Processos de Software

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Engenharia de Software

Universidade Federal da Paraíba – Campus IV Centro de Ciências Aplicadas e Educação

Departamento de Ciências Exatas

Prof. Jorge Dias

www.jorgediasjr.com

(2)

Alguns Problemas no Desenvolvimento de

Software...

 Alguns projetos são cancelados mesmo antes de começar;  O tempo de desenvolvimento e o custo são bem maiores do

que o estimado;

 Os sistemas não funcionam como planejado;  A qualidade é baixa;

 A manutenção e a reutilização são difíceis e custosas;  Os problemas são proporcionais à complexidade dos

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Custo da Mudança ...

(4)

Mas... Como obter qualidade?

“A qualidade de um sistema é fortemente influenciada pela qualidade do processo utilizado para adquiri-lo,

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Processos

 Para criar um produto, seguimos uma sequencia de etapas para

completar um conjunto de tarefas.

 Processo:

 Conjunto de tarefas ordenadas

 Série de etapas que envolvem atividades, restrições e recursos para

alcançar a saída desejada

 Geralmente envolve um conjunto de ferramentas e técnicas

Ativ 1 Ativ 2 Ativ 3

Processo Saída

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Processo de Software

 Conjunto de atividades para se desenvolver um software.  Permitem capturar experiências e passá-las adiante.

(7)

Processo de Software

“Conjunto de práticas realizadas para atingir um determinado

propósito; pode incluir ferramentas, métodos, materiais

e/ou pessoas” SEI

“Um processo define quem está fazendo o quê, quando e como

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Ciclo de Vida

 Quando o processo envolve a elaboração de um produto, pode

ser chamado de ciclo de vida.

 Ciclo de vida do software

 Descreve a vida do software desde a concepção até a implementação,

(9)

(10)

(11)

Processo de Software

 Existem quatro atividades fundamentais em qualquer processo de software:

 Especificação: Definição das funcionalidades e

restrições.

 Desenvolvimento: Produção do software.

 Validação: Validação do software para verificar se é o que

o cliente precisa.

 Evolução: Evolução do software para atender mudanças

(12)

Processo de Desenvolvimento de Software

 Características das atividades:

 bem definidas;  com responsáveis;

 com artefatos de entrada e saída;

 com dependências entre as mesmas e ordem de execução;  com “modelo de ciclo de vida”.

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Processo de Desenvolvimento de Software

 Processo de software pode ser composto por:

 Fases/atividades (entradas e saídas)

 procedimentos/métodos

 ferramentas, utilizados para construir um produto de software.  Paradigmas de desenvolvimento

 Orientado a Objetos

 Orientado a componentes  Orientado a Serviços

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Processo de Desenvolvimento de Software

 Processo de software padrão pode ser dividido nos seguintes

sub-processos:

_{Processos Fundamentais (Análise de Negócio, Requisitos,}

Análise e Projeto, Implementação,Testes e Implantação);

_{Processos de Apoio (Gerência de Projetos, Garantia da}

Qualidade, Gerência de Configuração e Mudança, Medição e Análise);

_{Processos Organizacionais (Infra-estrutura, Treinamento,}

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Modelos de Processos de Software ou

Modelos de Ciclo de Vida do Software

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Modelos de Processos de Software

 Cada modelo representa um processo sob determinada

perspectiva

 São bem genéricos

 Podemos ver como paradigmas de processo  Podem ser ampliadas e adaptadas

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Modelo Cascata (Royce, 1970)

 Foi o primeiro a ser adotado pelos desenvolvedores

 Possui um conjunto de fases bem definidas que correspondem às

etapas do ciclo de vida do software

 Não há mistura de fases: uma fase só começa quando a anterior

termina

 Ao final de cada fase, um ou mais documentos devem ser

(18)

(19)

Modelo Cascata – Principais características

19



Atividades:

 Análise e Engenharia de Sistemas:

 Envolve a coleta dos requisitos em nível de sistema;

 Busca a compreensão do sistema como um todo, incluindo hardware,

software, bancos de dados e pessoas envolvidas;

 Análise de Requisitos e Software:

 Intensifica e concentra a definição dos requisitos do software;  O resultado será utilizado nas etapas posteriores de Projeto,

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Modelo Cascata – Principais características



Atividades:

 Projeto:

 Transforma os requisitos da análise, o modelo lógico, em modelo

físico;

 Define a arquitetura do software, detalhes procedimentais e de

interface, dentre outros;

 Codificação:

(21)

Modelo Cascata – Principais características

21



Atividades:

 Testes:

 Realiza os testes do sistema (aspectos lógicos internos e aspectos

funcionais externos);

 Manutenção:

 Constrói alterações no software que visem a solução de erros,

(22)

Modelo em V

 Criado pelo Ministério de Defesa da Alemanha, em 1992.  É uma variação do modelo cascata

 Demonstra que as atividades de teste estão relacionadas com a

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Desenvolvimento Evolucionário

(Prototipação)

23

 Capacita o desenvolvedor a criar um modelo do software que

será implementado;

 Tem o objetivo de resolver problemas ou limitações existentes

na análise de requisitos, antes do início da implementação do software;

 O protótipo pode ser apresentado ao cliente na forma de papel

ou modelo executável no computador, retratando a interface do software;

 Com o protótipo, o cliente poderá verificar se os requisitos

especificados são os desejados ou reformulá-los se houver necessidade.

(24)

Desenvolvimento Evolucionário

(Prototipação)

(25)

Desenvolvimento Evolucionário

 Há duas abordagens

 Desenvolvimento exploratório

 O protótipo evolui junto com os requisitos do

sistema e se transforma no próprio sistema final

 Desenvolvimento de protótipos descartáveis

 O protótipo é usado apenas para ajudar na definição

(26)

Desenvolvimento Evolucionário



Desenvolvimento exploratório



Um sistema inicial é feito a partir dos requisitos

que foram bem entendidos e que são prioritários

para a aplicação



A implementação é exposta a comentários dos

usuários para ser aperfeiçoada ao longo de vários

estágios

(27)

Desenvolvimento Evolucionário



Desenvolvimento exploratório

 À medida que vão surgindo novos requisitos para o

sistema, o protótipo vai sendo modificado (desenvolvimento sob demanda)

 Os padrões de qualidade (segurança, confiabilidade,

usabilidade) devem ser levados em consideração desde o começo pois devem estar presentes na versão final

(28)

Desenvolvimento Evolucionário



Desenvolvimento exploratório



Vantagens

 Sistemas que atendem à necessidade imediata dos

clientes

 Resultados concretos rapidamente

 Envolvimento dos usuários ao longo de todo o

projeto (contribuições)

(29)

Desenvolvimento Evolucionário



Desenvolvimento exploratório



Desvantagens

 A rápida evolução dos protótipos dificulta a

produção de documentação

 Excesso de mudanças no código pode comprometer a

estrutura do sistema; a longo prazo, o sistema pode precisar ser substituído ou completamente reescrito

(30)

Desenvolvimento Evolucionário



Desenvolvimento exploratório



Desvantagens

 A mudança de membros da equipe pode tornar a

compreensão do sistema difícil (falta de documentação)

 Dificuldade para estipular valores de contrato, uma

vez que a especificação não é formalizada

(31)

Desenvolvimento Evolucionário



Desenvolvimento de protótipos descartáveis

 O objetivo é compreender melhor os requisitos do cliente através

de protótipos experimentais

 Apenas os requisitos que não estão claros são prototipados

(32)

Desenvolvimento Orientado a Reuso



Também conhecido como Desenvolvimento Baseado

em Componentes ou CBSE (Component-Based Software

Engineering)



Uma base de componentes de software obtidos de

terceiros ou produzidos internamente é utilizada

pelos desenvolvedores na produção da aplicação

 Os componentes têm diferentes níveis de abstração

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Desenvolvimento Orientado a Reuso

Especificação de Requisitos Análise de Componentes Modificação de Requisitos

Projeto de Sistema com Reuso

Desenvolvimento e Integração

Validação de Sistema

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Desenvolvimento Orientado a Reuso



Vantagens

 Reduzir riscos e custos (menos código)  Redução de prazos de entrega



Desvantagens

 Adequação dos requisitos aos componentes pode resultar em

sistemas que não satisfaçam os clientes

 A organização não tem controle sobre os componentes de terceiros

(o código muitas vezes não está disponível e não se conhece sua qualidade)

(35)

Desenvolvimento Orientado a Reuso

 Computação Orientada a Serviços

 Evolução do CBSE

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Desenvolvimento Iterativo



Mudanças são inevitáveis em qualquer software



As atividades do processo precisam ser repetidas

 Entrega incremental

(37)

Desenvolvimento Incremental

 Modelo Cascata + Modelo Evolucionário

 As funcionalidades gerais do sistema são definidas e são

planejados vários estágios de entrega de versões de acordo com a prioridade das funcionalidades para o negócio

(38)

Desenvolvimento Incremental

Definir esboço dos requisitos Atribuir requisitos aos incrementos Projetar arquitetura do sistema Desenvolver incremento do sistema Integrar incremento

(39)

Desenvolvimento iterativo e incremental

Requisitos Projeto Codificação Implantação 1 Requisitos Projeto Codificação Implantação 1 2 Requisitos Projeto Codificação Implantação 1 2 3 Versão 1 Funcionalidade 1 Versão 1 + Funcionalidade 2 Versão 3 + Funcionalidade 3

(40)

Desenvolvimento Iterativo e Incremental



Vantagens

 O cliente recebe resultados rapidamente (vantagem para o negócio)  Risco menor de fracasso do sistema (problemas isolados, não gerais)  Funcionalidades mais importantes são entregues primeiro (testadas

(41)

Desenvolvimento Iterativo e Incremental



Desvantagens

 Dificuldade para mapear requisitos em incrementos

 Incrementos devem ser pequenos e devem produzir

funcionalidades completas

 Incrementos devem ter aproximadamente o mesmo tamanho e o

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Modelo Espiral (Boehm, 1988)

 Desenvolvido para abranger as melhores características do ciclo de vida clássico e da prototipação;

 Acrescenta um novo elemento: a análise de riscos;

 O processo é representado como uma espiral em vez de uma seqüência de atividades;

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Modelo Espiral

(44)

Modelo Iterativo: Espiral

 Definição dos objetivos, alternativas e restrições: Objetivos

específicos para a fase são identificados, alternativas para realizar os objetivos e restrições são encontradas

 Avaliação e redução de risco: Os riscos principais são

identificados, analisados e buscam-se meios para reduzir estes riscos

 Desenvolvimento e validação: Um modelo apropriado para o

desenvolvimento é escolhido, que pode ser qualquer um dos modelos de ciclo de vida

(45)

Qual o melhor processo de software?

 A escolha do Processo de Software que será adotado em um

projeto dependerá de vários fatores

 cultura e características do cliente e da empresa desenvolvedora de

software

 tipo de aplicação

 experiência dos desenvolvedores

 Um processo na prática envolve características de vários dos

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Exemplo de Processos

 RUP (Rational Unified Process)  Metodologias ágeis

 Scrum, XP, etc…

 Processos focados em paradigmas  UML Components, Catalysis…  SOMA (IBM)

(47)

Fábricas de Software

“Um processo estruturado, controlado e melhorado de forma

contínua, considerando abordagens de engenharia industrial, orientado para o atendimento a múltiplas demandas de natureza e

escopo distintas, visando à geração de produtos de software,

conforme os requisitos documentados dos usuários e/ou clientes, da forma mais produtiva e econômica possível”

Introdução – Aula 01 [47/23]

(48)

Fábricas de Software

 O termo Fábrica de Software foi empregado pela primeira vez em

1969, pela japonesa Hitachi, mas só começou a ficar popular no início dos anos 90

 Características:

 Ter processos claros e depender mais deles do que das pessoas, de

forma a ter resultados mais previsíveis

 Aplicar conceitos da indústria em geral em ambientes de

desenvolvimento de software, de forma a aumentar a produtividade

e diminuir prazos e custos.

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Fábricas de Software

 Existem fábricas especializadas somente na codificação ...  Os requisitos devem ser entregues

de forma padronizada

 ... Assim como existem fábricas que englobam as várias fases de

um processo de desenvolvimento

 Necessidade de utilização de melhores práticas de frameworks como

CMMI, PMP, MPS.BR, UML/UP, dentre outros

Introdução – Aula 01 [49/23]