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Engenharia de

Software I

profa. Denise Neves

[email protected]

2017

mailto:[email protected]

Engenharia de Software

Este curso apresenta métodos e técnicas para o

desenvolvimento de software que abordam especificação,

modelagem, arquiteturas, verificação e testes de software,

bem como para o planejamento e gerenciamento do processo

de desenvolvimento.A disciplina de ES se preocupa em

sistematizar o desenvolvimento através de modelos, técnicas e

ferramentas para o produto e para o processo.


Diferença entre computação e engenharia de

software

A ciência da computação está relacionada com

teorias e fundamentos, engenharia de

software está relacionada com a prática e o

desenvolvimento de SW.


Bibliografia


Ian Sommerville

Pearson Education


Roger Pressman

6ª edição

McGraw-Hill

Artigos sobre Engenharia de Software

Engenharia de Software Conceitos Básicos

Software:

São programas de computadores, em suas diversas formas,

e a documentação associada.

Um programa é um conjunto de soluções algorítmicas,

codificadas numa linguagem de programação, executado

numa máquina real.

Software é um produto conceitual e lógico.

Produtos genéricos : stand-alone. Produzidos e vendidos no

mercado.

Produtos sob encomenda : sistemas encomendados.

Engenharia de Software Conceitos básicos

Características do Software

Invisibilidade – Software é invisível e invisualizável

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

Mutabilidade – Existe sempre uma pressão para se fazer mudanças em um software

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

Se o software esta conforme os requisitos (o ambiente) todo o

suporte operacional deve se adaptar ao software.

[Brooks, F. No Silver Bullet]


O estabelecimento de objetivos gerais é suficiente para

se começar a escrever programas.

Dê a uma pessoa técnica um bom livro de programação e

você terá um programador.

Mudanças no software podem ser feitas facilmente

porque ele é "flexível".

Até que o programa esteja "rodando" não é possível

verificarmos a sua qualidade.

Uma vez que o programa esteja escrito e funcionando,

nosso trabalho está feito.

Um projeto é bem sucedido se conseguirmos um

programa funcionando corretamente.

Mitos do Software [Pressman]


Falhas de Software

Ariane 5, 1996

O foguete explodiu 40 segundos após a sua primeira decolagem.

Prejuízo de U$ 500 milhões

Foi aproveitado um pacote de software de navegação do Ariane 4 que não tinha erros.

No módulo Sistema de Referencia Inercial uma conversão de valores de 64-bits para 16-bits causou um operando inválido que o interrompeu

A falha no SRI levou o computador de bordo a modificar a trajetória do foguete levando à ruptura de juntas e isto causou a ativação da auto-destruição.

No Ariane 5, o módulo SRI só deveria ter sido utilizado antes do lançamento.


Falhas de Software

London Ambulance System - despacho de ambulâncias em

Londres, 1992.

Morte de pessoas que não foram socorridas em tempo.

Problema de Gerência de Software:

– Responsáveis contrataram uma empresa desconhecida cujo

valor cobrado era menor que os cobrados pelas empresas de

renome.

– Colocaram o sistema no ar sem os devidos testes.

– Não foi feita uma migração correta do sistema antigo para o

novo.


Falhas de Software

Máquina de radioterapia com software controlador (1985 - 87).

O controle de segurança feito pelo hardware em máquinas

anteriores foi removido e passou a ser feito pelo software.

O software falhou na tarefa de, ao mesmo tempo, manter

invariantes essenciais: o feixe de elétrons e o dispositivo que

controla a concentração do feixe em níveis seguros.

Diversas mortes em decorrência de queimaduras.

O programador não tinha experiência em programação

concorrente.


Bug do Milênio

Datas no formato : dd/mm/aa

Na virada do ano 2000 -> 00 que vai ser entendido como 1900

O bug pode aparecer em harware, software (sistemas e aplicativos), bases de dados, arquivos, scripts, enfim, onde houver processamento de datas, ali pode estar o problema.

No caso dos computadores e programas, a solução é relativamente simples (se não considerarmos os custos) - atualização (upgrade) de software, hardware e utilização dos remendos (patches) que estão sendo lançados pelos fabricantes.


Documento : "Testing for The Year 2000 Deadline"

Se uma aplicação não é mais necessária, livre-se dela;

Se você está usando atualmente uma aplicação que planeje desativar antes do ano 2000, então comece a fazê-lo gradualmente;

Se uma aplicação for considerada em conformidade com o ano 2000, realize alguns testes preliminares e passe para o próximo software;

Contacte seu fornecedor de software para verificar se pode ser feito o upgrade das aplicações;

Determine se o software pode ser trocado por um outro pacote adequado e faça a cotação do mesmo;

Se você tiver alguma aplicação que precise ser convertida, comece imediatamente;

Estabeleça um plano para ajudá-lo a navegar por tudo que precisa ser feito, e imponha uma linha de tempo rígida para cada uma das atividades.

Engenharia de Software Documento "Testing for The Year 2000

Deadline"

Atividades :

Determinar as correções que devem ser aplicadas a cada elemento com problemas;

Determinar os custos para a solução;

Gerar um relatório de custos;

Priorizar e aplicar as correções com base na análise de riscos;

Documentar as correções aplicadas para cada um dos ítens;

Caso as correções afetem outros setores, comunicá-los sobre os planos de correção;


Atividades :

Estabelecer planos de contingência para os elementos chaves, para o caso de haver problemas na passagem para o ano 2000;

Estabelecer processos manuais para processos automatizados;

Manter cópias impressas de informações importantes;

Garantir o processo de backup;

Deixar um estoque razoável de materiais, prevendo falhas nos fornecedores (Ex.: toner de impressoras, papéis para impressão, disquetes, fita DAT, material de escritório, água potável, baterias, pilhas, materiais de limpeza, etc.).

Engenharia de Software Conceitos Básicos:Evolução

Os primeiros anos (1950 a início dos 60)

– Aplicações científicas e de engenharia

A segunda era (1960 a meados de 80)

– Aplicações comerciais em grande-porte (sistemas de informação BD)

A terceira era (meados de 70 e década de 80)

– Aplicativos pessoais em microcomputadores

A quarta era (meados de 80 a meados de 90)

– Aplicativos com Interfaces Gráficas

– Redes e Arquitetura Cliente-Servidor

A quinta era (de meados de 90 a ???)

– Software Distribuídos,Internet, Groupwares e Intranets

Sexta era??

– Computação Pervasiva, Móvel e Ubíqua


Conceitos Básicos

Desafios para a Indústria de Software

Sistemas legados

– Sistemas antigos, mas de extrema importância para uma organização e que funcionam bem.

Linguagens antigas – falta de pessoal

Específico de plataformas obsoletas

Heterogeneidade

– Os sistemas são distribuídos e incluem diversidade de

hardware e plataforma operacional

Entrega

– Existe sempre uma pressão forte para diminuir o tempo de entrega.


É uma disciplina da engenharia dedicada a todos os aspectos da produção de software.

Engenheiros de software devem adotar uma

abordagem sistemática e organizada para o seu

trabalho e usar técnicas e ferramentas

apropriadas, de acordo com o problema a ser

resolvido, e com as restrições e recursos

disponíveis.

Responsabilidade profissional e ética. Fonte: Ian Sommerville


Engenharia

Desenvolvimento de um produto

Processo de desenvolvimento envolvendo

análise, design, implementação e avaliação

Baseado em teoria, princípios, modelos,

métodos, técnicas e ferramentas

Equipe de especialistas

Planejamento e gerenciamento de recursos,

custos e prazos


Objetivos da Engenharia de Software

Aplicação de teoria, modelos, formalismos, técnicas e

ferramentas da ciência da computação e áreas afins para o

desenvolvimento sistemático de software.

Aplicação de métodos, técnicas e ferramentas para o

gerenciamento do processo de desenvolvimento.

Produção da documentação formal destinada a

comunicação entre os membros da equipe de

desenvolvimento bem como aos usuários.


Aspectos Históricos

1968 Conferência da OTAN, Garmisch

Objetivo: resolver a “Crise do Software”

Software é entregue

– Atrasado

– Com orçamento estourado

– Com falhas residuais

Custo do hardware decrescente e custo do

software em ascensão


Projeto

Um projeto é um empreendimento temporário

empreendido para alcançar um único

conjunto de objetivos.

(PMI,PMBOK Guide)

Engenharia de Software Projeto

Projeto de TI

Projetos de desenvolvimento de Softwares, podem ser de

desenvolvimento de um novo projeto ou a atualização de

programas existentes;

A seleção, aquisição e implementação de pacotes de Softwares ,

os quais podem incluir aspectos de customização;

A seleção, aquisição e implementação de Softwares, o que pode

incluir equipamento de mainframe , servidores, estações de

trabalho e outros equipamentos de suporte;

Engenharia de Software Projeto

Projeto de TI

Produtos de redes e telecomunicações e a seleção de serviços,

aquisição ou implementação;

Integração de sistemas ; e

Alguma combinação dos itens acima


Ciclo de Vida do Software

O ciclo de vida de um software descreve as fases pelas quais o

software passa desde a sua concepção até ficar sem uso algum.


Fases do Ciclo de Vida de Sistemas

Fase de definição

– Análise e Especificação

– Estudo de Viabilidade

– Estimativas Planejamento

Fase de desenvolvimento

– Design

– Implementação e integração

– Verificação e Validação


Fases do Ciclo de Vida

Fase de operação

– Distribuição, Instalação e Configuração

– Utilização e administração

– Manutenção – corretiva, evolutiva e adaptativa

Fase de retirada

– Migração, reengenharia, engenharia reversa


Fases de Definição

Deve-se analisar os requisitos, recursos e restrições para

• apresentar soluções,

• estudar a viabilidade,

• planejar e gerenciar o desenvolvimento

a partir de estimativas e análise de riscos que se utilizam de

métricas

Esta fase encerra-se com o contrato de desenvolvimento.


Fase de desenvolvimento

Design de Software

– Design conceitual, design da interface de usuário,

design da arquitetura de software,

design de algoritmos e estruturas de dados

• Implementação e integração

– Codificação, compilação, integração e verificação

de programas (testes, inspeção, depuração)

• Verificação da qualidade

– Testes beta, avaliação de usabilidade, avaliação

de desempenho, etc.


Fase de Operação

Distribuição e entrega

Instalação e configuração

Utilização

Manutenção

– corretiva – correção de erros

– evolutiva ou adaptativa – novas versões

Novos requisitos

- novas situações de operação – hardware

- sistemas operacionais


FASE DE RETIRADA

Evolução do software

- Sistemas legado

- Reengenharia de Software

Engenharia de Software Conceitos

Processos de Software

Conjunto coerente de atividades para especificar,

projetar, implementar e testar sistemas de software

Engenharia de Software Processos

Objetivos :

Apresentar os modelos de processo de software

Descrever os diferentes modelos de processos e quando eles

podem ser utilizados

Descrever em formas gerais os modelos de processo para

engenharia de requisitos, desenvolvimento de software, testes e

evolução

Apresentar a tecnologia CASE para apoiar atividades do

processo de software


Modelos genéricos de modelos de processo de software

O modelo cascata

• Fases de especificação e desenvolvimento separadas e distintas

Desenvolvimento evolucionário

• Especificação e desenvolvimento são interfoliadas

Desenvolvimento formal de sistemas

Um modelo matemático do sistema é transformado

formalmente em uma implementação

Desenvolvimento baseado em reuso

O sistema é montado a partir de componentes existentes


Fases do modelo Cascata

Definição e análise de requisitos

Projeto do sistema e do software

Implementação e testes de unidade

Integração e testes do sistema

Operação e manutenção

A desvantagem do modelo cascata é a dificuldade de acomodar as

mudanças após o processo ter sido iniciado


Modelo Cascata[sommerville]


Problemas da fase do modelo cascata

Particionamento inflexível do projeto em fases distintas

Isso torna difícil responder a requisitos do usuário que mudam

Portanto, esse modelo é apropriado somente quando os

requisitos são bem compreendidos


Desenvolvimento Evolucionário

Desenvolvimento exploratório

O objetivo é trabalhar com os clientes e evoluir um sistema

final a partir de uma especificação genérica inicial. O

desenvolvimento se inicia com as partes do sistema que estão

compreendidas.

Fazer protótipos descartáveis

O objetivo é compreender os requisitos do sistema.

O protótipos e concentra em fazer experimentos com partes dos

requisitos que estejam mal compreendidas


Evolucionários [summerville]

Engenharia de Software Desenvolvimento Evolucionário

Problemas

- Falta de visibilidade do processo

- Os sistemas freqüentemente possuem pouca estrutura

Podem ser exigidas habilidades especiais (p.ex.em linguagens para desenvolvimento rápido)

Aplicabilidade

-Para sistemas interativos pequenos ou de médio porte

-Para partes de sistemas grandes (p.ex., a interface com o usuário)

-Para sistemas de vida curta


Desenvolvimento formal de sistemas

Baseia-se na transformação de uma especificação

matemática por meio de diferentes representações

para um programa executável

As transformações 'preservam a corretude', de tal

forma que possa ser diretamente mostrado que o

programa está de acordo com a sua especificação

Embutida na abordagem de desenvolvimento de

software chamada ‘Cleanroom’


Desenvolvimento Formal

Engenharia de Software Desenvolvimento Formal

Problemas

Necessidade de habilidades especiais e treinamento para aplicar a

técnica

Dificuldade de especificar formalmente alguns aspectos do

sistema, tais como a interface com o usuário

Aplicabilidade

Sistemas críticos, especialmente aqueles onde um estudo de

segurança deve ser feito antes de pôr o sistema em operação


Desenvolvimento orientado ao reuso

Baseia-se no reuso sistemático, onde sistemas são

integrados a partir de componentes existentes ou

sistemas COTS (Commercial-off-the-shelf)

Estágios do processo

• Análise dos componentes

• Modificação de requisitos

• Projeto do sistema com reuso

• Desenvolvimento e integração

Esta abordagem está se tornando mais importante, mas ainda há uma experiência limitada com ela

Engenharia de Software Desenvolvimento orientado ao

reuso

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