Processo do Software

1. Processo do Software • Grupo de atividades coerentes para especificação, projeto, implementação e teste de sistemas de software.

2. Objetivos • Introduzir os processos de modelagem de software • Descrever alguns modelos de processos e quando eles devem ser usados • Descrever em linhas gerais o processo modelo para os requisitos de engenharia, de desenvolvimento de softare, seu teste e evolução • Indroduzir a tecnologia CASE para o auxílio dos processos de software

3. Tópicos cobertos • Modelos do processo de software • Iteração entre os processos • Especificação de software • Projeto e implementação de software • Validação do software • Evolução do software • Processos automatizados de desenvolvimento

4. O processo do software • Um conjunto estruturado de atividades necessárias para desenvolver um sistema de software • Especificação • Projeto • Validação • Evolução • Um modelo de processo de software é uma representação abstrata do processo. Ela apresenta uma descrição do processo de algumas perspectivas particulares

5. Modelos genéricos de processos de software • O modelo cascata (waterfall) • Fases separadas e distintas de especificação e desenvolvimento • Desenvolvimento evolucionário (ou prototipação) • Especificação e desenvolvimento são intercalados • Modelo de sistema formal • Um modelo de sistema matemático é formalmente transformado numa implementação • Desenvolvimento baseado em reuso • O sistema é construído a partir de componentes existentes

6. Waterfall model

7. Modelo Cascata Sistemático e seqüencial

8. Waterfall model phases • Análise de requisitos e definições • Projeto do sistema e do software • Implementação e teste de unidades • Integração e testes do sistema • Manutenção e operação • Uma deficiência do modelo cascata é a dificuldade em acomodar mudanças depois que o processo se inicia.

9. Análise e Engenharia de Sistemas • Estabelecer os requisitos básicos para todos os sistemas que envolvem o software, como hardware, pessoas e bancos de dados. • Envolve a coleta dos requisitos em nível do sistema, com uma pequena quantidade de projeto e análise de alto nível.

10. Analise de Requisitos de Sw • Concentra a coleta de requisitos no sw. • Leva à compreensão do domínio da informação, a função, desempenho e interfaces exigidos. • Os requisitos para o sistema e para o sw são documentados e revistos com o cliente.

11. Projeto • Estrutura de dados • Arquitetura de sw • Detalhes procedimentais • Caracterização da interface • É avaliado antes de começar a ser implementado • Junto com as etapas anteriores torna-se parte da documentação do sistema

12. Codificação • Projeto traduzido para a linguagem do computador. • Se o projeto for executado detalhadamente, a codificação pode ser executada mecanicamente?

13. Testes • Concentra-se nos aspectos lógicos internos do sw. • Garante que “todas as instruções” tenham sido testadas. • A entrada definida produz os resultados exigidos? • Garbage in, garbage out?

14. Manutenção • Sw embutido nem sempre tem esta parte. • Erros encontrados. • Mudanças no ambiente externo. • Acréscimos funcionais. • Desempenho

15. Problemas com a Cascata • O mais antigo e amplamente usado. • Projetos reais raramente seguem o fluxo seqüencial que ele propõe. Ocorrem iterações que trazem problemas na aplicação do paradigma. • É difícil para o cliente declarar todas as exigências explicitamente. É difícil acomodar as incertezas naturais que existem no começo de muitos projetos. • O cliente deve ter paciência. Uma versão do sw só estará disponível em um ponto tardio do cronograma. Um erro crasso, pode ser desastroso. • Só é apropriado quando os requisitos são bem conhecidos.

16. Desenvolvimento evolucionário • Desenvolvimento exploratório • O objetivo é trabalhar com o cliente e desenvolver um sistema final a partir das especificações iniciais. Deve iniciar com requisitos bem compreendidos. • Jogar fora a prototipação • O objetivo é entender os requisitos do sistema. Deve iniciar com requisitos pouco compreendidos.

17. Desenvolvimento evolucionário

18. Prototipação Início Coleta e refinamento dos requisitos Fim Projeto rápido Engenharia do produto Construção do protótipo Refinamento do protótipo Avaliação do protótipo pelo cliente

19. Desenvolvimento evolucionário • Problemas • Falta de visibilidade sobre o processo. • Sistema geralmente pouco estruturado. • Habilidades especiais (ex. em linguagens para uma rápida prototipação) são requeridas. • Aplicabilidade • Para sistemas interativos pequenos ou médios. • Para partes de de grandes sistemas (ex. A interface com o usuário). • Para sistemas com pouco tempo de vida.

20. Modelo de desenvolvimento formal • Baseado na transformação de uma especificação matemática através de diferentes representações em um programa executável. • As transformações preservam a corretude das especificações, sendo fácil demonstrar que que o programa segue estas últimas. • Baseado na abordagem ‘Cleanroom’ para o desenvolvimento de software.

21. Modelo de desenvolvimento formal

22. Transformações formais

23. Desenvolvimento formal • Problemas • São necessárias habilidades especiais e treinamento para aplicar a técnica. • Dificuldade para formalizar especificamente alguns aspectos do sistema, como a interface com o usuário. • Aplicabilidade • Sistemas críticos, especialmente aqueles em que uma versão segura deve ser feita antes do sistema entrar em operação.

24. Desenvolvimento orientado a reutilização • Baseado na sistemática do reuse, onde os sistemas são integrados a partir de componentes existentes ou sistemas COTS (Commercial-off-the-shelf). • Estágios do processo • Análise dos componentes • Modificação dos requisitos • Projeto do sistema com reutilização • Desenvolvimento e integração • Esta abordagem está se tornando mais importante, porém ainda há pouca experiência com ela.

25. Reuse-oriented development

26. Processo de iteração • Os requisitos do sistema sempre evoluem ao longo do projeto, então o processo de iteração dos estágios anteriores é retrabalhado e vira parte do processo para grandes sistemas. • Iteração pode ser aplicada a qualquer modelo genérico de ciclo de vida. • Duas abordagens semelhantes: • Desenvolvimento incremental • Desenvolvimento espiral

27. Desenvolvimento incremental • Ao invés de entreagar o sistema uma única vez, o desenvolvimento e a entrega são partidos em incrementos, que fornecem parte das funcionalidades requeridas. • Os requisitos do usuários são dispostos hierarquicamente, e os requisitos de prioridades mais altas são incluídos nas primeiras entregas. • Quando o desenvolvimento de um incremento é iniciado, os requisitos são “congelados” de forma que os requisitos para incrementos posteriores possam continuar a evoluir.

28. Incremental development

29. Vantagens do desenvolvimento incremental • Valor ao cliente tende a ser entregue a cada incremento, então a funcionalidade dos sistema tende a ser avaliada mais cedo. • Os primeiros incrementos funcionam como um protótipo para ajudar a esclarecer os requisitos para os próximos incrementos. • Baixo risco de o projeto falhar completamente. • As tarefas de mais alta prioridade, tendem a receber mais testes.

30. Extreme programming (XP) • Nova abordagem de desenvolvimento baseada no desenvolvimento e entrega de pequenos incrementos de funcionalidade. • Funciona com melhorias contínuas no código, envolvimento do usuário no time de desenvolvimento e programação em pares. • Os testes aparecem antes da codificação.

31. Desenvolvimento em espiral • O Processo é representado como um espiral ao invés de uma sequência de atividades com voltas para trás. • Cada volta no espiral representa uma fase no processo. • Não há fases fixas como especificação ou projeto. As voltas no espiral são escolhidas dependendo do que é requisitado • Os riscos são explicitamente avaliados e resolvidos durante todo o processo

32. Spiral model of the software process

33. Setores do modelo espiral • Definição dos objetivos • Os objetivos específicos para a fase são identificados. • Avaliação e redução de riscos • Os riscos são avaliados e as atividades organizadas para reduzir os riscos chave. • Desenvolvimento e validação • Um modelo de desenvolvimento para o sistema é escolhido, que pode ser qualquer um dos modelos genéricos. • Planejamento • O projeto é revisto e a próxima fase da espiral é planejada.