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Copyleft Fabio Kon e Alfredo Goldman Desenvolvimento Ágil de Software com Programação eXtrema (XP): Conceitos Básicos e a experiência da ALESP Prof. Fabio.

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1 Copyleft Fabio Kon e Alfredo Goldman Desenvolvimento Ágil de Software com Programação eXtrema (XP): Conceitos Básicos e a experiência da ALESP Prof. Fabio Kon Prof. Alfredo Goldman Departamento de Ciência da Computação IME / USP na Assembléia Legislativa do Estado de São Paulo 14/10/2005

2 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 2 / 69 Novos ventos no mundo do Desenvolvimento de Software l Sociedade demanda l grande quantidade de sistemas/aplicações l software complexo, sistemas distribuídos, heterogêneos l requisitos mutantes (todo ano, todo mês, todo dia) l Mas, infelizmente, l não há gente suficiente para desenvolver tanto software com qualidade.

3 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 3 / 69 Problemas l Com metodologias de desenvolvimento l Supõem que é possível prever o futuro l Pouca interação com os clientes l Ênfase em burocracias (documentos, formulários, processos, controles rígidos, etc.) l Avaliação do progresso baseado na evolução da burocracia e não do código l Com software l Grande quantidade de erros l Falta de flexibilidade

4 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 4 / 69 Como resolver esse impasse? l Melhores Tecnologias l Padrões de Projeto (reutilização de idéias) l Componentes (reutilização de código) l Middleware (aumenta a abstração) l Melhores Metodologias l Métodos Ágeis (o foco nesta palestra) l outras... (RUP, relacionadas a CMM, etc.)

5 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 5 / 69 Metodologias de Desenvolvimento de Software OO l Tradicionais l Comunidade de Engenharia de Software l IEEE/ACM ICSE l p.ex. Carnegie-Mellon SEI l RUP, CMM, etc. l Ágeis l Comunidade de POO l ACM OOPSLA l p.ex. Illinois, Beck, Cockburn, Jeffries, Cunningham… l XP, Crystal, Scrum, etc.

6 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 6 / 69 Métodos Ágeis de Desenvolvimento de Software l Movimento iniciado por programadores experientes e consultores em desenvolvimento de software. l Questionam e se opõe a uma série de mitos/práticas adotadas em abordagens tradicionais de Engenharia de Software e Gerência de Projetos. l Manifesto Ágil: Assinado por 17 desenvolvedores em Utah em fevereiro/2001.

7 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 7 / 69 O Manifesto do Desenvolvimento Ágil de Software 1. Indivíduos e interações são mais importantes que processos e ferramentas. 2. Software funcionando é mais importante do que documentação completa e detalhada. 3. Colaboração com o cliente é mais importante do que negociação de contratos. 4. Adaptação a mudanças é mais importante do que seguir o plano inicial.

8 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 8 / 69 Princípios do Manifesto Ágil l Objetivo: satisfazer o cliente entregando, rapidamente e com freqüência, sistemas com algum valor. l Entregar versões funcionais em prazos curtos. l Estar preparado para requisitos mutantes. l Pessoal de negócios e desenvolvedores juntos. l Troca de informações através de conversas diretas.

9 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 9 / 69 Principais Métodos Ágeis l Nesta palestra nos concentraremos em : l Programação eXtrema (XP) l Outros métodos ágeis interessantes: l Crystal (uma família de métodos) l Scrum l Adaptive Software Development l Feature Driven Development l etc.

10 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 10 / 69 A família Crystal de Métodos l Criada por Alistair Cockburn l l Editor da série Agile Software Development da Addison-Wesley.

11 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 11 / 69 Classificação de Projetos de Desenvolvimento de Software Número de pessoas envolvidas Criticalidade (defeitos causam perdas de...) Comfort (C) Essential money (E) Life (L) +20%... Prioridade para responsabilidade legal ,000 C6C20C40C100C200C500C1000 D6D20D40D100D200D500D1000 E6E20E40E100E200E500E1000 L6L20L40L100L200L500L1000 Prioridade para Produtividade & Tolerância Discretionary money (D)

12 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 12 / 69 Escopo da Família Crystal Red C6C20 C40 C80 D6D20D40 D80 E6E20E40 E80 Clear Yellow Orange L6L20L40 L80

13 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 13 / 69 Principais Características da Família Crystal l Filosofia básica: l ênfase em comunicação l leve nos produtos gerados (evitar peso morto) l Princípios: l Precisamos de menos produtos intermediários se possuímos: 1. canais de comunicação informal ricos e rápidos 2. entrega freqüente de código funcionando 3. uso dos pontos fortes das pessoas (conversas, olhar a sua volta, interagir com outros) 4. estar ciente dos pontos fracos das pessoas (baixa disciplina, falta de cuidado)

14 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 14 / 69 Adaptação da Metodologia l Em cada caso, escolha a metodologia mais leve possível que pode fazer o que você precisa. l Quanto maior o projeto (número de pessoas), maior burocracia será necessária e pior será a produtividade. l Reflection Workshops ao final de cada fase.

15 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 15 / 69 Oficinas de Reflexão (Reflection Workshops) l Perguntas: l O que aprendemos na última fase (p.ex. mês)? l O que podemos fazer de uma forma melhor? l Resultado: l pôster Tentar testes automatizados multas para interrupções escrita pareada de testes Manter reuniões com cliente programação pareada Problemas muitas interrupções erros no código entregue

16 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 16 / 69 Mais perguntas na reflexão l O que fizemos de bom e de ruim? l Quais são as nossas prioridades? l O que mantivemos de mais importante? l O que podemos mudar para a próxima vez? l O que podemos adicionar/tirar? l Após 2 ou 3 versões incrementais, a metodologia deve começar a convergir para uma metodologia tolerável para o projeto.

17 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 17 / 69 Scrum Definição informal: Estratégia em um jogo de rugby onde jogadores colocam uma bola quase perdida novamente em jogo através de trabalho em equipe.

18 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 18 / 69 Scrum l Jeff Suttherland l l Ken Schwaber l l Conferências l OOPSLA 96, PLoP 98 l Inspiração l Desenvolvimento Iterativo e Incremental em empresas (DuPont, Honda, etc) nos anos 80

19 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 19 / 69 Programação eXtrema XP l Metodologia de desenvolvimento de software aperfeiçoada nos últimos 5 anos. l Ganhou notoriedade a partir da OOPSLA2000. l Nome principal: Kent Beck l Também importante: Ward Cunningham

20 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 20 / 69 Reações a XP l Alguns odeiam, outros amam. l Quem gosta de programar ama! l Deixa o bom programador livre para fazer o que ele faria se não houvesse regras. l Força o [mau] programador a se comportar de uma forma similar ao bom programador.

21 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 21 / 69 Modelo Tradicional de Desenvolvimento de Software 0. Levantamento de Requisitos 1. Análise de Requisitos 2. Desenho da Arquitetura 3. Implementação 4. Testes 5. Produção / Manutenção

22 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 22 / 69 Premissas Básicas do Modelo Tradicional l É necessário fazer uma análise de requisitos profunda e detalhada antes de projetar a arquitetura do sistema. l É necessário fazer um estudo minucioso e elaborar uma descrição detalhada da arquitetura antes de começar a implementá-la. l É necessário testar o sistema completamente antes de mandar a versão final para o cliente.

23 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 23 / 69 O que está por trás deste modelo? Custo de mudanças requisitos desenho testes análise implementação produção

24 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 24 / 69 E se a realidade hoje em dia fosse outra? Custo de mudanças tempo

25 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 25 / 69 E se essa fosse a realidade? l A atitude dos desenvolvedores de software seria completamente diferente: l Tomaríamos as grandes decisões o mais tarde possível. l Implementaríamos agora somente o que precisamos agora. l Não implementaríamos flexibilidade desnecessária (não anteciparíamos necessidades).

26 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 26 / 69 E essa é a nova realidade ! (pelo menos em muitos casos) l Orientação a Objetos: facilita e cria oportunidades para mudanças. l Técnicas de Refatoração. l Testes automatizados: nos dão segurança quando fazemos mudanças. l Prática / cultura de mudanças: aprendemos técnicas e adquirimos experiência em lidar com código mutante.

27 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 27 / 69 A Quem se Destina XP? l Grupos de 2 a 10 programadores l Projetos de 1 a 36 meses (calendário) l De 1000 a linhas de código l Papéis: l Programadores (foco central)(sem hierarquia) l Treinador ou Técnico (coach) l Acompanhador (tracker) l Cliente

28 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 28 / 69 E Se Eu Não Me Encaixo Nesses Casos? l Você ainda pode aprender muito sobre desenvolvimento de software. l Terá elementos para repensar as suas práticas. l No início se dizia: l Ou você é 100% eXtremo ou não é eXtremo. Não dá prá ser 80% XP. l XP is like teenage sex. l Hoje não é mais necessariamente assim.

29 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 29 / 69 As 12 Práticas de XP (versão 2000) 1.Planejamento 2.Fases Pequenas 3.Metáfora 4.Design Simples 5.Testes 6.Refatoração 7.Programação Pareada 8.Propriedade Coletiva 9.Integração Contínua 10.Semana de 40 horas 11.Cliente junto aos desenvolvedores 12.Padronização do código

30 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 30 / 69 Princípios Básicos de XP l Feedback rápido l Simplicidade é o melhor negócio l Mudanças incrementais l Carregue a bandeira das mudanças / não valorize o medo (Embrace change) l Alta qualidade do código

31 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 31 / 69 As 4 Variáveis do Desenvolvimento de Software Tempo Custo Qualidade Escopo (foco principal de XP)

32 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 32 / 69 Um Projeto XP l Fase de Exploração l duração: 2 a 6 meses. l termina quando a primeira versão do software é enviada ao cliente. l clientes escrevem historias (story cards). l programadores interagem com clientes e discutem tecnologias. l Não só discutem, experimentam diferentes tecnologias e arquiteturas para o sistema. l Planejamento: 1 a 2 dias.

33 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 33 / 69 Um Dia na Vida de um Programador XP l Escolhe uma história do cliente. l Procura um par livre. l Escolhe um computador para programação pareada. l Seleciona um cartão de história contendo uma tarefa claramente relacionada a uma característica (feature) desejada pelo cliente.

34 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 34 / 69 Um Dia na Vida de um Programador XP l Discute modificações recentes no sistema l Discute história do cliente l Testes l Implementação l Projeto (design) l Integração

35 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 35 / 69 Um Dia na Vida de um Programador XP l Atos constantes no desenvolvimento: l Executa testes antigos. l Busca oportunidades para simplificação. l Modifica desenho e implementação incrementalmente baseado na funcionalidade exigida no momento. l Escreve novos testes. l Enquanto todos os testes não rodam a 100%, o trabalho não está terminado. l Integra novo código ao repositório.

36 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 36 / 69 Testes l Fundamento mais importante de XP. l É o que dá segurança e coragem ao grupo. l Testes de unidades (Unit tests) l escritos pelos programadores para testar cada elemento do sistema (e.g., cada método em cada caso). l Testes de funcionalidades (Functional tests) l escritos pelos clientes para testar a funcionalidade do sistema.

37 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 37 / 69 Testes l Testes das unidades do sistema l Tem que estar sempre funcionando a 100%. l São executados várias vezes por dia. l Executados à noite automaticamente. l Testes das funcionalidades l Vão crescendo de 0% a 100%. l Quando chegam a 100% acabou o projeto.

38 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 38 / 69 O Código l Padrões de estilo adotados pelo grupo inteiro. l O mais claro possível. l XP não se baseia em documentações detalhadas e extensas (perde-se sincronia). l Comentários sempre que necessários. l Comentários padronizados. l Programação Pareada ajuda muito!

39 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 39 / 69 Programação Pareada l Erro de um detectado imediatamente pelo outro (grande economia de tempo). l Maior diversidade de idéias, técnicas, algoritmos. l Enquanto um escreve, o outro pensa em contra- exemplos, problemas de eficiência, etc. l Vergonha de escrever código feio (gambiarras) na frente do seu par. l Pareamento de acordo com especialidades. Ex.: Sistema Multimídia Orientado a Objetos

40 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 40 / 69 Propriedade Coletiva do Código l Modelo tradicional: só autor de uma função pode modificá-la. l XP: o código pertence a todos. l Se alguém identifica uma oportunidade para simplificar, consertar ou melhorar código escrito por outra pessoa, que o faça. l Mas rode os testes!

41 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 41 / 69 Refatoração (Refactoring) l Uma [pequena] modificação no sistema que não altera o seu comportamento funcional l mas que melhora alguma qualidade não- funcional: l simplicidade l flexibilidade l clareza l desempenho

42 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 42 / 69 Exemplos de Refatoração l Mudança do nome de variáveis l Mudanças nas interfaces dos objetos l Pequenas mudanças arquiteturais l Encapsular código repetido em um novo método l Generalização de métodos raizQuadrada(float x) raiz(float x, int n)

43 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 43 / 69 Cliente l Responsável por escrever histórias. l Muitas vezes é um programador ou é representado por um programador do grupo. l Trabalha no mesmo espaço físico do grupo. l Novas versões são enviadas para produção todo mês (ou toda semana). l Feedback do cliente é essencial. l Requisitos mudam (e isso não é mau).

44 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 44 / 69 Coach (treinador) l Em geral, o mais experiente do grupo. l Identifica quem é bom no que. l Lembra a todos as regras do jogo (XP). l Eventualmente faz programação pareada. l Não desenha arquitetura, apenas chama a atenção para oportunidades de melhorias. l Seu papel diminui à medida em que o time fica mais maduro.

45 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 45 / 69 Tracker (Acompanhador) l A consciência do time. l Coleta estatísticas sobre o andamento do projeto. Alguns exemplos: Número de histórias definidas e implementadas. Número de unit tests. Número de testes funcionais definidos e funcionando. Número de classes, métodos, linhas de código l Mantém histórico do progresso. l Faz estimativas para o futuro.

46 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 46 / 69 Quando XP Não Deve Ser Experimentada? l Quando o cliente não aceita as regras do jogo. l Quando o cliente quer uma especificação detalhada do sistema antes de começar. l Quando os programadores não estão dispostos a seguir (todas) as regras. l Se (quase) todos os programadores do time são medíocres.

47 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 47 / 69 Quando XP Não Deve Ser Experimentada? l Grupos grandes (>10 programadores). l Quando feedback rápido não é possível: l sistema demora 6h para compilar. l testes demoram 12h para rodar. l exigência de certificação que demora meses. l Quando o custo de mudanças é essencialmente exponencial. l Quando não é possível realizar testes (muito raro).

48 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 48 / 69 Conclusão Vencendo os Medos l Escrever código. l Mudar de idéia. l Ir em frente sem saber tudo sobre o futuro. l Confiar em outras pessoas. l Mudar a arquitetura de um sistema em funcionamento. l Escrever testes.

49 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 49 / 69 As 12 Práticas de XP (versão 2000) 1.Planejamento 2.Fases Pequenas 3.Metáfora 4.Design Simples 5.Testes 6.Refatoramento 7.Programação Pareada 8.Propriedade Coletiva 9.Integração Contínua 10.Semana de 40 horas 11.Cliente junto aos desenvolvedores 12.Padronização do código

50 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 50 / 69 Práticas de XP l As práticas foram refatoradas (veja l Mas a idéia é exatamente a mesma l Novas práticas interessantes: Conserte XP quando a metodologia quebrar. Mova as pessoas. Client Proxy (by Klaus)

51 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 51 / 69 Portanto l XP não é para todo mundo. l Mas todo mundo pode aprender com ela.

52 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 52 / 69 Características Comuns dos Métodos Ágeis l Coloca o foco l Na entrega freqüente de sub-versões do software [funcionando] para o cliente. l Nos seres humanos que desenvolvem o software. l Retira o foco de l Processos rígidos e burocratizados. l Documentações e contratos detalhados. l Ferramentas que são usadas pelos seres humanos.

53 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 53 / 69 Programação eXtrema na ALESP 1.Problema Complexo Sistema completo para o depto. de recursos humanos 2.Muito bem estudado A equipe passou 18 meses estudando os processos envolvidos… 3.Mas, não havia nenhuma linha de código. Nova tecnologia para a equipe (Java)

54 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 54 / 69 Contratação do IME/USP l Através da Fundação de Apoio à USP (FUSP) l Opções possíveis: 1. Desenvolvimento do sistema na USP + a equipe do IME/USP tem alto nível técnico - mas não conhece a fundo as regras do negócio 2. Capacitação da equipe + permite um maior envolvimento do pessoal da ALESP + a equipe fica apta a desenvolver e manter os sistemas - perde-se tempo com a formação

55 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 55 / 69 Capacitação Módulo 1 l Curso Intensivo de Orientação a Objetos com Java l Pré-requisito: conhecimentos de programação l Conceitos de modelagem OO l Introdução a um bom ambiente de desenvolvimento: Eclipse l Duração: 6 semanas

56 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 56 / 69 Capacitação Módulo 2 l Introdução aos métodos ágeis l Com ênfase em XP l Testes automatizados l JUnit e JWebUnit l Refatoração l Estilos de Código l Interfaces WEB (JSP/Servlets) l Mini-projeto real (sistema de crachás)

57 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 57 / 69 Capacitação Módulo 3 l Ferramentas mais avançadas l Software livre, código aberto: l Struts l Velocity l Java + Banco de dados l Hibernate l Início do projeto do sistema RH l Escrita de cartões l Exploração

58 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 58 / 69 Capacitação Módulos Seguintes l Desenvolvimento do Sistema l Pessoas do corpo técnico (IME/USP) participando ativamente do desenvolvimento l Transferência de conhecimento l Novas ferramentas livres: l CVS l Log4J l Ferramenta de geração de arquivos PDF

59 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 59 / 69 ALESP: Resultados Hoje Após 8 meses de trabalho: l Equipe auto-suficiente l Estatísticas do projeto: ReleaseData# Classes # Métodos de teste 113/ / / /

60 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 60 / 69 Estatísticas do Projeto

61 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 61 / 69 Interface Gráfica do Sistema de Freqüência Implementado em Java JSP Servlets Struts Hibernate Oracle

62 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 62 / 69 Jorge de Almeida

63 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 63 / 69 Jorge de Almeida

64 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 64 / 69

65 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 65 / 69 Na prática l Funcionaram muito bem l Programação pareada l Testes (nem sempre a priori) l Refatoração l Cliente programador l Funcionaram bem l Design simples l Propriedade coletiva l Integração contínua

66 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 66 / 69 O que esperamos no futuro próximo l Dentro de poucos meses: l colocar partes do sistema em produção l Dentro de cerca de um ano: l substituir o sistema atual de RH l A partir de um ano: l exportar a tecnologia como software livre para outros órgãos governamentais l Projeto Chinchilla l

67 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 67 / 69 Maiores Informações

68 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 68 / 69 Desenvolvedores l Alexandre Felix l Alexandre Vernille l Cintia Shnaider l Edmur Mesquita l Élcio A. Araújo l Felipe S. Gomes l Ilton Yoshio Narita l João Henrique l Marcia Abraham l Marisa N. da Silva

69 14/10/2005 Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 69 / 69 Agradecimentos l Carlos E. Ferreira l Celso T. Matsuda l Edna M. S. Cymbaum l Lúcia S. França Pinto l Luis Shoiti Yvata l Mauricio R. F. Pereira l Roberto Sturm l Solange Basso l Werner Bichler


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