Engenharia de Software I

Prof. Josu Froner

Introduo

Objetivo: apresentar conceitos sobre ciclo de vida do software, reutilizao, medio, ferramentas e ambientes integrados, trabalhar a distino entre engenharia de software e cincia da computao;

Elementos fundamentais

Mtodos

Ferramentas

Procedimentos

metas: melhorar a qualidade de produtos de software, aumentar a produtividade do pessoal tcnico e aumentar a satisfao do cliente

Mtodos

Detalhes de como fazer para construir software

Tarefas bsicas: Planejamento e estimativa de projeto;

Anlise de requisitos de software e de sistemas;

Projeto da estrutura de dados;

Arquitetura de programa;

Algoritmo de processamento;

Codificao;

Testes;

Manuteno.

Ferramentas

Suporte, apoio aos mtodos;

Computer Aided Software Engineering

CASE combinao de software, hardware e BD sobre ES

Procedimento

Ligao entre ferramentas e mtodos;

Definem a seqncia de aplicao dos mtodos, a exigncia de entrega de produtos, o controle relacionados a qualidade

Mtodos, Ferramentas e Procedimento esto presentes em etapas da engenharia de software, assim como Paradigmas

Uma abordagem de sistema

Um projeto composto por hardware e software interagindo com: usurios, partes de hardware, BD, sistemas computadorizados

CLIENTE

DESENVOLVEDOR USURIO

Financia o

desenvolvimento do

sistema

necessidades Obrigaes contratuais

necessidades

Sistema de software

Utiliza o

sistema

Uma abordagem de sistema

Identificar, conhecer os elementos de um sistema: nomear as partes do sistema

Verificar como as partes se relacionam

Podemos chamar os elementos de objetos ou entidades

Conhecer as relaes e fronteiras do sistema

Verificar se h sistemas inter-relacionados (fronteiras)

Auxilia o conhecimento sobre o projeto

Projeto de Software um processo

Processo : conjunto de tarefas ordenadas, etapas que envolvem atividades, restries e recursos almejando um fim;

Descrio da principais atividades;

Utilizao de recursos, tempo de uso e finalizaes, gerao de produtos intermedirios e finais;

Pode ser subdivido, ter hierarquia, sequenciao de atividades e seus objetivos;

As atividades desenvolvidas devem ser controladas, assim como o suo de recursos

Concepo implementao entrega utilizao manuteno

Fator importante pois d consistncia e estrutura a um conjunto de atividades

Conjunto de procedimentos Sequenciao de execuo reutilizao

Experincia para o futuro

Documentao facilitada

Processo ciclo de vida

Paradigmas de ES

Abordagem filosfica da construo de soft.

Ciclo de vida clssico;

Prototipao;

Modelo Espiral;

Tcnicas de 4 Gerao

Combinao de Paradigmas

ou processo de software

O paradigma est relacionado

A natureza do projeto e da aplicao

Aos mtodos e ferramentas a serem usados

Aos controles e produtos que precisam ser entregues

Ciclo de vida Clssico

Conhecido como modelo em cascata-linear e sequencial;

modelo mais antigo e o mais amplamente usado da engenharia de software

modelado em funo do ciclo da engenharia convencional

requer uma abordagem sistemtica, seqencial ao desenvolvimento de software

Cascata

Engenharia de

Sistemas Anlise de

Requisitos Projeto

Codificao

Testes

Manuteno

Levantamento de requisitos

Compreenso do domnio da informao, funo, desempenho e interface

Mltiplos passos: est. Dados, arquit, procedim e caract. de interface documentao

Lgicos e funcionais

Reaplicao do processo

Detalhes modelo cascata

ANLISE E ENGENHARIA DE SISTEMAS

envolve a coleta de requisitos em nvel do sistema, pequena quantidade de projeto e anlise de alto nvel

viso essencial quando o software deve fazer interface com outros elementos (hardware, pessoas e banco de dados

ANLISE DE REQUISITOS DE SOFTWARE

processo de coleta dos requisitos intensificado e concentrado especificamente no software

deve-se compreender o domnio da informao, a funo, desempenho e interfaces exigidos

os requisitos (para o sistema e para o software) so documentados e revistos com o cliente

PROJETO se concentra em 4 atributos do programa:

Estrutura de Dados, Arquitetura de Software, Detalhes Procedimentais e caracterizao de Interfaces;

traduo dos requisitos do software para um conjunto de representaes que possam ser avaliadas quanto qualidade, antes que a codificao se inicie. documental;

CODIFICAO transformao das representaes do projeto para

uma linguagem computacional resultando em instrues e procedimentos executveis pelo computador

TESTES aspectos lgicos internos do software, garantir

teste das instrues; aspectos funcionais externos, para descobrir erros

e garantir que a entrada produza resultados esperados

MANUTENO o software dever sofrer mudanas depois que for

entregue ao cliente causas das mudanas: erros, adaptao do

software para acomodar mudanas em seu ambiente externo e exigncia do cliente para acrscimos funcionais e de desempenho

Problemtica levantada

projetos reais raramente seguem o fluxo seqencial que o modelo prope

logo no incio difcil estabelecer explicitamente todos os requisitos. No comeo dos projetos sempre existe uma incerteza natural

o cliente deve ter pacincia. Uma verso executvel do software s fica disponvel numa etapa avanada do desenvolvimento

Prototipao

processo que possibilita que o desenvolvedor crie um modelo do software que deve ser construdo.

idealmente, o modelo (prottipo) serve como um mecanismo para identificar os requisitos de software.

apropriado para quando o cliente definiu um conjunto de objetivos gerais para o software, mas no identificou requisitos de entrada, processamento e sada com detalhes

Demonstrao Prototipao

fim

incio

construo

produto

refinamento

prottipo

avaliao

prottipo

construo

prottipo

projeto

rpido

obteno

dos

requisitos

Prototipao: atividades

Obteno dos Requisitos: desenvolvedor e cliente definem os objetivos gerais do software, identificam quais requisitos so conhecidos e as reas que necessitam de definies adicionais

Projeto Rpido: representao dos aspectos do software que so visveis ao usurio (abordagens de entrada e formatos de sada

Construo Prottipo: implementao do projeto rpido

Avaliao do Prottipo: cliente e desenvolvedor avaliam o prottipo

Refinamento dos Requisitos: cliente e desenvolvedor refinam os requisitos do software a ser desenvolvido.

Ocorre neste ponto um processo de iterao que pode conduzir a 1a. atividade at que as necessidades do cliente sejam satisfeitas e o desenvolvedor compreenda o que precisa ser feito

Construo Produto: identificados os requisitos, o prottipo deve ser descartado e a verso de produo deve ser construda considerando os critrios de qualidade.

Problemtica levantada

desenvolvedor freqentemente faz uma implementao comprometida (utilizando o que est disponvel) com o objetivo de produzir rapidamente um prottipo. Depois de um tempo ele familiariza com essas escolhas, e esquece que elas no so apropriadas para o produto final.

cliente no sabe que o software que ele v no considerou, durante o desenvolvimento, a qualidade global e a manutenibilidade a longo prazo. No aceita bem a idia que a verso final do software vai ser construda e "fora" a utilizao do prottipo como produto final.

Espiral

engloba as melhores caractersticas do ciclo de vida Clssico e da Prototipao, adicionando um novo elemento: a Anlise de Risco

segue a abordagem de passos sistemticos do Ciclo de Vida Clssico incorporando-os numa estrutura iterativa que reflete mais realisticamente o mundo real

usa a Prototipao, em qualquer etapa da evoluo do produto, como mecanismo de reduo de riscos

Espiral - grfico

Anlise dos riscos

Engenharia Avaliao do cliente

Planejamento

Avaliao do cliente

Planejamento baseado nos comentrios do cliente

Coleta inicial dos requisitos e planejamento do projeto

Anlise dos riscos baseada nos requisitos iniciais

Anlise dos riscos baseada na reao do cliente

DECISO

Prottipo de software inicial

Nvel seguinte do prottipo

Sistema finalizado

Fases - Espiral

Planejamento: determinao dos objetivos, alternativas e restries

Anlise de Risco: anlise das alternativas e identificao / resoluo dos riscos

Construo: desenvolvimento do produto no nvel seguinte

Avaliao do Cliente: avaliao do produto e planejamento das novas fases

Observaes

, atualmente, a abordagem mais realstica para o desenvolvimento de software em grande escala;

usa uma abordagem que capacita o desenvolvedor e o cliente a entender e reagir aos riscos em cada etapa evolutiva;

pode ser difcil convencer os clientes que uma abordagem "evolutiva" controlvel;

exige considervel experincia na determinao de riscos e depende dessa experincia para ter sucesso;

o modelo relativamente novo e no tem sido amplamente usado

Tcnicas de 4 Gerao

Concentra-se na capacidade de se especificar o software a uma mquina em um nvel que esteja prximo linguagem natural.

Engloba um conjunto de ferramentas de software que possibilitam que:

o sistema seja especificado em uma linguagem de alto nvel e

o cdigo fonte seja gerado automaticamente a partir dessas especificaes

Grfico F4G

Obteno dos

Requisitos Estratgia do

Projeto Implementao

usando 4GL Testes

Modelo Incremental

O projeto de software constitui-se da possibilidade de entregar ao cliente um conjunto mnimo do sistema que seja usvel, sendo que o processo continuar ao longo do ciclo de vida do software atravs de incrementos adicionados ao software.

Obs: as vantagens incluem fornecer logo ao cliente ma sistema e novas verses de trabalho

Modelo de processo de software-MPS

Composto por:

Tarefas

Artefatos (arquivos, dados...)

Atores

Decises

Modelagem de utiliza notao como elipse, retngulos, figuras e losangos formando fluxograma e/ou diagramas

Combinando Paradigmas obteno dos requisitos

preliminares

modelo espiral

tcnicas

4G

protomodelagem

anlise dos

requisitos

projeto

codificao

testes

manuteno

protomodelagem

no. interao

protomodelagem

no. interao

tcnicas

4G

modelo espiral

no. interao

sistema completo

Atividades do Ciclo de Vida

Viabilidade desenvolvimento proposto vivel; Anlise de mercado existe mercado potencial para

o produto? Requisitos quais funcionalidades o software dever

ter? refinamento dos requisitos obtem-se os requisitos

do usurio Anlise de domnio quais tarefas e estruturas so

comuns ao problema? Planejamento do projeto como o software ser

desenvolvido Estimativas de custo qual o custo do projeto Cronograma cronologia de datas do

desenvolvimento;

Mais atividades

Garantia da qualidade determina atividades que iro auxiliar a garantir a qualidade do produto;

Estrutura de decomposio de trabalho determinao de subtarefas no decorrer do desenvolvimento;

Projeto determina como o software dever prover as funcionalidades;

Projeto arquitetural projeta a estrutura do sistema;

Projeto de interface especifica as interfaces entre as partes do sistema;

Detalhamento do projeto projeta os algoritimos para cada parte

Mais atividades

Implementao construo do software atravs de cdigo;

Teste: de unidade, de integrao, do sistema, alpha, beta, de aceitao, de regresso;

Entrega o cliente recebe um software eficiente que soluciona suas necessidades;

Instalao disponibiliza o software no ambiente operacional do cliente;

Treinamento ensina a operao aos usurios;

Help desk responde a questes do usurio;

Manuteno atualizao e evoluo garantia de usabilidade constante

Documentos gerados

Contrato de trabalho,

especificao dos requisitos de software,

modelagem de objetos,

cenrios de casos de uso,

cronograma do projeto,

plano de testes de software,

testes de aceitao,

projeto de software,

projeto arquitetural,

projeto detalhado,

plano da garantia da qualidade do software (SQA),

manual do usurio,

cdigo fonte,

relatrio de teste,

relatrio de falhas

MTODO E METODOLOGIA

No so sinnimos;

metodologia envolve princpios filosficos que guiam uma gama de mtodos que utilizam ferramentas e prticas diferenciadas para realizar algo

exemplificando

A exemplo disso, pode-se citar a Metodologia Estruturada, a qual composta por vrios mtodos, tal como Anlise Estruturada e Projeto Estruturado (muitas vezes denominados SA/SD), e Anlise Essencial. E tanto a Anlise Estruturada quanto a Anlise Essencial utilizam-se da ferramenta Diagrama de Fluxos de Dados para modelar o funcionamento do sistema.

Metodologias Estruturadas

Anlise Estruturado

Projeto Estruturado

Anlise Essencial

SADT

Outras Metodologias

Rational Unified Process (RUP)

Microsoft Solution Framework (MSF

Metodologias geis

Feature Driven Development (FDD)

Enterprise Unified Process (EUP)

Scrum

Crystal (Crystal Clear, Crystal Orange, Crystal Orange Web)

Programao Extrema (XP) Outras Metodologias Rational Unified Process (RUP) Microsoft Solution Framework

(MSF Metodologias geis Feature Driven Development

(FDD) Enterprise Unified Process (EUP) Scrum Crystal (Crystal Clear, Crystal

Orange, Crystal Orange Web) Programao Extrema (XP)

Referncias

PRESSMAN, ROGER.S.ENGENHARIA DE SOFTWARE. SO PAULO: MAKRON, 2006

JURAN, J. GRYNA, FRANK. CONTROLE DA QUALIDADE: COMPONENTES BSICOS DA FUNO QUALIDADE - V.2 - SO PAULO : MAKRON, 1991.

PFLEEGER, SHARI L. ENGENHARIA DE SOFTWARE: TEIORIA E PRTICA. 2.ED.SO PAULO: PRENTICE HALL, 2004.

FAIRLEY, RICHARD. SOFTWARE ENGINEERING CONCEPTS. SINGAPORE: MCGRAW-HILL, 1985.

http://www.er.les.inf.puc-rio.br/

http://www.sei.cmu.edu/ e http://www.sei.cmu.edu/pub/documents/92.reports/pdf/tr34.92.pdf

http://engenhariadesoftware.blogspot.com/2007/02/o-que-software.html

Tarefa

Para cada um dos seguinte documento, indique a fase do ciclo de vida do software - modelo cascata - em que so desenvolvidos: manual final do usurio, projeto arquitetural, plano de SQA, especificao de mdulos, cdigo fonte, seqncia de trabalho, plano de teste, manual de usurio preliminar, projeto detalhado, estimativas de custo, plano de projeto, relatrio de teste, documentaes.