processos de software

Processos de Software

Centro de Informtica - Universidade Federal de Pernambuco

Kiev Gama

[email protected]

Slides originais elaborados por Ian Sommerville e adaptado pelos profs. Mrcio Cornlio, Vinicius Garcia e Kiev Gama

O autor permite o uso e a modificao dos slides para fins didticos

O processo de software

Um conjunto estruturado de atividades, procedimentos, artefatos e ferramentas necessrios para o desenvolvimento de um sistema de software Atividades: Especificao, Projeto, Validao, Evoluo

Exemplos: Processo Unificado (RUP), Programao Extrema, UML Components

Um modelo de processo de software apresenta a descrio de um processo de uma perspectiva particular, normalmente focando apenas em algumas atividades.

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[if682] Engenharia de Software e Sistemas - EC - CIn - UFPE

Modelos genricos de processo de software

O modelo cascata Fases separadas e distintas de especificao e

desenvolvimento.

Engenharia de software baseada em componentes O sistema montado a partir de componentes existentes.

Desenvolvimento iterativo Sistema desenvolvido atravs de vrias etapas

Existem muitas variantes destes modelos Ex: desenvolvimento formal onde um processo semelhante

ao cascata usado, mas a especificao formal refinada durante os vrios estgios para um projeto implementvel.

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Modelo cascata

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Resposta ao modelo code-and-fix vigente na dcada de 70

Ian Sommerville, Engenharia de Software, 8. edio. Captulo 4

Fases do modelo cascata

Anlise e definio de requisitos

Projeto de sistema e software

Implementao e teste de unidade

Integrao e teste de sistema

Operao e manuteno

Primeiro modelo a organizar as atividades de desenv.

Uma fase tem de estar completa antes de passar para a prxima. Sadas das fases so acordadas contratualmente!

Todas as fases envolvem atividades de validao

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Problemas do modelo cascata

Particionamento inflexvel do projeto em estgios Dificulta a resposta aos requisitos de mudana do

cliente.

Documentos completamente elaborados so necessrios para fazer as transies entre estgios

Apropriado somente quando os requisitos so bem compreendidos e quando as mudanas so raras Poucos sistemas de negcio tm requisitos estveis.

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Desenvolvimento evolucionrio

Implementao inicial, exposio do resultado aos comentrios do usurio e refinamento desse resultado em verses

Especificao, desenvolvimento e validao so intercaladas

Dois tipos Desenvolvimento exploratrio: explora requisitos

e entrega um sistema final

Prototipao throwaway: objetivo compreender os requisitos do cliente

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Desenvolvimento evolucionrio

Vantagem: especificao desenvolvida de forma incremental

Problemas:

Processo no visvel

Sistemas podem ser mal estruturados devido mudana contnua

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Desenvolvimento Exploratrio

Idia geral: Desenvolvimento da primeira verso do sistema o

mais rpido possvel

Modificaes sucessivas at que o sistema seja considerado adequado

Aps o desenvolvimento de cada uma das verses do sistema ele mostrado aos usurios para comentrios

Adequado para o desenvolvimento de sistemas onde difcil ou impossvel se fazer uma especificao detalhada do sistema

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Prototipao Descartvel

Como na programao exploratria, a primeira fase prev o desenvolvimento de um programa para o usurio experimentar No entanto, o objetivo aqui estabelecer os requisitos

do sistema O software deve ser reimplementado na fase seguinte

A construo de prottipos com os quais os usurios possam brincar uma idia bastante atrativa: Para sistemas grandes e complicados Quando no existe um sistema anterior ou um sistema

manual que ajude a especificar os requisitos

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Prototipao Descartvel

Os objetivos do prottipo devem estar bem claros antes do incio da codificao. Possveis objetivos: Entender os requisitos dos usurios Definir a interface com os usurios Demonstrar a viabilidade do sistemas para os

gerentes.

Uma deciso importante a ser tomada escolher o que ser e o que no ser parte do prottipo No economicamente vivel implementar todo o

sistema! Os objetivos do prottipo so o ponto de partida

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Engenharia de software baseada em componentes

Baseado em reuso sistemtico onde sistemas so integrados a partir de componentes existentes ou de sistemas COTS (Commercial-of-the-shelf)

Estgios do processo Anlise de componentes; Modificao de requisitos; Projeto de sistema com reuso; Desenvolvimento e integrao.

Esta abordagem est se tornando cada vez mais usada medida que padres de componentes tm surgido.

Reuso acidental vs. Reuso planejado

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Processos Iterativos

Requisitos de sistema SEMPRE evoluem no curso de um projeto

Algum retrabalho necessrio

A abordagem iterativa pode ser aplicada a qualquer um dos modelos genricos de processo

Duas abordagens (relacionadas) Entrega incremental;

Desenvolvimento espiral.

Essncia: especificao desenvolvida em conjunto com o software

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Entrega incremental

O sistema entregue ao cliente em incrementos Cada incremento fornece parte da funcionalidade

Os requisitos so priorizados Requisitos de prioridade mais alta so includos nos

incrementos iniciais.

Uma vez que o desenvolvimento de um incremento iniciado, os requisitos so congelados Os requisitos para os incrementos posteriores podem

continuar evoluindo (e incluir requisitos j implementados!)

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Desenvolvimento incremental

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Vantangens do desenvolvimento incremental

Incrementos podem ser entregues regularmente ao cliente e, desse modo, a funcionalidade de sistema disponibilizada mais cedo.

Os incrementos iniciais agem como prottipos para elicitar os requisitos para incrementos posteriores do sistema.

Riscos menores de falha geral do projeto.

Os servios de sistema de mais alta prioridade tendem a receber mais testes.

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Problemas do desenvolvimento incremental

Incrementos pequenos exigem mapeamento entre requisitos e incremento de tamanho adequado

Dificuldade de identificar os recursos comuns exigidos por todos os incrementos

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Extreme programming

Uma abordagem baseada no desenvolvimento e na entrega de incrementos de funcionalidade muito pequenos.

Baseia-se no aprimoramento constante do cdigo, em testes automatizados, no envolvimento do usurio na equipe e no desenvolvimento em pares.

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Desenvolvimento espiral

O processo representado como uma espiral ao invs de uma sequncia de atividades com realimentao.

Cada loop na espiral representa uma fase no processo.

Sem fases definidas, tais como especificao ou projeto os loops na espiral so escolhidos dependendo do que requisitado.

Os riscos so explicitamente avaliados e resolvidos ao longo do processo.

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Modelo espiral do processo de software

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Setores do modelo espiral

Definio de objetivos Objetivos especficos para a fase so identificados.

Avaliao e reduo de riscos Riscos so avaliados e atividades so realizadas para reduzir os

riscos-chave.

Desenvolvimento e validao Um modelo de desenvolvimento para o sistema, que pode ser

qualquer um dos modelos genricos, escolhido.

Planejamento O projeto revisado e a prxima fase da espiral planejada.

Processo de Desenvolvimento vs. Processo de

Gerenciamento

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Transformao Formal

Idia geral:

Uma especificao formal (definio matemtica, no ambgua) do software desenvolvida e posteriormente transformada em um programa atravs de regras que preservam a corretude da especificao

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esp. 2 esp. 1 implement.

Transformao Formal

A grande motivao por trs da ideia de refinamento formal a possibilidade de gerar programas que so corretos por construo O prprio processo de desenvolvimento deve

garantir que o programa faz exatamente o que foi especificado

Este modelo tem sido aplicado ao desenvolvimento de sistemas crticos, especialmente naqueles onde a segurana um fator crtico (ex: sistema de controle de ferrovias)

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ISO 12207 Processos de Ciclo de vida do Software Norma internacional que identifica quais os

processos no ciclo de vida do software

Processos fundamentais Aquisio

Fornecimento

Desenvolvimento

Operao

Manuteno

O que chamado de processo nesta norma, seria mais ou menos correspondente ao que visto como atividade em Sommerville

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Atividades de um processo de desenvolvimento (Sommerville)

Especificao de software

Projeto e implementao de software

Validao de software

Evoluo de software

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Especificao de software

O processo para definir quais servios so necessrios e identificar as restries de operao e de desenvolvimento do sistema.

Processo de engenharia de requisitos Estudo de viabilidade;

Realizado antes do projeto ser iniciado

Elicitao e anlise de requisitos;

Especificao de requisitos; Requisitos do usurio (mais abstrato) e requisitos do sistema

(descrio detalhada de funcioalidades)

Validao de requisitos.

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O processo de engenharia de requisitos

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Tambm pode envolver a prototipao de partes do

sistema! Ian Sommerville, Engenharia de Software, 8. edio. Captulo 4

Projeto e implementao de software

o processo de converso da especificao em um sistema de software

Projeto de software Projetar uma estrutura de software que atenda

especificao.

Implementao Transformar essa estrutura em um programa

executvel.

As atividades de projeto e implementao so fortemente relacionadas e podem ser intecaladas.

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Modelo genrico do processo de projeto de sistema

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Atividades especficas do processo de projeto

Projeto de arquitetura

Subsistemas e relacionamento

Especificao abstrata

Especificao abstrata de servios e restries de subsistemas

Projeto de interfaces entre componentes

Projeto de componente

Projeto de estrutura de dados

Projeto de algoritmo

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Mtodos estruturados

Abordagens sistemticas para projetar sistemas de software Project (gerenciamento) vs. Design

(desenvolvimento)

O projeto , em geral, documentado como um conjunto de modelos grficos

Modelos possveis Modelo de objeto; Modelo de sequncia; Modelo de transio de estado; Modelo estruturado; Modelo de fluxo de dados.

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Programao e depurao

a transformao de um projeto em um programa e a remoo de defeitos desse programa.

Programao uma atividade pessoal no h processo genrico de programao. H algumas prticas, porm, que so

universalmente consideradas boas

Programadores realizam alguns testes para descobrir defeitos no programa e removem esses defeitos no processo de depurao

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Validao de software

Verificao e validao (V & V) tm a inteno de mostrar que um sistema est em conformidade com a sua especificao e que atende aos requisitos do cliente

Verificao: construmos o sistema corretamente? Exs: inspeo de cdigo, anlise esttica

Validao: construmos o sistema correto? Exs: testes, animao de especificaes

Testes envolvem a execuo do sistema com casos de teste que so derivados da especificao do sistema e de dados reais a ser processados por ele.

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Estgios de teste

Teste de componente ou unidade Os componentes individuais so testados

independentemente; Esses componentes podem ser funes ou classes de

objetos, ou grupos coerentes dessas entidades.

Teste de sistema Teste de sistema como um todo. O teste das propriedades

emergentes particularmente importante. Busca erros que resultam de interaes no previstas entre

componentes

Teste de aceitao Teste com dados do cliente para verificar se o sistema

atende s suas necessidades, ou seja, pode revelar problemas de requisitos

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Fases de teste

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Evoluo de software

O software inerentemente flexvel e pode mudar

Requisitos mudam devido a diversos fatores e o software deve acompanhar essas mudanas

Processos antigos separavam explicitamente desenvolvimento de evoluo Processos e mtodos iterativos (XP, RUP, Espiral)

normalmente no fazem uma sepao explcita

Evoluo pode se dever a diversas razes: Correes (patches) Mudanas de requisitos Melhoria de funcionalidades pr-existentes

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Evoluo de software

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(Rational) Unified Process

um (modelo de?) processo moderno baseado na UML Tenta cobrir todos os aspectos do desenvolvimento de

software

Fortemente focado na documentao do sistema Normalmente descrito a partir de trs

perspectivas: Uma perspectiva dinmica que mostra as fases ao

longo do tempo; Uma perspectiva esttica que mostra atividades de

processo; Uma perspectiva prtica que sugere bons princpios e

prticas de desenvolvimento

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Modelo de fases do RUP

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Centrado no gerenciamento de projetos


Fases do RUP

Concepo

Estabelecer o business case para o sistema.

Elaborao

Desenvolver um entendimento do domnio do problema, arquitetura do sistema e identificar riscos

Construo

Projeto, programao, teste de sistema e documentao

Transio

Implantar o sistema no seu ambiente operacional.

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Fases do RUP

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Workflows estticos

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Boas prticas do RUP

Desenvolver o software iterativamente

Gerenciar requisitos

Usar arquiteturas baseadas em componentes

Modelar o software visualmente

Verificar a qualidade de software

Controlar as mudanas do software

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Leituras recomendadas

SOMMERVILLE, I. Engenharia de Software. 9. Ed. So Paulo: Pearson Education, 2011

Captulo 4

Referncia adicional

Barry W. Boehm. A Spiral Model of Software Development and Enhancement. IEEE Computer, vol. 21, nmero 5, Maio de 1988.

http://dx.doi.org/10.1109/2.59

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