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Profa. Maria Auxiliadora

Fonte: PRESSMAN, ROGER - Engenharia de Software - 6° Edição

SOMMERVILLE - Engenharia de Software - 8° / 9° Edição

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Introdução à

Engenharia de Software

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Conceitos de Engenharia de Software.

Produto e processo de desenvolvimento

de software. Extração, análise e especificação

de requisitos. Métodos de desenvolvimento de

software. Verificação, validação e manutenção

de especificações de software. Planejamento

e gestão de projetos. Estimativas: métricas e

modelos de custo, estudo de viabilidade

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Ementa

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1. INTRODUÇÃO

1.1 Definições e Objetivos 1.2 Conceitos Básicos 1.3 Características do Software 1.4 Componentes e Aplicações do Software

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2. PROCESSO DE SOFTWARE 2.1 Modelo de Processo 2.2 Ciclo de Vida Clássico/Modelo Cascata 2.3 Modelo Evolucionário 2.4 Modelo Espiral 2.5 Técnicas de Quarta Geração 2.6 Desenvolvimento Rápido de Software 2.7 Combinando Paradigmas

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3. REQUISITOS DE SOFTWARE 3.1 Classificação de requisitos 3.2 Técnicas de extração de requisitos 3.3 Documento de requisitos de software 3.4 Processos de Engenharia de Requisitos

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4. GERENCIAMENTO DE CUSTO 4.1 Planejamento 4.2 Estudo de Viabilidade 4.3 Estimativa 4.4 Métricas de Software 4.5 Gerenciamento de Pessoal 4.6 Gerenciamento de Grupos

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5. MODELOS DE SISTEMA

5.1 Modelos de Contexto 5.2 Modelos de Comportamento 5.3 Métodos Estruturados 5.4 Métodos Orientado a Objeto

– Casos de Uso

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6. MODELO PARA PROJETO 6.1 Hierarquia de módulos e objetos 6.2 Estratégias para derivar o projeto 6.3 Qualidade do projeto: coesão, acoplamento

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7. MODELO DE DADOS

7.1 Diagrama de Entidade e Relacionamento 7.2 Tipos de Entidades 7.3 Tipos de Relacionamento 7.4 Normalização

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8. VERIFICAÇÃO, VALIDAÇÃO E TESTE

8.1 Planejamento de verificação e validação 8.2 Inspeções de Software 8.3 Teste de Software

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9. EVOLUÇÃO DE SOFTWARE

9.1 Manutenção de Software 9.2 Tipos de Manutenção 9.3 Previsão de mudanças 9.4 Processo de Evolução 9.5 Evolução de Sistemas Legados

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10. GERENCIAMENTO DE QUALIDADE 10.1 Qualidade de Processo e de Produto 10.2 Padrões de Qualidade 10.3 Controle de Qualidade

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Bibliografia Básica ― Sommerville, Ian, Engenharia de Software.

Ed. Addison Wesley, 8º Edição ― PRESSMAN, ROGER, Engenharia de Software.

Ed. Mc-Graw Hill, 6º Edição, 2006. ― POMPILHO, S. Análise Essencial – Guia Prático

de Análise de Sistemas. Ed. Infobook, 1995.

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Engenharia de Software

Bibliografia de Apoio ― http://wps.prenhall.com/br_pfleeger_engsoftware_2 ― www.aw.com/sommerville_br ― http://www.computer.org/portal/web/swebok/html/copyright

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Data Assunto

10 Avaliação 18/12/2012 Trabalho 1 – projeto parte1

Prova 1 cap1 – cap2 – cap3 – cap4

20 Avaliação 29/01/2013 Trabalho 2 – projeto parte2

Prova 2 cap5 – cap6 – cap7

30 Avaliação 26/02 a 05/03

07/03/2013 Trabalho 3 – seminário

Prova 3 cap8 – cap9 – cap10

– assunto do seminário

Reposição 12/03/2012

Prova Final 14/03/2012

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Objetivos

• Compreender o que é Engenharia de Software e por que ela é importante.

• Mostrar as distinções e relacionamentos entre sistema e software.

• Mostrar as principais questões sobre engenharia software.

• Compreender questões profissionais e éticas relevantes para os engenheiros de software.

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Por que?

• Por que tanta demora para entregar o sistema?

• Por que os prazos se atrasam?

• Por que os custos são altos?

• Por que não achar todos os erros antes de entregar?

• Por que é difícil medir o progresso do desenvolvimento de um software?

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No mercado atual, não há dúvida de que os profissionais de TI envolvidos com projetos de

desenvolvimento de software e soluções corporativas têm um

claro desafio:

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Desafio

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PRODUZIR soluções mais rápidas, melhores e mais baratas

que antes (melhor ainda ser mais rápidas, melhores e mais baratas

que a concorrência)

Desafio

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• Desenvolver software é um problema de métodos e técnica, em suma, de atividade humana.

• Gerenciar projetos de TI é gerenciar riscos assumidos e vencidos por seres humanos inteligentes.

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Desafio

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Evolução do Software

Período Evolução

1950-1960 Orientação a batch

Software totalmente customizado

Distribuição limitada

1960-1970 Multiusuários

Tempo Real

Banco de Dados

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Desafio

Período Evolução

1980-1990 Sistemas distribuídos

Inteligência Embutida

Hardware de baixo custo

1990-2000 Sistemas de desktop poderosos

Tecnologia orientada a objeto

Sistemas Especialistas....

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Desafio

Período Evolução

2000 - atual As tecnologias orientadas a

objetos

Uso das técnicas de "quarta

geração" para o

desenvolvimento de software

Os sistemas especialistas e o

software de inteligência

artificial.

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Aplicação do Software

Básico Coleção de programas escritos para

apoio a outros programas.

Tempo Real Software que monitora / analisa /

controla eventos do mundo real.

Comercial Processa informações comerciais,

reestruturação de dados para tomada

de decisões.

Científico

e de

engenharia

Algoritmos de processamento de

números(astronomia,vulcanologia).

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Aplicação do Software

Embutido

usado para controlar produtos e

sistemas para os mercados

industriais e de consumo.

Computador

Pessoal

Processamento de textos, planilhas,

computação gráfica.

Inteligência

Artificial

faz uso de algoritmos não numéricos

para resolver problemas que não

sejam favoráveis à computação ou à

análise direta.

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O que é Sistema?

é um conjunto de elementos inter-

dependentes que realizam

operações visando atingir metas

especificadas.

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Sistema de Computação

é aquele destinado ao suporte ou

automação de tarefas através de

processamento de informações.

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Componentes de Sistemas de Computação

Hardware Computadores,periféricos e

redes.

Software

Os programas e arquivos

de dados.

Usuários

Usuários e operadores que

realizam as tarefas e

procedimentos.

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Componentes de Sistemas de Computação (cont.)

Procedimentos

Atividades realizadas

pelos usuários e

operadores, bem como

pelos programas.

Documentação

Manuais e formulários que

descrevem as operações

do sistema.

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Exemplos de Sistemas Computacionais

• Automação Bancária

• Frequência e Folha de Pagamento

• Controle de Tráfego Urbano

• Controle Acadêmico

• Editoração de Jornais e Revistas

• Controle de Elevadores

• Automação de Biblioteca

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O que é Software?

• Programas de computadores associados a documentação.

• É um conjunto de soluções algorítmicas, codificadas numa linguagem de programação, executado numa máquina real.

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Tipos de produtos de software

• Genéricos (COTS – Commercial Off-The Shelf) - tipo stand-alone, pacotes de software, como por exemplo, processadores de texto, ferramentas de gerenciamento.

• Sob encomenda ( personalizado) –

desenvolvido para um cliente em particular.

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Componentes do Software

Plano Especificação

de Requisitos

Projeto Listagem

Plano de

Testes

Estruturas

de Dados

Programa

Funcionando

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Características do Software

• Complexidade

• Conformidade

• Mutabilidade

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Características do Software

• Complexidade

– Software é mais complexo do que qualquer outro produto construídos por seres humanos.

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Características do Software • Conformidade

– O software deve ser desenvolvido conforme o ambiente. Não é o ambiente que deve se adaptar ao software.

–Desenvolvido ou projetado por engenharia, não manufaturado no sentido clássico (industrial).

–Sucesso é medido pela qualidade e não quantidade.

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Características do Software

• Mutabilidade – Existe sempre uma pressão para se

fazer mudanças em um software. –Não se “desgasta”, mas se deteriora

devido as mudanças. –A maioria é feita sob medida em vez de

ser montada a partir de catálogos de componentes existentes (reusabilidade de software).

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Falhas do Hardware

tempo

“desgaste” “mortalidade infantil”

índice

de

falhas

Defeitos de projeto e manufatura

Problemas

Ambientais

(poeira, vibração,

abuso, temperaturas, ...)

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Falhas do Software

mudanças

índice de

falhas

curva real

curva idealizada

tempo

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Falhas do Hardware/Software • Quando um componente de hardware se

desgasta é substituído por uma “peça de reposição”

• Não existe “peça de reposição” para software

– Toda falha indica um erro no projeto ou no processo de tradução para o código executável

–Manutenção do software é mais complexa do que a do hardware

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Formas do Software

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Crise do Software

• Refere-se a um conjunto de problemas encontrados no desenvolvimento de software.

• Problemas não se limitam a softwares que não funcionam

adequadamente.

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Crise do Software

• Prazos ultrapassados

• Custos acima do previsto

• Não atendimento dos requisitos do usuário

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• Elevado custo de manutenção

–1/3 dos projetos são cancelados

–2/3 dos projetos extrapolam o orçamento

• Custo hardware x software

– 1970 = 8:2

– 1991 = 2:8

– Hoje = 1:9 44

Crise do Software

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• As estimativas de prazo e de custo são imprecisas: – Não dedicamos tempo para coletar dados sobre o processo de desenvolvimento de software – Estimativas são feitas a olho, com resultados ruins –Os prazos arrastam-se por meses

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Crise do Software

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• As estimativas de prazo e de custo são imprecisas (cont.) – Causa insatisfação para o cliente e falta de confiança. – Sem nenhuma indicação sólida de produtividade, não podemos avaliar com precisão a eficácia de novas ferramentas, métodos ou padrões.

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Crise do Software

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Crise do Sofware

• A produtividade das pessoas da área

de software não tem acompanhado a

demanda por seus serviços

– Os projetos de desenvolvimento de software normalmente são efetuados apenas com um vago indício das exigências do cliente

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Crise do Sofware

• O software existente é muito difícil de manter:

– A tarefa de manutenção devora o orçamento destinado ao software

– A facilidade de manutenção não foi

enfatizada como um critério

importante.

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Crise do Sofware

Solução para a Crise do Sofware

Engenharia de Software aliada a:

TÉCNICAS E FERRAMENTAS

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Causas dos problemas associados à crise de software

• Filosofia do Software.

• Falhas das Pessoas Responsáveis pelo Desenvolvimento de Software.

• Mitos do Software.

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Filosofia do Software

O software é um elemento de sistema

lógico e não físico. Consequentemente, o sucesso é medido

pela qualidade de uma única entidade e

não pela qualidade de muitas entidades manufaturadas.

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Falhas das Pessoas Responsáveis pelo Desenvolvimento de Software

– Gerentes sem nenhum background em software.

– Os profissionais da área de software

têm recebido pouco treinamento

formal em novas técnicas para o

desenvolvimento de software.

– Resistência a mudanças.

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Mitos do Software

Mitos do Administrativos, do Cliente e do Profissional

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Problemas Administrativos

• Gerentes se encontram sob pressão

– manter orçamentos – evitar que os prazos sejam ultrapassados – melhorar a qualidade

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Mitos Administrativos

• Mito: Já temos um manual repleto de padrões e procedimentos para a construção de software.

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Mitos Administrativos

• Realidade: – Será que o manual é usado? – Os profissionais sabem que ele

existe?

– Ele reflete a prática moderna de desenvolvimento de software?

–Ele é completo?

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Mitos Administrativos

• Mito: Meu pessoal tem ferramentas de desenvolvimento de software de última geração; afinal compramos para eles os mais novos computadores.

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Mitos Administrativos

• Realidade: —É preciso muito mais do que os mais

recentes computadores para se fazer um desenvolvimento de software de alta qualidade.

—Ferramentas de Engenharia de Software Auxiliada por Computador - CASE (Computer-Aided Software Engineering) são mais importantes do que o hardware.

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Mitos Administrativos

• Mito:

Se nós estamos atrasados nos

prazos, podemos adicionar mais

programadores e tirar o atraso.

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Mitos Administrativos

• Realidade:

– O desenvolvimento de software não é um processo mecânico igual à manufatura.

– Acrescentar pessoas em um projeto torna-o ainda mais atrasado. Pessoas podem ser acrescentadas.

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Mitos dos Clientes

• Mito: Uma declaração geral dos objetivos é suficiente para se começar a escrever programas - podemos preencher os detalhes mais tarde.

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• Realidade:

–Uma definição inicial ruim é a principal causa de fracassos dos esforços de desenvolvimento de software.

–É fundamental uma descrição formal e detalhada do domínio da informação, função, desempenho, interfaces, restrições de projeto e critérios de validação.

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Mitos dos Clientes

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Mitos dos Clientes

• Mito: Os requisitos de projeto modificam-se continuamente, mas as mudanças podem ser facilmente acomodadas, porque o software é flexível.

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• Realidade: – Requisitos podem ser mudados, mas o

impacto varia de acordo com o tempo que é introduzido (projeto e custo).

– Uma mudança, quando solicitada tardiamente num projeto, é mais dispendiosa do que a mesma mudança solicitada nas fases iniciais.

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Mitos dos Clientes

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Mitos do Profissional

• Mito: Assim que escrevermos o programa e o colocarmos em funcionamento nosso trabalho estará completo.

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Mitos do Profissional

• Realidade:

– Os dados da indústria indicam que entre 50 e 70% de todo esforço gasto num programa serão despendidos depois que ele for entregue pela primeira vez ao cliente

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Mitos do Profissional

• Mito: Enquanto não tiver o programa "funcionando", eu não terei realmente nenhuma maneira de avaliar sua qualidade.

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Mitos do Profissional

• Realidade:

– Mecanismo (Revisão Técnica Formal) de garantia de qualidade de software é aplicado desde o começo do projeto.

–Revisões de software são um “filtro de qualidade” - descobre erros/defeitos.

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Mitos do Profissional

• Mito: A única coisa a ser entregue em um projeto bem sucedido é o programa funcionando.

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Mitos do Profissional

• Realidade:

–Um programa funcionando é somente uma parte de uma Configuração de Software que inclui todos os itens de informação produzidos durante a construção e manutenção do software.

A DOCUMENTAÇÃO é o alicerce

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Categorias de Tamanho de Softwares

Categoria Tamanho da

Equipe

Duração Tamanho do

Fonte

(linhas de

código)

Trivial 1 1-4 semanas 500

Pequeno 1 1-6 meses 1000 a 2000

Médio 2-5 1-2 anos 5 mil a 50 mil

Grande 5-20 2-3 anos 50 mil a 100 mil

Muito grande 100-200 4-5 anos 1 milhão

Extremamente

grande

2000-5000 5-10 anos 1 a 10 milhões

ex: O Win 95: teve 11 milhões de linhas e 200 programadores / O Nestscape teve 3 milhões de linhas e 120 programadores

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Solução • Reconhecer os problemas e suas causas e

desmascarar os mitos do software são os primeiros passos

• Métodos e Técnicas para disciplinar o processo de desenvolvimento do software.

.

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SOLUÇÃO • Reconhecer os problemas e suas causas e

desmascarar os mitos do software são os primeiros passos

• Métodos e Técnicas para disciplinar o processo de desenvolvimento do software.

.

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Aspectos históricos da Engenharia de Software

• 1968 Conferência da OTAN

• Objetivo: resolver a “Crise do Software”

• Software é entregue

– Atrasado

– Com orçamento estourado

– Com falhas residuais

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• Eles não encontraram uma solução, mas definiram uma meta: Engenharia de Software.

• Custo do hardware decrescente e custo do software em ascensão.

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Aspectos históricos da Engenharia de Software

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O que é Engenharia de Software?

• Fritz Bauer – 1969 ( primeira definição)

“O estabelecimento e uso de sólidos princípios de engenharia para que se

possa obter economicamente um software que seja confiável e que

funcione eficientemente em máquinas reais”

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• IEEE, 1993

“A aplicação de uma abordagem sistemática, disciplinada e quantificável

para o desenvolvimento, operação e manutenção do software. O estudo de abordagens e princípios a fim de obter

economicamente softwares confiáveis e que executem de forma eficiente nas

máquinas reais”

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O que é Engenharia de Software?

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Programador

(técnicas)

Engenheiro (técnicas)

1. Paradigma de

tentativa e erro

1. Paradigma adaptado

ao escopo do sistema

2. Estrutura de Dados 2. Análise e Projeto

3. Linguagens de

Programação

3. Ferramentas CASE

e SGBD´s

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O que é Engenharia de Software?

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• É uma disciplina que integra métodos, ferramentas e procedimentos para o desenvolvimento de software de computador.

• Possibilitar ao gerente o controle do processo de desenvolvimento.

• Oferecer ao profissional uma base para a construção de software de alta qualidade.

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Engenharia de Software - Método

• Proporcionam os detalhes de “como fazer” para construir o software.

• Envolvem um amplo conjunto de tarefas.

• Um método de ES é uma aproximação estruturada para o desenvolvimento de software.

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• Todos os métodos pretendem

–Criar modelos do sistema que possam ser representados graficamente;

–Usar estes métodos como especificação.

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Engenharia de Software - Método

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• Década de 70 (DeMarco e Jackson): –Orientado à função.

• 80s-90s (Booch e Rumbaugh): –Métodos orientados a objeto.

• Atualmente os diferentes métodos estão integrados numa aproximação unificada baseada em Unified Modeling Language (UML).

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Engenharia de Software - Método

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Engenharia de Software - Método

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• Métodos devem incluir os seguintes componentes:

–Descrição gráficas

–Regras

–Recomendações

–Diretrizes de processo

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Engenharia de Software - Método

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• Descrição gráficas.

Descrições dos modelos do sistema que deverão ser desenvolvidos e da notação usada para os definir.

Ex. Modelos de objetos, fluxos de dados etc.

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Engenharia de Software - Método

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• Regras

Restrições que se aplicam a modelos de

sistema. Ex.Cada entidade deve ter um único nome.

• Recomendações

Conselho em prática de projeto. Ex.Nenhum objeto deve ter mais que sete

subobjetos.

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Engenharia de Software - Método

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• Diretrizes de processo – Descrição das atividades que podem ser seguidas.

–Atributos de objetos devem ser documentados.

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Engenharia de Software - Método

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• Fornecem suporte automatizado ou semi- automatizado aos métodos.

• Existem atualmente ferramentas para sustentar cada um dos métodos.

• Quando as ferramentas são integradas é estabelecido um sistema de suporte ao desenvolvimento de software chamado CASE.

Engenharia de Software - Ferramentas

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O que é CASE (Computer-Aided Software Engineering)

• Upper-CASE - Ferramenta para dar apoio às fases iniciais do processo de software.

• Lower-CASE - Ferramenta para dar apoio à implementação a aos testes.

–Ex.(Poseidon para UML , ArgoUML ..)

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– Constituem o elo de ligação que mantém juntos os métodos e as ferramentas para desenvolvimento do software.

– Sequência em que os métodos serão aplicados.

– Controles que ajudam assegurar a qualidade e coordenar as alterações.

– Marcos de referência que possibilitam administrar o progresso do software.

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Engenharia de Software - Procedimentos

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Procedimentos

Engenharia de Software - Procedimentos

Métodos

Ferramentas

Resultados

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Princípios da Engenharia de Software • Todo engenheiro de software deve

desenvolver com: – Rigor e Formalidade – Separação de interesses – Modularidade – Abstração – Antecipação de mudanças – Generalidade – Possibilidades de evolução

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• Rigor e Formalidade

O rigor é a abordagem que produz produtos mais confiáveis pelo controle das variáveis envolvidas. Formalidade é o requisito de que o processo seja dirigido e avaliado por leis matemáticas.

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Princípios da Engenharia de Software

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• Separação de interesses Separar conceitos permite-nos

trabalhar com aspectos individuais e diferentes de um mesmo problema. Esta separação facilita o entendimento, focando a atenção em certas características mais significativas.

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Princípios da Engenharia de Software

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• Modularidade Consiste na divisão de sistemas

complexos em partes menores e mais simples (módulos) com características desejáveis (coesão e acoplamento).

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Princípios da Engenharia de Software

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• Modularidade (cont.) – Decomposição é o ato de dividir um

problema original em subproblemas recursivamente.

– Composição é o ato de juntar os elementos componentes de um problema até chegar ao sistema completo. Ajuda na manutenção do sistema.

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Princípios da Engenharia de Software

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• Antecipação de mudanças Sistemas de softwares são desenvolvidos

enquanto seus requisitos ainda não estão totalmente claros. Quando o sistema é finalmente liberado, novos requisitos podem ser descobertos e velhos requisitos atualizados através do “feedback” do usuário.

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Princípios da Engenharia de Software

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• Generalidade / Especialidade Soluções genéricas tendem a ser mais

caras em termos de recursos e em tempo de desenvolvimento, ao contrário das soluções específicas. No processo de produção de software estas questões devem ser cuidadosamente analisadas.

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Princípios da Engenharia de Software

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• Incrementabilidade

Caracteriza o processo em modo passo a passo, incrementalmente. O objetivo desejado é atingido por aproximações sucessivas. Útil quando os requisitos iniciais não foram todos obtidos antes do início do desenvolvimento da aplicação.

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Princípios da Engenharia de Software

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Quais os custos da Engenharia de Software?

• A distribuição dos custos através do processo de software depende do processo usado e do tipo de software a desenvolver.

• Custos de desenvolvimento de um software complexo quando se conseguem definir custos separadamente para especificação, desenho, implementação, integração e testes.

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Quais os custos da Engenharia de Software?

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0 25 50 75 100

Especificação Desenho Desenvolvimento Integração e Teste

Custos segundo aproximação evolutiva

0 25 50 75 100

Especificação Desenvolvimento Evolutivo Testes do Sistema

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Quais os custos da Engenharia de Software?

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Custos de desenvolvimento de produtos de software genéricos:

0 25 50 75 100

Especificação Desenvolvimento Teste

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Quais os custos da Engenharia de Software?

Custos relativos entre desenvolvimento e manutenção do software 0 25 50 75 100

Desenvolvimento Manutenção

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Custo em relação a falhas

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Impacto dos custo de manutenção

• Manutenção corretiva [aproximadamente 20%]

– 60 a 70% das necessidades de correção são falhas de especificação ou design.

• Manutenção evolutiva (melhoria) – Aperfeiçoamento [aproximadamente 60%]

– Adaptação [aproximadamente 20%]

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Principais desafios enfrentados pela Engenharia de Software

• Sistemas de legado - Devem ser mantidos e devem ser atualizado.

• Heterogeneidade - Operar com sistemas distribuídos e incluem uma mistura de hardware e software.

• Fornecimento - Entrega mais rápida de software.

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Responsabilidade profissional e ética

• Confiabilidade – respeitar a confiabilidade de seus empregadores ou clientes.

• Competência – os engenheiros não devem aceitar serviços que estejam for a do seu limite de competência.

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• Direito de propriedade intelectual –

os engenheiros devem estar cientes das leis locais que regulam o uso da propriedade intelectual, como patentes e direitos autorais.

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Responsabilidade profissional e ética

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Resumindo Engenharia de Software

• Aplicação de teoria, modelos, formalismos, técnicas e ferramentas da ciência da computação e áreas afins para o desenvolvimento sistemático de software.

• Produção da documentação formal destinada a comunicação entre os membros da equipe de desenvolvimento bem como aos usuários.

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Resumindo Engenharia de Software

• Encontrar caminhos para se "construir" softwares de qualidade.

• Fatores externos, perceptíveis aos usuários e clientes, devem ser distinguidos dos fatores internos, perceptíveis aos projetistas e implementadores.

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• A manutenção de software, que consome grande parte dos custos do software, é penalizada pela dificuldade em se implementar mudanças no software produto, e pela excessiva dependência dos programas da estrutura física dos dados que eles manipulam.

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Resumindo Engenharia de Software

Profa. Maria Auxiliadora

Fonte: PRESSMAN, ROGER - Engenharia de Software - 6° Edição

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Pesquisa

• Visualizando a informática em uma empresa, cite exemplos de:

–Mitos utilizados pelo analista ou pelo administrador de uma empresa específica.

–Falhas que ocasionaram grandes custos.

–Falhas que ocasionaram mudanças de projetos.

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Pesquisa

• Quais são os quatro atributos que todo software profissional deve possuir? Sugira outros atributos que podem ser significantes.

• Debater com os seus colegas o código de ética na Engenharia de Software.

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