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Professor Mário Dantas E NGENHARIA DE S OFTWARE. Aula 02  Processos Existentes;  Ciclo de vida de desenvolvimento de software; 2.

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1 Professor Mário Dantas E NGENHARIA DE S OFTWARE

2 Aula 02  Processos Existentes;  Ciclo de vida de desenvolvimento de software; 2

3 Processo de Software - Introdução  O que é processo de software:  É um conjunto ( framework ) de atividades e resultados associados que geram um produto de software;  Há quatro atividades de processo de software fundamentais, a saber: Especificação do software; Desenvolvimento do Software; Validação do Software; Evolução do Software; 3

4 Processo de Software - Introdução Uma Visão Genérica: 3 Fases  Definição - “o que”  Análise de Requisitos  Análise do Sistema  Planejamento do Projeto  Desenvolvimento - “como”  Projeto  Geração do Código  Teste  Manutenção 4

5 Processo de Software - Introdução  Processo de Software é diferente de Engenharia de Software:  Processo define a abordagem;  Engenharia engloba também as tecnologias como métodos e ferramentas; 5

6 Processo de Software – Engenharia de Software  Já vimos que Engenharia de Software é:  Uma disciplina da engenharia que se ocupa de todos os aspectos do desenvolvimento de software;  Para o IEEE (Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos) é:  aplicação de uma abordagem sistemática, disciplinada e quantificável ao desenvolvimento, operação e manutenção de software, ou seja, a aplicação da engenharia ao software;  O estudo de abordagens do tipo declarado acima. 6

7 Processo de Software – Engenharia de Software  Analisando as definições anteriores podemos encarar a Engenharia de Software como uma tecnologia em camadas: 7

8 Processo de Software – Engenharia de Software  É o “solo” e o porque de utilizarmos um processo de software.  Gerenciamento da Qualidade Total e filosofias similares produzem uma mudança cultural que permite o desenvolvimento crescente de abordagens mais maduras para a Engenharia de Software. 8

9 Processo de Software – Engenharia de Software  É a “fundação”;  É o que intermedeia as camadas de tecnologias e permite um desenvolvimento de software racional e em tempo;  Define um conjunto de áreas chave do processo que deve ser estabelecido para um uso efetivo da Engenharia de Software; 9

10 Processo de Software – Engenharia de Software  É o “como fazer”;  Englobam um conjunto de tarefas que inclui análise de requisitos, projeto, implementação, teste e manutenção; 10

11 Processo de Software – Engenharia de Software  É o “instrumento apropriado”;  Dão suporte automatizado ou semi-automatizado aos métodos;  Quando as ferramentas que apoiam os métodos se integram, forma-se a Engenharia de Software auxiliada por computador – CASE – Computer Aided Software Engineering; 11

12 Processo de Software – Engenharia de Software  O objetivo desta aula é dar foco no PROCESSO de desenvolvimento de software e aos MODELOS existentes na literatura;  Processo de software define uma abordagem;  Modelo é uma descrição simplificada, uma abstração dessa abordagem; 12

13 Processo de Software – Modelo de Processo de Software  Um modelo de processo de software deve ser escolhido com base:  Na natureza do projeto e da aplicação;  Nos métodos e ferramentas a serem utilizados;  Nos controles e produtos que precisam ser entregues; 13

14 Processo de Software – Modelo de Processo de Software  Alguns modelos de processo:  Modelo Seqüencial Linear  Modelo RAD  Modelos Evolucionários  Modelo de Prototipação ( Descartáveis ) ‏  Incremental ( Exploratório ) ‏  Espiral ( Exploratório ) ‏  Técnicas de 4 a Geração 14

15 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Também conhecido como ciclo de vida clássico ou Modelo Cascata:  Modelo mais antigo e mais usado;  Modelado em função do ciclo de engenharia convencional;  Requer uma abordagem sistemática e seqüencial para o desenvolvimento de um software; 15

16 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Muitos aplicam esse modelo de forma estritamente linear: Engenharia de Sistemas / Informação Projeto Codificação Testes 16 Análise

17 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Mas o modelo original prevê a volta: Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção 17

18 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Envolve a coleta de requisitos de todos os elementos do sistema;  Essa visão de sistema é essencial quando o software faz interface com outros elementos como HW, pessoas e BD; 18 Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção

19 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  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. 19 Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção

20 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Tradução dos requisitos do software para um conjunto de representações que podem ser avaliadas quanto à qualidade, antes que a codificação se inicie  Se concentra em 4 atributos do programa:  Estrutura de Dados,  Arquitetura de Software,  Detalhes Procedimentais e  Caracterização de Interfaces. 20 Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção

21 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Tradução das representações do projeto para uma linguagem “artificial” resultando em instruções executáveis pelo computador. 21 Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção

22 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Concentram-se:  nos aspectos lógicos internos do software, garantindo que todas as instruções tenham sido testadas.  nos aspectos funcionais externos, para descobrir erros e garantir que a entrada definida produza resultados que concordem com os esperados. 22 Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção

23 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  O software deverá sofrer mudanças depois que for entregue ao cliente 23 Engenharia de Sistemas Análise de Requisitos Projeto Codificação Testes Manutenção

24 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear  Problemas:  Projetos reais raramente seguem o fluxo sequencial proposto;  É dificil estabelecer todos os requisitos no começo do projeto na qual existe uma incerteza natural quanto a esses requisitos;  Uma versão do software só vai ficar pronto em um ponto tradio do desenvolvimento; Assim se houver algum erro grave não detectado na análise ou projeto o resultado pode ser desastroso;  Há muitos estágios bloqueantes que permitem a ociosidade dos desenvolvedores em alguns momentos 24

25 Processo de Software – Modelo Seqüencial Linear Embora o Modelo Seqüencial Linear ou Ciclo de Vida Clássico tenha fragilidades, ele é significativamente melhor do que uma abordagem casual ao desenvolvimento de software. 25

26 MODELOS DE PROCESSO

27  É o modelo seqüencial linear, mas que enfatiza um desenvolvimento extremamente rápido;  A “alta velocidade” é conseguida através de uma abordagem de construção baseada em componentes;  Usado quando os requisitos são bem definidos e o escopo do sistema é restrito. Modelo RAD (Rapid Application Development) ‏ 27

28 Modelo RAD modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação equipe # 3 equipe # 2 equipe # dias 28

29 Atividades do Modelo RAD modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação Modelagem do negócio: o fluxo de informação entre as funções do negócio são modeladas de maneira a responder às questões:  que informação dirige o processo do negócio?  que informação é gerada?  quem gera a informação?  para onde a informação vai?  quem a processa? 29

30 Atividades do Modelo RAD modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação Modelagem dos dados: O fluxo de informação definido na fase anterior é refinado em um conjunto de objetos de dados que são necessários para dar suporte ao negócio; são identificadas as características de cada objeto e são definidos seus relacionamentos. 30

31 Atividades do Modelo RAD modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação Modelagem do processo: Os objetos de dados definidos são transformados para se obter o fluxo de informação necessário para implementar uma função do negócio; São criadas as descrições dos processamentos necessários para manipular esses objetos de dados. 31

32 Atividades do Modelo RAD modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação Geração da aplicação: O modelo RAD assume o uso de técnicas de 4a. geração; ao invés de criar software de forma convencional, reusa componentes quando possível ou cria componentes reutilizáveis; Ferramentas automatizadas são utilizadas para gerar software. 32

33 Atividades do Modelo RAD modelagem do negócio modelagem dos dados modelagem do processo geração da aplicação teste e modificação Teste e modificação: Por reutilizar componentes, muitas vezes eles já foram testados, o que reduz o tempo de teste; os novos componentes devem ser testados e as interfaces devem ser exercitadas 33

34 Modelo RAD Quando usar?  As restrições de tempo impostas pelo projeto demandam um escopo de escala.  Quando a aplicação pode ser modularizada de forma que cada grande função possa ser completada em menos de 3 meses.  Cada grande função pode ser alocada para uma equipe distinta e, depois são integradas para formar o todo. 34

35 Problemas com o Modelo RAD  Para projetos escaláveis, mas grandes, o RAD requer recursos humanos suficientes para criar um número adequado de equipes;  RAD requer um comprometimento entre desenvolvedores e clientes para que as atividades possam ser realizadas rapidamente e o sistema seja concluído em um tempo abreviado;  Se o comprometimento for abandonado por qualquer das partes, o projeto falhará;  Não é apropriado quando os riscos são grandes. 35

36 MODELOS DE PROCESSO 36

37 MODELOS DE PROCESSO 37

38 Processo de Software – Prototipação  Processo que possibilita que o desenvolvedor crie um modelo do software que deve ser construído. protótipo  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. 38

39 Processo de Software – Prototipação fim início construção produto refinamento protótipo avaliação protótipo construção protótipo projeto rápido obtenção dos requisitos 39

40 Processo de Software – Prototipação construa/revise protótipo construa/revise protótipo teste do protótipo pelo cliente teste do protótipo pelo cliente ouça o cliente Simplificando 40

41 Processo de Software – Prototipação  Obtenção dos Requisitos:  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:  Projeto Rápido: representação dos aspectos do software que são visíveis ao usuário (abordagens de entrada e formatos de saída) ‏. 41 fim início construção produto refinamento protótipo avaliação protótipo construção protótipo projeto rápido obtenção dos requisitos

42 Processo de Software – Prototipação  Construção Protótipo:  Construção Protótipo: implementação rápida do projeto.  Avaliação do Protótipo:  Avaliação do Protótipo: cliente e desenvolvedor avaliam o protótipo. 42 fim início construção produto refinamento protótipo avaliação protótipo construção protótipo projeto rápido obtenção dos requisitos

43 Processo de Software – Prototipação  Refinamento dos Requisitos:  Refinamento dos Requisitos: cliente e desenvolvedor refinam os requisitos do software a ser desenvolvido. iteração  Ocorre neste ponto um processo de iteração que pode conduzir à 1ª. atividade até que as necessidades do cliente sejam satisfeitas e o desenvolvedor compreenda o que precisa ser feito. 43 fim início construção produto refinamento protótipo avaliação protótipo construção protótipo projeto rápido obtenção dos requisitos

44 Processo de Software – Prototipação Construção Produto: Construção Produto: identificados os requisitos, o protótipo deve ser descartado e a versão de produção deve ser construída considerando os critérios de qualidade. 44 fim início construção produto refinamento protótipo avaliação protótipo construção protótipo projeto rápido obtenção dos requisitos

45 Processo de Software – Prototipação  Problemas:  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 de que a versão final do software vai ser construída e "força" a utilização do protótipo como produto final;  Desenvolvedor freqüentemente faz uma implementação comprometida (utilizando o que está disponível) com o objetivo de produzir rapidamente um protótipo. Depois de um tempo ele se familiariza com essas escolhas, e esquece que elas não são apropriadas para o produto final. 45

46 Processo de Software – Prototipação  Comentários: Ainda que possam ocorrer problemas, a prototipação é um ciclo de vida eficiente. A chave é definirem-se as regras do jogo logo no começo. O cliente e o desenvolvedor devem ambos concordar que o protótipo seja construído para servir como um mecanismo a fim de definir os requisitos. 46

47 MODELOS DE PROCESSO 47

48 Processo de Software – Modelos de Processo Evolucionários  Usado quando o deadline não é adequado para o desenvolvimento do software; a data de término não é realística;  Uma versão limitada pode ser introduzida para atender à competitividade e pressões do negócio;  São liberados “produtos core”;  Os detalhes e extensões ainda devem ser definidos; 48

49 Processo de Software – Modelos de Processo Evolucionários - Prototipação - Incremental - Espiral - Concorrente 49

50 Processo de Software – Modelo Incremental  Combina elementos do Modelo Linear com a filosofia da Prototipação.  Aplica seqüências lineares numa abordagem de “saltos” à medida que o tempo progride  Cada seqüência linear produz um incremento do software (proc. de texto) ‏  O processo se repete até que um produto completo seja produzido  Difere da Prototipação pois a cada incremento produz uma versão operacional do software 50

51 Processo de Software – Modelo Incremental Engenharia de Sistemas / Informação Análise Projeto Codificação Testes Análise Projeto Codificação Testes Análise Projeto Codificação Testes Análise Projeto Codificação Testes incremento 1 incremento 2 incremento 3 incremento 4 produto liberado do incremento 1 produto liberado do incremento 2 produto liberado do incremento 3 produto liberado do incremento 4 tempo 51

52 Processo de Software – Modelo Espiral  E ngloba a natureza iterativa da Prototipação com os aspectos sistemáticos e controlados do Modelo Linear  Fornece o potencial para o desenvolvimento rápido de versões incrementais do software  Cada clico da espiral é uma fase do desenvolvimento que sempre passa por 4 aspectos 52

53 Processo de Software – Modelo Espiral Planejamento Definição de Objetivos Avaliação e redução de risco Desenvolvimento e Validação Cada loop da espira é uma fase de desenvolvimento do software;

54  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. Processo de Software – Modelo Espiral (comentários) ‏ 54

55 Processo de Software – Modelo de Desenvolvimento Concorrente  É representado como uma série de grandes atividades técnicas, tarefas e seus estados associados.  Ele define uma série de eventos que podem disparar transições de um estado para outro, para cada uma das atividades da engenharia de software.  É freqüentemente usado como um paradigma para o desenvolvimento de aplicações Cliente/Servidor.  Pode ser aplicado a todo tipo de desenvolvimento de software e fornece uma visão exata de como está o estado do projeto. 55

56 Processo de Software – Modelo de Desenvolvimento Concorrente none sob inspeção sob inspeção sob revisão sob revisão averiguado realizado aguardando mudanças aguardando mudanças em desenvolvimento Atividade de Análise 56

57 MODELOS DE PROCESSO 57

58 Processo de Software – Desenvolvimento orientado a reuso  Baseado em reutilização de componentes de software e que podem ser acessados com alguma infraestrutura de integração para estes componentes.  Estágios do Processo  Análise dos Componentes;  Modificação dos Requisitos;  Projeto de sistema com reuso;  Desenvolvimento e Integração.  Vantagem de reduzir a quantidade de software a ser desenvolvido, e reduzir os custos. 58

59 Processo de Software – Desenvolvimento Orientado a Reuso 59 Especificação dos Requisitos Análise dos Componentes Modificação dos Requisitos Projeto do Sistema com Reuso Desenvolvimento e Integração Validação do Sistema

60 Processo de Software – Desenvolvimento Orientado a Reuso  Desvantagens:  Adequação dos requisitos são inevitáveis;  O produto final pode não ser aquele que o cliente pediu;  Difícil controle sobre a evolução do sistema pois os componentes evoluem independentemente; 60

61 MODELOS DE PROCESSO 61

62 Processo de Software – Modelo de Métodos Formais  Compreende um conjunto de atividades que determinam uma especificação matemática para o software;  Utilizando métodos formais eliminam-se muitos problemas encontrados nos outros modelos, como p.ex., ambigüidade, incompletitude e inconsistência, que podem ser corrigidas mais facilmente de forma não ad hoc, mas através de análise matemática;  Promete o desenvolvimento de software livre de defeitos 62

63 Processo de Software – Modelo de Métodos Formais (comentários) ‏  Atualmente esse modelo consome muito tempo e é muito caro;  Como poucos desenvolvedores possuem o background necessário para utilizá-lo, são requeridos muitos cursos e treinamentos;  É difícil usar tais modelos como meio de comunicação com a maioria dos clientes; 63

64 Processo de Software – Modelo de Métodos Formais 64 Definição de Requisitos Especificação Formal Transformação Formal Integração e Teste do Sistema

65 Modelo de Métodos Formais -Transformações Formais 65 Prova de regularidade transformações Transformações Formais

66 MODELOS DE PROCESSO 66

67 Processo de Software – 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 sistema seja especificado em uma linguagem de alto nível e  o código fonte seja gerado automaticamente a partir dessas especificações 67

68 Obtenção dos Requisitos Estratégia do “Projeto” Implementação usando 4GL Testes Processo de Software – Técnicas de 4a Geração 68

69 PROPONENTES: PROPONENTES: redução dramática no tempo de desenvolvimento do software (aumento de produtividade); OPONENTES OPONENTES: as 4GL atuais não são mais fáceis de usar do que as linguagens de programação;  o código fonte produzido é ineficiente  a manutenibilidade de sistemas usando técnicas 4G ainda é questionável Processo de Software – Técnicas de 4a Geração (comentários) ‏ 69

70 Processo de Software – Conclusão ENGENHARIA DE SOFTWARE pode ser vista como uma abordagem de desenvolvimento de software elaborada com disciplina e métodos bem definidos. 70


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