Устойчивый фундамент: как связать функциональные и нефункциональные требования

Реальная нагрузка быстро показывает, на что способен ИТ-продукт. Если он начинает тормозить, отказывать, пользователи уйдут. Поэтому одна из ключевых характеристик цифровых сервисов — способность выдерживать расчетную нагрузку.

Здесь важно соблюсти баланс: при недостаточной выносливости продукт не будет готов к пиковым нагрузкам, а слишком большой запас прочности неизбежно увеличит стоимость сервиса. Найти золотую середину помогают правильно определенные требования. Причем требования двух типов: функциональные и нефункциональные. Они тесно связаны, но решают разные задачи и часто тянут архитектуру в разные стороны.

Что такое функциональные и нефункциональные требования

Функциональные требования отвечают на вопрос, что именно делает сервис:

• какие действия он выполняет;

• какие данные принимает и возвращает;

• какие сценарии поддерживает.

По сути, это описание поведения системы с точки зрения пользователя или бизнеса. Регистрация, поиск, оформление заказа, расчет стоимости — все это функциональные требования.

Нефункциональные требования описывают, в каких условиях это поведение должно сохраняться. Они задают параметры надежности, производительности, масштабируемости и устойчивости к нагрузке — например, такие:

• сколько пользователей может работать одновременно;

• какое время отклика считается допустимым;

• как система ведет себя при пиковых нагрузках.

Эти требования редко видны пользователю напрямую, но именно они определяют, выдержит ли сервис рост.

Таким образом, функциональные требования — это поведение системы, а нефункциональные — условия ее выживания. Первые отвечают за полезность, вторые — за способность эту полезность сохранять при реальной эксплуатации. Находя баланс между этими уровнями, команда может принимать действительно эффективные архитектурные решения.

Что фиксировать в функциональных требованиях, чтобы сервис развивался

Функциональные требования начинают работать на рост продукта, когда их формулируют с учетом будущих условий использования. Если в планах есть акции, сезонные пики, массовые рассылки или активный прирост аудитории, это должно быть видно уже на уровне требований. Если такие сценарии продуманы заранее, команда продукта получает больше времени на подготовку архитектуры к ним.

Следующий важный фактор: как именно описана требуемая функциональность. Хорошее функциональное требование — это полноценный пользовательский сценарий, а не перечень элементов интерфейса. Поэтому описывать нужно в действиях: например, пользователь выбирает товар, применяет скидку, получает подтверждение. В такой логике легче увидеть последовательность шагов, точки отказа и места, где система испытывает давление.

Важно и то, что функциональные требования не должны существовать в отрыве от нефункциональных. Для каждого крупного сценария полезно сразу задавать два вопроса: как часто он будет вызываться и для какой аудитории. Потому что разовая операция и массовое действие требуют разного уровня подготовки. Этот простой мостик между типами требований помогает избежать ситуаций, когда корректно реализованная функция неожиданно становится источником перегрузки.

Как считать нефункциональные требования

Часто встречается мнение, что нефункциональные требования — это нечто абстрактное и трудноизмеримое. На самом деле это набор вполне конкретных ориентиров, которые можно сформулировать без сложных моделей. Такие требования дают архитектуре опору и сразу обозначают границы, в которых сервис должен оставаться устойчивым.

Начинать собирать нефункциональные требования можно с аудитории и географии:

«Кто пользуется сервисом и из каких регионов? Где возникают пики активности и совпадают ли они по времени?»

Даже грубое понимание часовых поясов помогает составить картину нагрузки и требования к распределению ресурсов.

Дальше считают запросы:

«Сколько обращений в секунду (RPS, Requests Per Second) сервис обрабатывает в обычном режиме и сколько приходится на пиковые сценарии?»

Нужно сразу отделять средние значения от максимальных. Именно пиковый RPS определяет, выдержит ли система резкий рост активности.

Следующий слой — трафик:

«Сколько данных передается в среднем и какие объемы приходятся на пиковые сценарии?»

Здесь учитывают типы контента, частоту обновлений и особенности клиентских приложений. Ошибка на этом уровне впоследствии может привести к возникновению узкого места, которое будет нарушать всю работу сервиса.

После этого переходят к хранилищу:

«Как быстро растут данные, какие операции преобладают — чтение или запись, и как меняется нагрузка со временем?»

Даже примерная оценка помогает выбрать правильный подход к масштабированию и резервированию.

Завершает картину техническая часть:

«Сколько потребуется производительности процессора, памяти и сети под расчетные пики?»

На этапе оценки требований предельно точный технический расчет не нужен. Нужен ориентир, который не даст сервису упереться в лимит ресурсов уже на старте.

Наглядный пример, где это особенно важно, — трансляции и стримы. В будние дни нагрузка может быть умеренной, но во время прямого эфира требования к пропускной способности и вычислительным ресурсам вырастают кратно. Поэтому такие сценарии считают отдельно, формируя пиковый профиль, а уже от него отталкиваются при проектировании.

Как заложить запас и управляемую деградацию

Запас прочности не нужен везде и сразу. Попытка заложить максимальную надежность в каждую строчку кода только усложнит систему и увеличит ее стоимость. Гораздо продуктивнее определить критичные контуры сервиса и работать с запасом именно там. Это те участки, где сбой напрямую бьет по пользователю, деньгам или репутации. Все остальное может жить с более гибкими допусками.

Отдельного внимания заслуживает режим управляемой деградации (Graceful degradation). По сути, это заранее продуманный сценарий, в котором система упрощает свое поведение, сохраняя основную пользу. В такие моменты приоритет решений определяют по принципу пользы. Главное продолжает работать, второстепенное временно откладывается. Это не авария, а управляемое состояние, к которому сервис готов заранее.

Для наглядности покажем, как работает режим деградации на примере авторизации в условном сервисе:

• В пиковые моменты для пользователя важнее успешно войти в систему, чем получить полный набор вспомогательных операций.

• Если нагрузка растет, можно сократить запись расширенных логов или фоновые проверки, но сохранить стабильное чтение и проверку учетных данных.

Такой подход позволяет выдержать всплеск запросов без отказа ключевого сценария и, следовательно, без отвлечения команды.

Как договоренности команды помогают управлять требованиями

Даже отлично сформулированные требования быстро потеряют актуальность, если внутри команды не будет общих договоренностей о том, как с ними работать. Поэтому важно заранее и с достаточной точностью зафиксировать границы. Это поможет команде двигаться с одинаковым пониманием качества. Тут важен баланс: код и архитектура должны быть понятны и управляемы, но без попытки довести каждый участок до абстрактного идеала.

Читайте также: Миф о чистом коде: почему читаемость не всегда спасает продукт

Анализ промежуточных результатов в таком подходе фокусируется на реальных рисках:

• Насколько то или иное решение усложняет поддержку?

• Повышает ли оно вероятность ошибок?

• Что произойдет с этим участком при росте нагрузки или изменении требований?

В этом же ключе формируется и внутренний стандарт проектирования. Команде нужен общий ориентир, в качестве которого часто используют принципы SOLID — один из ключевых ориентиров при проектировании гибкой и сопровождаемой архитектуры:

• S — Single Responsibility Principle, принцип единой ответственности.

• O — Open/Closed Principle, принцип открытости/закрытости.

• L — Liskov Substitution Principle, принцип подстановки Барбары Лисков.

• I — Interface Segregation Principle, принцип разделения интерфейсов.

• D — Dependency Inversion Principle, принцип инверсии зависимостей.

При определении требований к продукту принципы SOLID работают как инструмент оценки. Причем необязательно использовать их все. Если принцип упрощает изменение кода и делает поведение системы более предсказуемым, его имеет смысл применять. Если он усложняет решение без ощутимой выгоды, от него можно отказаться. Такой прагматичный подход позволяет поддерживать инженерную культуру без догматизма и сохранять требования живыми по мере развития сервиса.

Главное: погружение в контекст

Ключевую роль при работе с требованиями играет погруженность команды в контекст происходящего в продукте. Чем больше разработчики думают про то, как система будет вести себя в реальной работе, тем более ценными и взвешенными становятся принимаемые решения.

Функциональные и нефункциональные требования здесь работают как проводник между техническими решениями, потребностями пользователей и ограничениями реального мира. Они лежат в основе создания любой системы и определяют ее архитектуру. Поэтому корректная работа с ними — обязательное условие стабильности и жизнеспособности продукта.