Copyleft Fabio Kon1 Metodologias de Desenvolvimento de Software Orientado a Objetos Prof. Fabio Kon Departamento de Ciência da Computação IME / USP 10/8/2004.

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1 Copyleft Fabio Kon1 Metodologias de Desenvolvimento de Software Orientado a Objetos Prof. Fabio Kon Departamento de Ciência da Computação IME / USP 10/8/2004

2 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon2 / 47 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 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon3 / 47 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 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon4 / 47 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 disciplina) l outras... (abordadas, p.ex., na disciplina ES)

5 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon5 / 47 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. Johnson @ Illinois, Beck, Cockburn, Jeffries, Cunningham… l XP, Crystal, Scrum, etc.

6 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon6 / 47 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 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon7 / 47 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 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon8 / 47 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 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon9 / 47 Principais Métodos Ágeis l Nesta disciplina veremos: 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 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon10 / 47 A família Crystal de Métodos l Criada por Alistair Cockburn l http://alistair.cockburn.us/crystal http://alistair.cockburn.us/crystal l Editor da série Agile Software Development da Addison-Wesley.

11 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon11 / 47 Scrum l Jeff Suttherland l http://jeffsutherland.com l Ken Schwaber l http://www.controlchaos.com l Conferências l OOPSLA 96, PLoP 98 l Inspiração l Desenvolvimento Iterativo e Incremental em empresas (DuPont, Honda, etc) nos anos 80

12 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon12 / 47 Programação eXtrema XP l Metodologia de desenvolvimento de software aperfeiçoada nos últimos 5 anos. l Ganhou notoriedade a partir da OOPSLA’2000. l Nome principal: Kent Beck.

13 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon13 / 47 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.

14 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon14 / 47 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

15 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon15 / 47 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.

16 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon16 / 47 O que está por trás deste modelo? Custo de mudanças requisitos desenho testes análise implementação produção

17 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon17 / 47 E se a realidade hoje em dia fosse outra? Custo de mudanças tempo

18 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon18 / 47 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).

19 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon19 / 47 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.

20 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon20 / 47 A Quem se Destina XP? l Grupos de 2 a 10 programadores l Projetos de 1 a 36 meses (calendário) l De 1000 a 250 000 linhas de código l Papéis: l Programadores (foco central)(sem hierarquia) l “Treinador” ou “Técnico” (coach) l “Acompanhador” (tracker) l Cliente

21 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon21 / 47 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.

22 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon22 / 47 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

23 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon23 / 47 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

24 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon24 / 47 As 4 Variáveis do Desenvolvimento de Software Tempo Custo Qualidade Escopo (foco principal de XP)

25 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon25 / 47 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.

26 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon26 / 47 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.

27 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon27 / 47 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

28 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon28 / 47 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.

29 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon29 / 47 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.

30 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon30 / 47 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.

31 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon31 / 47 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!

32 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon32 / 47 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

33 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon33 / 47 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!

34 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon34 / 47 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

35 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon35 / 47 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)

36 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon36 / 47 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).

37 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon37 / 47 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.

38 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon38 / 47 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.

39 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon39 / 47 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.

40 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon40 / 47 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).

41 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon41 / 47 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.

42 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon42 / 47 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

43 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon43 / 47 Práticas de XP l As práticas foram refatoradas (veja www.extremeprogramming.org/rules.html) 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)

44 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon44 / 47 Conclusão l XP não é para todo mundo. l Mas todo mundo pode aprender com ela.

45 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon45 / 47 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.

46 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon46 / 47 Nas próximas aulas… 1. Refatoração 2. Testes 3. Planejamento ágil l teoria l prática

47 30/6/2004 Copyleft Fabio Kon47 / 47 Maiores Informações www.agilealliance.org www.ime.usp.br/~kon/MAC5715 www.ime.usp.br/~xp www.xispe.com.br www.extremeprogramming.org