Engenharia de Software I

Prof. Josué Froner

Introdução

Objetivo: apresentar conceitos sobre ciclo de vida do software, reutilização, medição, ferramentas e ambientes integrados, trabalhar a distinção entre engenharia de software e ciência da computação;

Elementos fundamentais

Métodos Ferramentas Procedimentos

metas: melhorar a qualidade de produtos de software, aumentar a produtividade do pessoal técnico e aumentar a satisfação do cliente

Métodos

Detalhes de como fazer para construir software

Tarefas básicas: Planejamento e estimativa de projeto; Análise de requisitos de software e de sistemas; Projeto da estrutura de dados; Arquitetura de programa; Algoritmo de processamento; Codificação; Testes; Manutenção.

Ferramentas

Suporte, apoio aos métodos; Computer – Aided Software

Engineering CASE – combinação de software,

hardware e BD sobre ES

Procedimento

Ligação entre ferramentas e métodos;Definem a seqüência de aplicação dos métodos, a exigência de entrega de produtos, o controle relacionados a qualidade Métodos, Ferramentas e Procedimento estão presentes em etapas da engenharia de software, assim como Paradigmas

Uma abordagem de sistema

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

CLIENTE

DESENVOLVEDORUSUÁRIO

Financia o desenvolvimento do sistema

necessidadesObrigações 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 relações e fronteiras do

sistema Verificar se há sistemas inter-

relacionados (fronteiras)Auxilia o conhecimento sobre o projeto

Projeto de Software é um processo

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

Descrição da principais atividades; Utilização de recursos, tempo de uso e

finalizações, geração de produtos intermediários e finais;

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

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

Concepção – implementação – entrega – utilização – manutenção

Fator importante pois dá consistência e estrutura a um conjunto de atividades

Conjunto de procedimentos Sequenciação de execução – reutilização Experiência para o futuro Documentação facilitada

Processo ciclo de vida

Paradigmas de ES

Abordagem filosófica da construção de soft. Ciclo de vida clássico; Prototipação; Modelo Espiral; Técnicas de 4ª Geração

Combinação de Paradigmas

ou processo de software

O paradigma está relacionado

A natureza do projeto e da aplicação

Aos métodos e ferramentas a serem usados

Aos controles e produtos que precisam ser entregues

Ciclo de vida Clássico

Conhecido como modelo em cascata-linear e sequencial;

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

modelado em função do ciclo da engenharia convencional

requer uma abordagem sistemática, seqüencial ao desenvolvimento de software

Cascata

Engenharia de Engenharia de SistemasSistemas

Engenharia de Engenharia de SistemasSistemas

Análise de Análise de Requisitos Requisitos

Análise de Análise de Requisitos Requisitos

Projeto Projeto Projeto Projeto

Codificação Codificação Codificação Codificação

Testes Testes Testes Testes

ManutençãoManutenção ManutençãoManutenção

Levantamento de requisitos

Compreensão do domínio da informação, função, desempenho e interface

Múltiplos passos: est. Dados, arquit, procedim e caract. de interface documentação

Lógicos e funcionais

Reaplicação do processo

Detalhes modelo cascata

ANÁLISE E ENGENHARIA DE SISTEMAS envolve a coleta de requisitos em nível do sistema,

pequena quantidade de projeto e análise de alto nível visão essencial quando o software deve fazer interface

com outros elementos (hardware, pessoas e banco de dados

ANÁLISE DE REQUISITOS DE SOFTWARE processo de coleta dos requisitos é intensificado e

concentrado especificamente no software deve-se compreender o domínio da informação, a função,

desempenho e interfaces exigidos os requisitos (para o sistema e para o software) são

documentados e revistos com o cliente

PROJETO se concentra em 4 atributos do programa:

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

tradução dos requisitos do software para um conjunto de representações que possam ser avaliadas quanto à qualidade, antes que a codificação se inicie. É documental;

CODIFICAÇÃO transformação das representações do projeto

para uma linguagem computacional resultando em instruções e procedimentos executáveis pelo computador

TESTES aspectos lógicos internos do software,

garantir teste das instruções; aspectos funcionais externos, para descobrir

erros e garantir que a entrada produza resultados esperados

MANUTENÇÃO o software deverá sofrer mudanças depois

que for entregue ao cliente causas das mudanças: erros, adaptação do

software para acomodar mudanças em seu ambiente externo e exigência do cliente para acréscimos funcionais e de desempenho

Problemática levantada

projetos reais raramente seguem o fluxo seqüencial que o modelo propõe

logo no início é difícil estabelecer explicitamente todos os requisitos. No começo dos projetos sempre existe uma incerteza natural

o cliente deve ter paciência. Uma versão executável do software só fica disponível numa etapa avançada do desenvolvimento

Prototipação

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

idealmente, o modelo (protótipo) 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 não identificou requisitos de entrada, processamento e saída com detalhes

Demonstração Prototipação

fim

início

construção produto

refinamento protótipo

avaliação protótipo

construção protótipo

projeto rápido

obtenção dos

requisitos

Prototipação: atividades

Obtenção dos Requisitos: desenvolvedor e cliente definem os objetivos gerais do software, identificam quais requisitos são conhecidos e as áreas que necessitam de definições adicionais

Projeto Rápido: representação dos aspectos do software que são visíveis ao usuário (abordagens de entrada e formatos de saída

Construção Protótipo: implementação do projeto rápido

Avaliação do Protótipo: cliente e desenvolvedor avaliam o protótipo

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

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

Construção Produto: identificados os requisitos, o protótipo deve ser descartado e a versão de produção deve ser construída considerando os critérios de qualidade.

Problemática levantada

desenvolvedor freqüentemente faz uma implementação comprometida (utilizando o que está disponível) com o objetivo de produzir rapidamente um protótipo. Depois de um tempo ele familiariza com essas escolhas, e esquece que elas não são apropriadas para o produto final.

cliente não sabe que o software que ele vê não considerou, durante o desenvolvimento, a qualidade global e a manutenibilidade a longo prazo. Não aceita bem a idéia que a versão final do software vai ser construída e "força" a utilização do protótipo como produto final.

Espiral

engloba as melhores características do ciclo de vida Clássico e da Prototipação, adicionando um novo elemento: a Análise de Risco

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

usa a Prototipação, em qualquer etapa da evolução do produto, como mecanismo de redução de riscos

Espiral - gráficoAnálise dos riscos

EngenhariaAvaliação do cliente

Planejamento

Avaliação do cliente

Planejamento baseado nos comentários do cliente

Coleta inicial dos requisitos e planejamento do projeto

Análise dos riscos baseada nos requisitos iniciais

Análise dos riscos baseada na reação do cliente

DECISÃO

Protótipo de software inicial

Nível seguinte do protótipoSistema finalizado

Fases - Espiral

Planejamento: determinação dos objetivos, alternativas e restrições

Análise de Risco: análise das alternativas e identificação / resolução dos riscos

Construção: desenvolvimento do produto no nível seguinte

Avaliação do Cliente: avaliação do produto e planejamento das novas fases

Observações

é, atualmente, a abordagem mais realística 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 difícil convencer os clientes que uma abordagem "evolutiva" é controlável;

exige considerável experiência na determinação de riscos e depende dessa experiência para ter sucesso;

o modelo é relativamente novo e não tem sido amplamente usado

Técnicas de 4ª Geração

Concentra-se na capacidade de se especificar o software a uma máquina em um nível que esteja próximo à linguagem natural.

Engloba um conjunto de ferramentas de software que possibilitam que: o sistema seja especificado em uma linguagem

de alto nível e o código fonte seja gerado automaticamente a

partir dessas especificações

Gráfico – F4G

Obtenção dos Requisitos

Obtenção dos Requisitos

Estratégia do “Projeto”

Estratégia do “Projeto”

Implementação usando 4GL

Implementação usando 4GL

Testes Testes

Modelo Incremental

O projeto de software constitui-se da possibilidade de entregar ao cliente um conjunto mínimo do sistema que seja usável, sendo que o processo continuará ao longo do ciclo de vida do software através de incrementos adicionados ao software.

Obs: as vantagens incluem fornecer logo ao cliente um sistema e novas versões de trabalho

Modelo de processo de software-MPS

Composto por: Tarefas Artefatos (arquivos, dados...) Atores Decisões Modelagem de utiliza notação como

elipse, retângulos, figuras e losangos formando fluxograma e/ou diagramas

Combinando Paradigmasobtenção dos requisitos

preliminares

modelo espiraltécnicas 4G

protomodelagemanálise dos requisitos

projeto

codificação

testes

manutenção

protomodelagemno. interação

protomodelagemno. interação

técnicas 4G

modelo espiralno. interação

sistema completo

Atividades do Ciclo de Vida

Viabilidade – desenvolvimento proposto é viável; Análise de mercado – existe mercado potencial para

o produto? Requisitos – quais funcionalidades o software

deverá ter? refinamento dos requisitos – obtem-se os requisitos

do usuário Análise de domínio – quais tarefas e estruturas são

comuns ao problema? Planejamento do projeto – como o software será

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

desenvolvimento;

Mais atividades

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

Estrutura de decomposição de trabalho – determinação de subtarefas no decorrer do desenvolvimento;

Projeto – determina como o software deverá 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

Implementação – construção do software através de código;

Teste: de unidade, de integração, do sistema, alpha, beta, de aceitação, de regressão;

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

Instalação – disponibiliza o software no ambiente operacional do cliente;

Treinamento – ensina a operação aos usuários; Help desk – responde a questões do usuário; Manutenção – atualização e evolução – garantia de

usabilidade constante

Documentos gerados

Contrato de trabalho, especificação dos

requisitos de software, modelagem de

objetos, cenários de casos de

uso, cronograma do

projeto, plano de testes de

software, testes de aceitação,

projeto de software, projeto arquitetural, projeto detalhado, plano da garantia da

qualidade do software (SQA),

manual do usuário, código fonte, relatório de teste, relatório de falhas

MÉTODO E METODOLOGIA

Não são sinônimos; metodologia envolve princípios

filosóficos que guiam uma gama de métodos que utilizam ferramentas e práticas diferenciadas para realizar algo

exemplificando

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

Metodologias Estruturadas Análise Estruturado Projeto Estruturado Análise Essencial SADT Outras Metodologias Rational Unified Process (RUP) Microsoft Solution Framework (MSF Metodologias Ágeis Feature Driven Development (FDD) Enterprise Unified Process (EUP) Scrum

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

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

(MSF Metodologias Ágeis Feature Driven Development

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

Orange, Crystal Orange Web) Programação Extrema (XP)

Referências

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

JURAN, J. GRYNA, FRANK. CONTROLE DA QUALIDADE: COMPONENTES BÁSICOS DA FUNÇÃO QUALIDADE - V.2 - SÃO PAULO : MAKRON, 1991.

PFLEEGER, SHARI L. ENGENHARIA DE SOFTWARE: TEIORIA E PRÁTICA. 2.ED.SÃO 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 são desenvolvidos: manual final do usuário, projeto arquitetural, plano de SQA, especificação de módulos, código fonte, seqüência de trabalho, plano de teste, manual de usuário preliminar, projeto detalhado, estimativas de custo, plano de projeto, relatório de teste, documentações.