Wymagania niefunkcjonalne aplikacji – czym są i jak je zdefiniować?

W tym artykule:

• Wyjaśnimy, czym są wymagania niefunkcjonalne i jakie aspekty obejmują.
• Przedstawimy przykładowe kategorie i metryki mierzenia wymagań niefunkcjonalnych.
• Omówimy najlepsze praktyki definiowania i dokumentowania tych wymagań.
• Wskażemy typowe błędy i sposoby ich unikania.

Spis treści:

Czym są wymagania niefunkcjonalne aplikacji?

Kategorie wymagań niefunkcjonalnych

Jak dokumentować wymagania niefunkcjonalne?

Typowe błędy w definiowaniu wymagań niefunkcjonalnych

Narzędzia wspierające analizę wymagań niefunkcjonalnych

Czym są wymagania niefunkcjonalne aplikacji?

Wymagania niefunkcjonalne określają ogólne warunki działania aplikacji, których spełnienie wpływa na odbiór systemu przez użytkowników. Jako przykład takiego wymagania można podać konieczność przetwarzania 95% transakcji w czasie krótszym niż 2 sekundy z jednoczesnym szyfrowaniem wszystkich danych transmisyjnych w aplikacji systemu bankowego. Nie ma to wpływu na funkcje samej aplikacji (np. możliwość zrealizowania przelewu lub jej brak), ale na jakość doświadczeń, stabilność i długoterminową niezawodności jak najbardziej.

Przeczytaj także: Tester aplikacji - kto może nim zostać?

Kategorie wymagań niefunkcjonalnych

Celem wymagań niefunkcjonalnych jest zapewnienie bezawaryjności oraz wysokiego komfortu użytkowania, a w grę wchodzą różnorodne aspekty techniczne i użytkowe. Opisuje się je za pomocą metryk, które pozwalają w sposób mierzalny wyrazić, czy aplikacja spełnia wymagania w konkretnych kategoriach. Poniżej przedstawiono ich najważniejsze z nich wraz z praktycznymi przykładami zastosowania.

• Wydajność, która odnosi się do szybkości działania aplikacji i jej efektywności w warunkach dużego obciążenia. Np. przy metryce maksymalnego czasu odpowiedzi serwera (np. ≤ 200 ms dla 95% żądań) aplikacja może obsłużyć 10 000 użytkowników równocześnie bez spadku wydajności.
• Bezpieczeństwo, czyli zabezpieczenie systemu przed nieautoryzowanym dostępem i ochroną danych użytkowników. Np. przy metryce wdrożenia dwupoziomowego uwierzytelniania i 256-bitowego szyfrowania danych program blokuje nieudane próby logowania po podaniu pięciu błędnych haseł.
• Dostępność określa, jak długo system jest dostępny dla użytkowników. Zakładając metrykę czasu dostępności na poziomie ≥ 99,95%, aplikacja działa 24/7 z maksymalnym czasem przestoju wynoszącym 4 godziny rocznie.
• Użyteczność dotyczy intuicyjności i prostoty korzystania z aplikacji. Przyjęta metryka czasu potrzebnego użytkownikowi na ukończenie zadania (np. rejestracji) może wynosić ≤ 3 minuty. Albo: Nowy użytkownik może łatwo znaleźć funkcję wyszukiwania w ciągu 15 sekund.
• Skalowalność oznacza, że system musi być w stanie obsłużyć większe obciążenie bez spadku jakości. Przykładem metryki może być zdolność do obsługi 20% większego ruchu po dodaniu nowego serwera. Aplikacja zwiększa przepustowość w godzinach szczytu.
• Niezawodność to stabilność systemu i częstotliwość awarii. Przyjmując metrykę czasu między awariami ≥ 500 godzin i czas naprawy ≤ 2 godziny, aplikacja jest dostępna przez 99,99% czasu w ciągu roku.

Przeczytaj także: Technologie IT, które nie tracą na popularności

Jak dokumentować wymagania niefunkcjonalne?

Przy dokumentowaniu wymagań niefunkcyjnych duże znaczenie ma dokładność i skrupulatność. Dobrze sporządzona dokumentacja zawiera szczegółowe informacje dotyczące każdej kategorii wymagań. Opisuje też narzędzia, które będą używane do ich weryfikacji. Poniżej omówiono najważniejsze zasady i techniki stosowane w tym procesie.

• Jasność i precyzja, która powinna cechować dokumentację wymagań. Należy w niej zawrzeć konkretne dane, metryki i zalecenia. Na przykład nie powinno używać ogólników, takich jak „system ma działać szybko”. Zamiast tego należy zastosować mierzalne wskaźniki, np. „Czas odpowiedzi serwera ≤ 200 ms przy obciążeniu 1000 użytkowników.”
• Kontekst użytkowania, czyli specyfikę branży i oczekiwania użytkowników, które koniecznie trzeba wziąć pod uwagę. Na przykład aplikacja bankowa wymaga innego poziomu bezpieczeństwa niż platforma społecznościowa.
• Regularne aktualizacje. Wymagania powinny być żywym dokumentem, regularnie uzupełnianym o nowe dane, ponieważ tworzenie aplikacji to ciągłe zmiany.

Typowe błędy w definiowaniu wymagań niefunkcjonalnych

Oprócz braku precyzji w procesie definiowania wymagań niefunkcjonalnych pojawiają często inne problemy. Jednym z nich jest niepełne zrozumienie potrzeb użytkownika końcowego. Dostępność, łatwość obsługi czy czas reakcji powinny być dostosowane do specyficznych oczekiwań i scenariuszy danej grupy (np. inne będą dla młodych, a inne dla starszych osób).

Kolejnym błędem jest brak uwzględnienia ograniczeń technologicznych i budżetowych. Zdarza się, że wymagania są definiowane w sposób nierealistyczny w stosunku do dostępnych zasobów. Przykładem może być wymóg ciągłej dostępności systemu, który nie uwzględnia kosztów infrastruktury niezbędnej do spełnienia tego kryterium. Warto również zwrócić uwagę na niedostateczną komunikację między zespołami projektowymi. Bywa, że wymagania niefunkcjonalne są definiowane bez konsultacji z zespołem technicznym lub użytkownikami końcowymi.

Przeczytaj także: Programowanie w Java – dlaczego warto się go nauczyć?

Narzędzia wspierające analizę wymagań niefunkcjonalnych

Do analizy i zarządzania wymaganiami niefunkcjonalnymi wykorzystuje się różnorodne specjalistyczne narzędzia. Usprawniają one proces planowania, weryfikacji oraz monitorowania tych aspektów projektu. Do takich narzędzi można zaliczyć:

• Systemy zarządzania wymaganiami, które umożliwiają kompleksowe śledzenie wymagań w całym cyklu życia projektu. Pozwalają także na ich dokumentację, wizualizację relacji między wymaganiami oraz kontrolowanie zmian. Usprawniają również komunikację między różnymi zespołami.
• Narzędzia do testów obciążeniowych to programy, które ułatwiają dokładną analizę wydajności systemu w warunkach dużego ruchu użytkowników. Pomagają zidentyfikować wąskie gardła oraz monitorować czas odpowiedzi i ocenę zdolności systemu do skalowania.
• Oprogramowanie do symulacji pozwalają na modelowanie różnych scenariuszy użytkowania aplikacji i zrozumienie zachowania systemu w zmiennych warunkach.

Wymagania niefunkcjonalne aplikacji to istotny element tworzenia projektów IT. Ich precyzyjne zdefiniowanie pozwala tworzyć produkty, które spełniają oczekiwania użytkowników, a jednocześnie są stabilne, wydajne i bezpieczne. Do osiągania tych celów konieczne okazuje się stosowanie konkretnych metryk, unikanie typowych błędów i korzystanie z narzędzi analitycznych.

Z sekcji Może Ci się spodobać:

• Tworzenie aplikacji mobilnych w pigułce — kluczowe etapy
• Rozwój kompetencji IT — kluczowe umiejętności i jak je rozwijać?
• Wszystko co musisz wiedzieć o React.js