waterfall. Требует обширной и детальной документации на каждом этапе, что обеспечивает четкое понимание процесса, но может замедлять работу;
• Agile. Сосредоточен на создании рабочего продукта с минимально необходимой документацией, что ускоряет процесс разработки, но может усложнить передачу проекта другим командам или поддержку в будущем.

5. Риски и контроль качества:

• Waterfall. Тестирование проводится на завершающих этапах, что может привести к позднему обнаружению ошибок и увеличению затрат на их исправление;
• Agile. Тестирование интегрировано в каждую итерацию, позволяя выявлять и устранять ошибки на ранних стадиях, что снижает риски и повышает качество продукта. 

Таким образом, Waterfall подходит для проектов с четко определенными требованиями и стабильной средой, где изменения маловероятны, в то время как Agile предпочтителен для проектов, где требования могут изменяться и важна быстрая адаптация к новым условиям.