Eng.ª do Software - 5. Desenvolvimento rápido de software

ENGENHARIA DO SOFTWARE I

Manuel Menezes de Sequeira

DCTI, ISCTE-IUL

[email protected], D6.02

As apresentações desta série baseiam-se nas apresentações disponibilizadas por Ian Sommerville, tendo sido alteradas e adaptadas primeiro por Anders Lyhne Christensen e finalmente por Manuel Menezes de

Sequeira.

mailto:[email protected]

http://www.comp.lancs.ac.uk/computing/resources/IanS/SE8/Presentations/index.html



Engenharia do Software I 2

Na aula anterior

Processos de softwareModelos de processos de softwareIteração de processosActividades de processoRUP (Rational Unified Process)CASE (Computer-Aided Software

Engineering)

2009/2010


Desenvolvimento Rápido de Software

2009/2010


Sumário

Desenvolvimento rápido de softwareMétodos ágeisXP (Extreme Programming)Desenvolvimento rápido de aplicações

(RAD)Prototipagem de software

2009/2010


Objectivos Explicar como processo de desenvolvimento iterativo

e incremental leva a entregas mais rápidas do software e a software mais útil

Discutir essência de métodos ágeis de desenvolvimento

Explicar princípios e práticas do Extreme Programming

Explicar papéis da prototipagem no processo de software

2009/2010


Desenvolvimento rápido de software Alterações rápidas do contexto dos negócios

obrigam empresas a responder a novas oportunidades e à competição

Necessário software e seu rápido desenvolvimento

Empresas podem estar dispostas a aceitar software de menor qualidade se isso tornar possível a entrega rápida de funcionalidades essenciais

2009/2010


Requisitos Contexto em alteração impossibilita

conjunto estável e consistente de requisitos de sistema

Modelo de desenvolvimento em cascata impraticável

Entrega rápida de software possível apenas com desenvolvimento baseado em especificação e entrega iterativas

2009/2010


Características de processos RAD Especificação, desenho e

implementação são processos concorrentes

Sem especificação pormenorizada

Documentação mínima

2009/2010


Características de processos RAD Sistema desenvolvido numa série de

incrementos

Utilizadores finais avaliam cada incremento e fazem propostas para incrementos posteriores

Interfaces de utilização usualmente desenvolvidas usando sistema de desenvolvimento iterativo

2009/2010

10Engenharia do Software I

Um processo de desenvolvimento iterativo

Definir entregáveis

Desenhar arquitectura

Especificar incremento

Construir incremento

Validar incremento

Integrar incremento

ValidarEntregar

sistema finalCompleto

?

não

sim

2009/2010


Vantagens do desenvolvimento incrementalEntrega acelerada de serviços ao cliente

Cada incremento entrega ao cliente a funcionalidade com maior prioridade.

Maior comprometimento dos utilizadores com o sistema

Os utilizadores têm de ser envolvidos no desenvolvimento, o que significa que é mais provável que o sistema cumpra os seus requisitos e que os utilizadores se comprometam mais com o sistema.

2009/2010


Problemas do desenvolvimento incrementalProblemas de gestão Progresso pode ser difícil de avaliar e

problemas podem ser difíceis de descobrir, uma vez que não há documentação que demonstre o que já foi realizado.

Problemas contratuais

O contrato normal pode incluir a especificação. Sem especificação, formas diferentes de contrato têm de ser usadas.

Problemas de validação

Sem uma especificação, em relação a quê se testa o sistema?

Problemas de manutenção

Mudanças contínuas tendem a corromper a estrutura do software, tornando-o mais oneroso de alterar e de fazer evoluir de modo a cumprir novos requisitos.

2009/2010


PrototipagemDesenvolvimento e entrega iterativos e incrementais

Pode ser impraticável para sistemas de grande dimensão, especialmente quando há múltiplas equipas trabalhando em múltiplos locais.

Prototipagem descartável

É uma possibilidade. Desenvolve-se um sistema experimental como base para formular os requisitos. Este sistema é descartado assim que a especificação do sistema tenha sido acordada.

2009/2010


Desenvolvimento incremental e prototipagem

Visão geral dos requisitos

Desenvolvimento incremental


Sistema entregue

Protótipo executável e especificação do

sistema

2009/2010


Diferentes objectivosDesenvolvimento incremental

Entregar aos utilizadores finais um sistema funcional. Desenvolvimento começa pelos requisitos mais importantes.


Validar ou derivar os requisitos do sistema. Processo de prototipagem começa pelos requisitos pior compreendidos.

2009/2010


Métodos ágeis Insatisfação com custos fixos associados a

métodos de desenho levou a métodos ágeisFoco no código e não no desenhoCom abordagem iterativa ao desenvolvimentoCom objectivo de entregar e fazer evoluir

rapidamente o software

Provavelmente melhor adequados a sistemas empresariais de pequena e média dimensão ou a produtos para computador pessoal

2009/2010


Princípios dos métodos ágeis Envolvimento do cliente

Cliente envolvido ao longo do processo de desenvolvimento. Seu papel é disponibilizar e prioritizar novos requisitos do sistema e avaliar iterações do sistema.

Entrega incremental

Software desenvolvido em incrementos com o cliente a especificar que requisitos incluir em cada incremento.

Pessoas e não processos

Competências da equipa de desenvolvimento reconhecidas e exploradas. Equipa desenvolve as suas próprias formas de trabalho sem que se prescrevam processos.

Abrace a mudança

Devem esperar-se mudanças nos requisitos do sistema e deve desenhar-se sistema de modo a acomodar mudanças.

Mantenha a simplicidade

Enfoque na simplicidade, quer no software em desenvolvimento, quer no processo de desenvolvimento usado. Sempre que possível contribuir para eliminar complexidade do sistema.

2009/2010


Problemas dos métodos ágeis

Pode ser difícil manter interesse dos clientes envolvidos

Membros da equipa podem não ser adequados a envolvimento intenso de métodos ágeis

Prioritização de mudanças pode ser difícil com múltiplas partes interessadas

Manter simplicidade requer trabalho adicional

Contratos podem ser problemáticos, tal como noutras abordagens a desenvolvimento iterativo

2009/2010


XP (Extreme Programming) Método ágil mais conhecido e usado?

Abordagem “extrema” a desenvolvimento iterativoNovas versões podem ser construídas múltiplas

vezes por diaEntrega de incrementos a clientes cada duas

semanasTodos os testes executados em todas as

construções; construções aceites se testes executarem com sucesso

2009/2010


Ciclo de entregas do XP

2009/2010

Seleccionar estórias do utilizador para

esta entrega

Dividir estórias em tarefas

Planear entrega

Entregar sistema

Avaliar sistemaDesenvolver,

integrar e testar software


Práticas do XPPlaneamento incremental

Registam-se requisitos em Cartões de Estórias e determinam-se estórias a incluir numa entrega segundo tempo disponível e prioridade relativa. Dividem-se estórias em tarefas de desenvolvimento.

Pequenas entregas

Desenvolve-se primeiro conjunto mínimo de funcionalidades que fornecem valor ao negócio. Entregas do sistema frequentes incrementam funcionalidades.

Desenho simples

Desenha-se apenas o necessário para cumprir requisitos correntes. Nada mais.

Testes primeiro Usa-se infra-estrutura de testes unitários para desenvolver testes para cada nova funcionalidade antes mesmo de a implementar.

Refactorização Espera-se que todos os desenvolvedores refactorizem o código sempre que depararem com possíveis melhorias, de modo a manter o código simples e mantenível.

2009/2010


Práticas do XPProgramação em pares

Desenvolvedores trabalham aos pares, verificando trabalho um do outro e suportando realização de um bom trabalho.

Propriedade colectiva

Pares trabalham em todos o sistema. Não há ilhas de perícia. Todos possuem todo o código que todos podem alterar.

Integração contínua

Logo que trabalho em tarefa termina, integra-se no sistema completo. Depois de qualquer integração, todos os testes unitários têm de executar com sucesso.

Ritmo sustentável

Não se aceita muito trabalho para além do tempo normal: reduz qualidade do código e produtividade a médio prazo.

Cliente in situ Representante do utilizador final do sistema (Cliente) disponível a tempo inteiro para equipa XP. Cliente é membro da equipa de desenvolvimento responsável por disponibilizar requisitos para equipa implementar.

2009/2010


Princípios XP e ágeis Entregas pequenas e frequentes suportam

desenvolvimento incremental

Cliente a tempo inteiro com equipa

Ênfase em pessoas e não processos Programação em pares Propriedade colectiva Processo que evita tempo excessivo de trabalho

Entregas regulares suportam mudança

Refactorização contínua sustenta simplicidade

2009/2010


Cenários de requisitos em XP Requisitos do utilizador expressos como

cenários ou estórias de utilizador

Estórias escritas em cartões e divididas em tarefas de implementação por equipa de desenvolvimento

Estórias usadas para estimar custos e esforço

Cliente escolhe estórias para entrega seguinte de acordo com prioridades e esforços estimados

2009/2010


Cartão de estória para descarregamento de documentoDescarregamento e impressão de um artigo

O utilizador selecciona o artigo desejado a partir da lista que lhe for mostrada. Depois diz ao sistema como deseja pagar: através de uma assinatura, de uma conta empresarial ou usando cartão de crédito.

De seguida, o sistema pede ao utilizador para preencher um formulário de direitos de autor. Depois de submetido o formulário, o artigo desejado é descarregado para o computador do utilizador.

O utilizador escolhe uma impressora e uma cópia do artigo é impressa. O utilizador informa o sistema acerca do sucesso da impressão.

Se o artigo estiver marcado apenas para impressão, o utilizador não poderá preservar a versão PDF, sendo ela removida automaticamente do seu computador.

2009/2010


XP e mudança “Desenhar para a mudança” é senso comum:

investir tempo e esforço antecipando alterações é proveitoso, pois reduzirá custos futuros no ciclo de vida do sistema

XP acha que não vale a pena: alterações não são antecipáveis com confiança

XP propõe melhoria contínua do código (refactorização): alterações mais fáceis quando implementadas

2009/2010


Testes em XP Desenvolvimento com testes primeiro

Desenvolvimento incremental de testes partindo de cenários

Envolvimento do utilizador no desenvolvimento e validação de testes

Sistemas de teste automático para executar todos testes de componentes sempre que nova entrega é construída

2009/2010


Cartões de tarefa para descarregamento de documentoTarefa 1: Implementar fluxo de trabalho principal

2009/2010

Tarefa 2: Implementar catálogo de artigos e selecção de artigo

Tarefa 3: Implementar recolha de pagamento

O pagamento pode ser realizado de três formas diferentes. O utilizador escolhe de que forma pretende pagar. Se o utilizador tiver uma assinatura, então pode introduzir a respectiva chave, que será verificada pelo sistema. Alternativamente, pode introduzir um número de conta organizacional. Se o número for válido, o preço do artigo será debitado nessa conta. Finalmente, pode introduzir o número do cartão de crédito, com 16 dígitos, e a sua data de validade. Estes dados serão validados e, se válidos, será enviado um débito para a conta do cartão de crédito.


Descrição de caso de testeTeste 4: Verificar validade do cartão de crédito

Entrada: Cadeia de caracteres representando o número do cartão de crédito e dois inteiros representando o mês e o ano limites da validade do cartão.

Testes:• Verificar que todos os caracteres da cadeia são dígitos.• Verificar que o mês tem valor entre 1 e 12 e que o mês e ano de validade são

posteriores ou iguais ao mês e ano correntes.• Usando apenas os primeiros quatro dígitos do número do cartão de crédito,

verificar, consultando a tabela de emissores de cartões, que a entidade emissora é válida.

• Verificar validade do cartão submetendo o seu número e data de validade à entidade emissora.

Saída:OK ou mensagem de erro indicando que o cartão é inválido.

2009/2010

Hmmmm….


Desenvolvimento com testes primeiro Escrever testes antes do código clarifica os

requisitos a implementar

Testes escritos de forma a se poderem executar automaticamente e não na forma de dados

Testes reportam seu resultado

Testes passados e novos testes executados quando se adiciona nova funcionalidade, verificando-se se se introduziu algum erro

2009/2010


Programação em pares Programadores aos pares, sentando-se juntos durante

desenvolvimento

Favorece sentimento de posse comum do código e dissemina conhecimento

Processo de revisão informal: código visto por mais que uma pessoa

Encoraja refactorização: equipa toda beneficia

Experiências sugerem que produtividade de desenvolvimento é semelhante a trabalho individual

2009/2010


Desenvolvimento rápido de aplicações Métodos ágeis têm recebido muita atenção,

mas há outras abordagens ao RAD em uso há muitos anos

Essas abordagens foram desenhadas para desenvolver aplicações empresariais data-intensive

Baseiam-se em programação e apresentação de informação a partir de uma base de dados

2009/2010


Ferramentas RAD

Linguagens de programação de bases de dados

Geradores de interfaces

Ligações a aplicações de escritório

Geradores de relatórios

2009/2010


Prototipagem de software Protótipo: versão inicial do sistema para

demonstrar conceitos e experimentar opções de desenho

Pode usar-seProcesso de engenharia de requisitos: ajuda

eliciação e validação de requisitosProcessos de desenho: ajuda explorar opções e

desenvolver design da interface com utilizadorProcesso de testes: executar testes

comparativos (back-to-back)

2009/2010


Benefícios da prototipagem Melhor usabilidade do sistema

Melhor correspondência com necessidades reais dos utilizadores

Melhor qualidade do desenho

Melhor manutenibilidade

Menor esforço de desenvolvimento

2009/2010


Testes comparativosDados de teste

Protótipo do sistema

Sistema

Relatório das diferenças

2009/2010

Comparador de resultados


Processo de prototipagem

2009/2010

Estabelecer objectivos

Definir funcionalidade

Desenvolver Avaliar

Plano de prototipagem

Definição da estrutura geral

Protótipo executável

Relatório de avaliação


Protótipos descartáveis

Protótipos descartados depois de desenvolvidos: não são boa base para sistema de produçãoPode ser impossível ajustar sistema para

cumprir requisitos não funcionaisProtótipos normalmente não documentadosEstrutura de protótipos usualmente

degradada devido a alterações rápidasProtótipo provavelmente não cumpre

normas de qualidade da organização

2009/2010


A reter Abordagem iterativa a desenvolvimento de software leva a

entregas mais rápidas

Métodos ágeis são métodos de desenvolvimento iterativo destinados a reduzir custos fixos de desenvolvimento e assim a produzir software mais rapidamente

XP inclui práticas como testes sistemáticos, melhoria contínua e envolvimento do cliente

A abordagem aos testes no XP é uma das suas forças; testes executáveis desenvolvidos antes da escrita do código

2009/2010


A reter Protótipos descartáveis usados para

explorar requisitos e opções de desenho

Ao implementar protótipo descartável, começar com requisitos menos compreendidos

No desenvolvimento incremental, começar com requisitos mais compreendidos

2009/2010

A ler

Ian Sommerville, Software Engineering, 8.ª edição, Addison-Wesley, 2006

Capítulo 17

2009/2010 41Engenharia do Software I

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