6. Componentes del Ciclo de Vida de un Proyecto SW LS3148 - Calidad de Software 3IM1 Universidad Antonio de Nebrija Justo Hidalgo

6. Componentes del Ciclo de 6. Componentes del Ciclo de Vida de un Proyecto SWVida de un Proyecto SW

LS3148 - Calidad de SoftwareLS3148 - Calidad de Software3IM1

Universidad Antonio de NebrijaJusto Hidalgo

Calidad de Software - 6. Ciclo de Vida - Justo Hidalgo

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ContenidosContenidos

• Introducción al ciclo de vida de un proyecto SW

• Introducción a Metodologías SW

• V&V

• Defectos

• Pruebas

• Mantenimiento SW


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Introducción (I)Introducción (I)

• Actividades a realizar durante el desarrollo y mantenimiento de un producto SW.

• Dos pasos:– Ciclo de Vida de Desarrollo– Mantenimiento y Operación


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Introducción (II)Introducción (II)

• Ciclo de Vida de Desarrollo:1. Revisiones

– Para cada artefacto generado:– Reuniones formales de diseño

– “Peer reviews”

2. Opiniones de Expertos

3. Pruebas SW– Lo veremos más adelante en detalle.


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Introducción (III)Introducción (III)

• Operación y Mantenimiento:

1. Correctivo

2. Adaptativo

3. Perfectivo

• También lo veremos más adelante.


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Introducción (y IV)Introducción (y IV)

• SQA de los participantes externos:– Subcontratas (outsourcing, body-shopping)– COTS –Commercial Off-The-Shelf- SW.


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MetodologíasMetodologías

• Antes de ver cómo la calidad afecta al ciclo de vida de un proyecto SW…

¡hay que saber qué es el ciclo de vida de un proyecto SW!


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ContenidosContenidos

• Definición• Un hecho• Ventajas de la metodología• Ciclo de vida• Funciones básicas de una metodología• Ciclos de vida clásicos

– Ciclo de vida en cascada

– Ciclo de vida en cascada con refinamiento por mejoras

– Prototipado y maquetaje

– Ciclo de vida en espiral

• Procesos clásicos:– IEEE

– Métrica v3

– Proceso Unificado


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DefiniciónDefinición

• Conjunto de métodos que se utilizan para desarrollar una actividad con el objetivo de formalizarla y optimizarla.

• En ISW: optimización del proceso y producto SW.

• Elementos de una metodología:– Fases: jerarquización ordenada del desarrollo completo.

– Productos -intermedios y final-.

– Procedimientos y herramientas.

– Criterios de evaluación.


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Un hechoUn hecho

• La mayor parte de los proyectos SW FRACASAN:– Mala evaluación de objetivos.– Mala planificación de recursos/tiempos/costes.– Participación insuficiente de la dirección.– Falta de acuerdos entre objetivos y planificación.– Rotación del personal clave.– Cambio de objetivos sin revisar la planificación.– Propósito no claro por/para los usuarios.– Falta de hitos y metas.– Poca comprensión del problema.– Poca calidad del producto.– Mala planificación A PROPÓSITO.


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Ventajas de la metodología (I)Ventajas de la metodología (I)

• Desde el punto de vista de gestión– Facilita la planificación

– Facilita el control y seguimiento de los proyectos

– Mejora del ratio coste/beneficio

– Optimiza la gestión de recursos

– Facilita la comunicación entre los participantes

– Facilita la evaluación de los proyectos


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Ventajas de la metodología (II)Ventajas de la metodología (II)

• Desde el punto de vista de los Ingenieros en el desarrollo– Comprensión del problema– Optimización del proceso, y dentro del

proceso las fases a seguir– Facilidad de mantenimiento– Algunos criterios sobre reusabilidad


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Ventajas de la metodología (y III)Ventajas de la metodología (y III)

• Desde el punto de vista del cliente/usuario final– Garantiza en la medida de lo posible la calidad

del producto– Mayor confianza


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Ciclo de vidaCiclo de vida

• … o PARADIGMA: conjunto de fases por las que pasa el sistema que se está desarrollando desde que nace la idea hasta que el SW se retira o se reemplaza.


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Funciones básicas de una Funciones básicas de una metodologíametodología

• Definición del ciclo de vida– Que se adecúe a las condiciones y características del

desarrollo.

• Determinación de las fases dentro del ciclo de vida.

• Definición de resultados intermedios y finales.• Conjunto de métodos, herramientas y técnicas

para facilitar la tarea del IS y aumentar su productividad.


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Ciclos de vida clásicos (I)Ciclos de vida clásicos (I)

• Ciclo de vida en cascada– Características:

• Visión del proceso de desarrollo como una sucesión de etapas que producen productos intermedios.

• Deben desarrollarse todas las fases.

– Limitaciones:• No se permiten iteraciones.

• Los requisitos SE CONGELAN AL PRINCIPIO DEL PROYECTO.

• No existe un producto enseñable hasta el final del proyecto.


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Ciclos de vida clásicos (II)Ciclos de vida clásicos (II)

Requisitos

Análisis

Diseño

Implemen-tación

Pruebas

Manteni-miento


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Ciclos de vida clásicos (III)Ciclos de vida clásicos (III)

• Ciclo de vida en cascada con refinamiento por mejoras– Añade la capacidad de retorno de cada fase a

la fase anterior. – Después se permitió pasar a cualquier fase.


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Ciclos de vida clásicos (IV)Ciclos de vida clásicos (IV)

Requisitos

Análisis

Diseño

Implemen-tación

Pruebas

Manteni-miento


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Ciclos de vida clásicos (V)Ciclos de vida clásicos (V)

• Prototipado y maquetaje– Para evitar la tercera limitación del ciclo de vida en

cascada se crean los siguientes modelos de desarrollo de productos SW:

• Desarrollo basado en prototipo:– Valida la solución informática.

– Es ya parte del sistema.

– Da una visión de la dificultad del proyecto final.

• Desarrollo basado en maqueta:– No valida la solución informática.

– Se usa si no se conoce bien el nivel de dificultad.

– Interfaz de usuario y módulo de comunicaciones.


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Ciclos de vida clásicos (VI)Ciclos de vida clásicos (VI)

• Ciclo de vida en espiral– Utilizado cuando existen muchos riesgos y hay

que buscar alternativas.– Desventajas:

• Muy complicado.

• Consume muchos recursos.

• Las fases no están claramente definidas.


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Ciclos de vida clásicos (y VII)Ciclos de vida clásicos (y VII)


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Procesos ClásicosProcesos Clásicos

• Introducimos ahora brevemente un conjunto de procesos que se han utilizado y se utilizan a lo largo de la historia de la ingeniería de software:– Proceso IEEE 12207 (más adelante)– Proceso Métrica v3.– Proceso Unificado.


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Procesos Clásicos: Métrica v3Procesos Clásicos: Métrica v3

• http://www.map.es/csi/metrica3• Procesos Principales:

– Planificación (PSI)

– Desarrollo• Estudio de viabilidad (EVS)

• Análisis (ASI)

• Diseño (DSI)

• Construcción (CSI)

• Implantación y aceptación (IAS)

– Mantenimiento (MSI)


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Proceso UnificadoProceso Unificado


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Qué es el Proceso Unificado (I)Qué es el Proceso Unificado (I)

• Contaremos poco del PU ahora, pues lo estudiaremos en detalle posteriormente.

• El proceso unificado proviene de otros exitosos procesos anteriores creados por:– James Rumbaugh: OMT (Object Modeling Technique)

– Grady Booch: Chief Scientist.

– Ivar Jacobson:• Concepto de “Building Blocks”.• Diagramas de secuencia.• SDL.• Casos de uso.• Objectory Process.


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Qué es el Proceso Unificado (II)Qué es el Proceso Unificado (II)

• Proviene de:– Objectory

– OMT

– Rational Approach


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Qué es el Proceso Unificado (y III)Qué es el Proceso Unificado (y III)

• Unified Software Development Process– Definido por Ivar Jacobson, James Rumbaugh y Grady Booch.

• Un proceso define QUIÉN está haciendo QUÉ, CUÁNDO y CÓMO para llegar a un objetivo.

• En la ingeniería de sw el objetivo es construir un producto sw o mejorar uno ya existente dentro de un esquema temporal, económico y de calidad.

• Un proceso de desarrollo es el conjunto de actividades necesarias para transformar los requisitos de un usuario en un sistema software.

• El proceso unificado no es un único proceso, sino un framework genérico.


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CaracterísticasCaracterísticas

• Es guiado por casos de uso (use-case driven)

• Se centra en la arquitectura (architecture-centric)

• Es iterativo (iterative)

• Es incremental (incremental)


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Use-case drivenUse-case driven

• Un sistema sw existe para servir a sus usuarios.– Por tanto, tiene sentido saber qué es lo que los usuarios quieren,

¿no? Pues no siempre es así.

• Un usuario no sólo es la persona que lo utiliza, sino cualquier sistema que haga uso de la aplicación creada -sistema de gestión, otro componente externo, los diferentes tipos de usuarios humanos, etc.-

• Las interacciones entre los usuarios y el sistema se denominan “casos de uso” -use cases-.


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Ejemplo de caso de usoEjemplo de caso de uso


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Architecture-centricArchitecture-centric

• El proceso se basa en la arquitectura del sw.– Su papel es parecido al de la arquitectura en la construcción de

edificios.

– El concepto de arquitectura sw conlleva los aspectos tanto estáticos como dinámicos del sistema.

• Estáticos: diagrama de herencia, diagrama de paquetes.

• Dinámicos: diagrama de secuencia, de actividad, etc.

• Se ve influido por otros temas tales como el sistema operativo sobre el que corre el sistema, hw, comunicaciones.

• Todo producto tiene Forma y Función:– Función: casos de uso.

– Forma: arquitectura del sistema.


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Iterative & Incremental (I)Iterative & Incremental (I)

• El desarrollo de un producto comercial es un proceso largo, complicado y arriesgado.

• Se suele acometer a través de “mini-proyectos”. Cada mini-proyecto es una iteración del producto final.

• El final de cada mini-proyecto es un incremento del producto final.– Un incremento no tiene por qué ser aditivo -sobre todo al

principio, pueden ser reemplazos de implementación de casos de uso-.

• Cada iteración trata un conjunto de casos de uso, en cada momento los más críticos que queden.


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Iterative & Incremental (y II)Iterative & Incremental (y II)

• Ventajas de las iteraciones controladas:– Se reduce el riesgo de coste.

• Si hay que repetir la iteración, sólo se pierde ese tiempo.

• Antes existía el riesgo de tener que repetir el proyecto completo por un error del comienzo.

– Se reduce el riesgo de tiempo de salida al mercado.

– Los desarrolladores -y el equipo en general- mejoran sus tiempos al tener objetivos claros y cercanos en el tiempo.

– Y, repitiendo lo anterior: las necesidades del usuario no siempre pueden definirse al comienzo del proyecto -la famosa frase de “el cliente no tiene ni idea de lo que quiere” se repite tantas veces que ¿no será que estamos planteando mal el esquema de la solución?-.


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Vida del Proceso UnificadoVida del Proceso Unificado

• El proceso se repite sobre una serie de CICLOS, cada uno de los cuáles termina con una release: versión entregable del producto.– Cada versión de una herramienta comercial que se “vende en las

tiendas” es una release -entrega-.

• Cada ciclo consta de cuatro FASES:– Concepción

– Elaboración

– Construcción

– Transición

• Cada fase se puede subdividir en iteraciones, tal y como vimos anteriormente.


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Representaciones del Producto SW: dependenciasRepresentaciones del Producto SW: dependencias

Catedral

Modelo de Casos de Uso

Modelo de Pruebas

Modelo de DiseñoModelo de Despliegue

Modelo de Análisis

Modelo de Implementación

especificado porrealizado por

implementado por

distribuido por

verificado por


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Visión global del ciclo de vidaVisión global del ciclo de vida


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Fases del Proceso Unificado (I)Fases del Proceso Unificado (I)

• Como hemos dicho antes, cada ciclo se divide en cuatro fases: concepción, elaboración, construcción y transición.

• Una fase acaba de un hito -milestone-:– Un hito ocurre cuando se encuentran disponibles un conjunto de

“artefactos”, es decir, modelos o documentos en un estado prescrito determinado.

• ¿Por qué?– Decisiones a tomar antes de pasar a la siguiente fase.

– Monitorización del trabajo por parte de desarrolladores y gestores.

– Categorización de los datos obtenidos: análisis.


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Fases del Proceso Unificado (II)Fases del Proceso Unificado (II)

• Concepción -inception-– A partir de la idea se desarrolla la “visión” del

producto final y se elabora el caso de negocio.– Esta fase responde a las siguientes cuestiones:

• Qué va a realizar el sistema principalmente.

• Cómo sería un esqueleto de arquitectura del sistema.

• Cuál es el plan de proyecto y cuánto costaría.


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Fases del Proceso Unificado (III)Fases del Proceso Unificado (III)

• Elaboración -elaboration-– Se diseña la arquitectura del sistema

• desde todos los puntos de vista -modelos del sistema-.

– Se definen todos los casos de uso.

– Los casos de uso más críticos se desarrollan:• ARCHITECTURE BASELINE: la línea base de la arquitectura.

– Al final de esta fase, el gestor ya es capaz de planificar las actividades y recursos necesarios para completar el proyecto:

• ¿Hemos logrado la estabilidad suficiente en casos de uso, arquitectura y planificación como para asegurar el éxito del proyecto?


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Fases del Proceso Unificado (IV)Fases del Proceso Unificado (IV)

• Construcción -construction-– El producto se construye.

– Ahora se añade el “músculo” al “esqueleto”.

– La línea base crece hasta convertirse en el sw completo.

– Se supone que la arquitectura del sistema es estable, a pesar de que puede haber modificaciones menores.

– Al final de la fase el producto está terminado -todos los casos de uso implementados-, aunque todavía nos podemos encontrar con “bugs”:

• ¿Satisface el producto las necesidades del usuario?


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Fases del Proceso Unificado (y V)Fases del Proceso Unificado (y V)

• Transición -transition-– Período durante el cuál el SW está en “beta

release”.– Otras tareas:

• Manufactura.

• Formación, ayuda en línea, …

• Corrección de defectos.


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Relaciones de las Cuatro PsRelaciones de las Cuatro Ps

Process

Product

ProjectTools

PeopleParticipantes

AutomatizaciónPlantilla

Resultado


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Otros procesosOtros procesos

• Método Shlaer/Mellor– www.projtech.com– Particionamiento del sistema en dominios para

su posterior análisis.– Verificación del análisis mediante ejecución.

• Método Coad/Yourdon– Aproximación orientada a prototipo– Aproximación ligera


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Fin MetodologíasFin Metodologías


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V&VV&V

• V&V: Verificación & Validación

• Utilizar apuntes de ISW I

• Cualificación: ¿se puede usar? Está centrado en mantenimiento.


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Defectos (I)Defectos (I)

• El Plan de Calidad ha de medir:– La efectividad del plan en eliminar defectos de

proyecto– El coste de eliminación de defectos de

proyecto


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Defectos (II). ¿Por qué?Defectos (II). ¿Por qué?

COSTE DE ARREGLO DE DEFECTOS

Requisitos 1

Diseño 2.5

Pruebas Unitarias 6.5

Pruebas de Integración 16

Pruebas de Sistemas 40

Operación 110

Fuente: Boehm (1981)


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Defectos (y III). DistribuciónDefectos (y III). Distribución

Distribución Característica de Defectos

Requisitos 15%

Diseño 35%

Codificación 30%

Integración 10%

Documentación 10%


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PruebasPruebas

• Vitales en el Plan de Calidad.

• Lo veremos en detalle al final del cuatrimestre.


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Mantenimiento (I). TiposMantenimiento (I). Tipos

• Mantenimiento correctivo

• Mantenimiento adaptativo

• Mantenimiento perfectivo– M. perfectivo puro– M. preventivo


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Mantenimiento (II). CausasMantenimiento (II). Causas

1. Error de código

2. Fallo de documentación (textos, ayuda en línea, …)

3. Documentación imprecisa / vaga.

4. Conocimiento insuficiente por parte del usuario (¿imputable?).


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Mantenimiento (III). FundamentosMantenimiento (III). Fundamentos

1. Calidad del paquete SW• Factores de operación

• Corrección –de info de salida, de codificación, …-• Fiabilidad

• Factores de revisión• Capacidad de mantenimiento• Flexibilidad• “Testabilidad”

• Factores de transición• Portabilidad• Interoperabilidad


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Mantenimiento (y IV). FundamentosMantenimiento (y IV). Fundamentos

2. Política de Mantenimiento• P. de desarrollo de versiones

• ¿Cuántas versiones operativas al mismo tiempo?• Estructura Secuencial

• Estructura Arbórea

• P. de cambios• Método de examen de cada petición de cambios.


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BibliografíaBibliografía

• Artículos:– Theory-W Software Project Management:

principles and examples. B.Boehm, R. Ross, UCLA. IEEE Transactions on Software Engineering, 1989.

– The Shlaer-Mellor method. S. Shlaer, S. J. Mellor. Project Technology.

• Enlaces:– Cetus Links sobre metodologías: http://www.cetus-

links.org/oo_ooa_ood_methods.html

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