Прототипи́рование программного обеспечения (от англ. prototyping) — этап разработки программного обеспечения (ПО), процесс созданияпрототи́па программы — макета (черновой, пробной версии) программы, обычно — с целью проверки пригодности предлагаемых для применения концепций, архитектурных и/или технологических решений, а также для представления программы заказчику на ранних стадиях процесса разработки.

Прототип позволяет также получить обратную связь от будущих пользователей, причем, именно тогда, когда это наиболее необходимо: в начале проекта еще есть возможность исправить ошибки проектирования практически без потерь.

Обзор

Процесс создания прототипа обычно состоит из шагов:

1. Определение начальных требований

2. Разработка первого варианта прототипа, который содержит только пользовательский интерфейс системы

3. Изучение прототипа заказчиком и конечными пользователями, получение обратной связи о необходимых изменениях и дополнениях

4. Переработка и улучшение прототипа: с учетом полученных замечаний и предложений изменяются как спецификации так и прототип, после этого шаги 3 и 4 могут повторяться.

Типы прототипирования

Прототипирование имеет множество различных вариантов. Тем не менее, все методы в какой-то степени основаны на двух основных типах.

Быстрое прототипирование

При быстром прототипировании (англ. rapid prototyping или throwaway prototyping) предполагается, что мы создаем макет, который на каком-то этапе будет оставлен («выброшен») и не станет частью готовой системы.

Основное преимущество такого подхода — в скорости: в ответ на свои требования заказчик почти сразу получает прототип интерфейса, и сразу может уточнить требования, до того как начато написание рабочего кода системы. Стоимость изменения требований на этом этапе очень низкая, поскольку нет кода, который нужно было бы переписывать.

Очень важно, чтобы такое прототипирование было выполнено в кратчайшие сроки, поскольку в данном случае тратятся время и ресурсы на код, который не будет в дальнейшем использован.

Быстрое прототипирование не обязательно выполняется в рамках той же платформы и тех же технологий, что и разрабатываемая система. Для прототипа графического интерфейса пользователя (GUI) могут использоваться как стандартные HTML-страницы, либо прототип может подготавливаться в программе, специально предназначенной для создания макетов (например: Axure RP, Microsoft Expression Blend и др.).

Эволюционное прототипирование

Эволюционное прототипирование (англ. evolutionary prototyping) ставит своей целью последовательно создавать макеты системы, которые будут все ближе и ближе к реальному продукту.

Такой подход имеет то преимущество, что на каждом шаге мы располагаем работающей системой, пусть и не обладающей всей нужной функциональностью, но улучшающейся с каждой итерацией. При этом, не тратятся ресурсы на код, который будет «выброшен».

Эволюционный подход к прототипированию может быть выбран, исходя из предположения, что все необходимые требования к моменту начала разработки неизвестны, и будут определяться по мере создания программы; тогда на каждом этапе мы реализуем лишь те требования, которые известны и ясны. Иногда при этом разработчики сосредотачиваются на работе только над теми модулями системы, требования на которые уже определены.

В некоторых случаях, когда речь идет о продукте под определенную незанятую нишу, пользователи начинают использовать систему еще до того, как она полностью дописана, в ожидании готовой системы, поскольку «недописанная система — это лучше, чем её полное отсутствие».

Преимущества и недостатки

Преимущества применения прототипирования:

• уменьшение времени, стоимости, рисков: прототипирование улучшает качество спецификаций; чем позднее проводятся изменения в спецификации, тем они дороже, поэтому, уточнение «чего же пользователи/заказчики хотят на самом деле» на ранних стадиях разработки — снижает общую стоимость.

• вовлечение пользователя в процесс разработки: прототипирование вовлекает будущих пользователей в процесс разработки, и позволяет им видеть то, как именно будет выглядеть будущая программа, что позволяет избавиться от возможных расхождений в представлении о программе между разработчиками и пользователями.

Недостатки:

• недостаточный анализ: концентрация усилий на ограниченном прототипе может отвлекать разработчиков от надлежащего анализа требований на полную систему.

• смешение прототипа и готовой системы в представлении пользователей: пользователи могут подумать, что прототип, который предполагается «выбросить», и есть основа будущей системы. Исходя из этого предположения, пользователи могут требовать от прототипа более точного поведения, могут разочароваться в возможностях разработчиков.

• чрезмерное время на создание прототипа: ключевое свойство прототипа — то, что он создается за короткое время. Если разработчики не принимают это во внимание, то они тратят время на создание слишком сложного прототипа, и теряют преимущества от применения прототипирования вообще.

Является спорным, применимо ли прототипирование, в той или иной форме, ко всем типам проектов. Однако, известно, что наибольшие преимущества прототипирование дает при разработке систем, имеющих развитый пользовательский интерфейс. Системам, основная работа которых состоит в вычислениях, например, системам с интерфейсом командной строки, прототипирование почти не дает реальных преимуществ. Хорошие результаты дает прототипирование при проектировании интерфейсов человек-компьютер.