Processos de SW: ciclo de vida, processos, modelos

Professor: Rômulo Césarromulodandrade@gmail.comwww.romulocesar.com.br

FACULDADE DOS

GUARARAPES

Processo do Software

Grupo de atividades coerentes para especificação, projeto, implementação e teste de sistemas de software.

Objetivos Introduzir os processos de modelagem de

software Descrever alguns modelos de processos e quando

eles devem ser usados Descrever em linhas gerais o processo modelo

para os requisitos de engenharia, de desenvolvimento de softare, seu teste e evolução

Indroduzir a tecnologia CASE para o auxílio dos processos de software

Tópicos cobertos Modelos do processo de software Iteração entre os processos Especificação de software Projeto e implementação de software Validação do software Evolução do software Processos automatizados de desenvolvimento

O processo do software Um conjunto estruturado de atividades necessárias para

desenvolver um sistema de software• Especificação

• Projeto

• Validação

• Evolução

Um modelo de processo de software é uma representação abstrata do processo. Ela apresenta uma descrição do processo de algumas perspectivas particulares

Modelos genéricos de processos de software

O modelo cascata (waterfall)• Fases separadas e distintas de especificação e desenvolvimento

Desenvolvimento evolucionário (ou prototipação)• Especificação e desenvolvimento são intercalados

Modelo de sistema formal• Um modelo de sistema matemático é formalmente

transformado numa implementação

Desenvolvimento baseado em reuso• O sistema é construído a partir de componentes existentes

Modelo Cascata

Sistemático e seqüencial

Cascata- Fases do Modelo Análise de requisitos e definições Projeto do sistema e do software Implementação e teste de unidades Integração e testes do sistema Manutenção e operação Uma deficiência do modelo cascata é a

dificuldade em acomodar mudanças depois que o processo se inicia.

Análise e Engenharia de Sistemas Estabelecer os requisitos básicos para todos os

sistemas que envolvem o software, como hardware, pessoas e bancos de dados.

Envolve a coleta dos requisitos em nível do sistema, com uma pequena quantidade de projeto e análise de alto nível.

Analise de Requisitos de Sw Concentra a coleta de requisitos no sw. Leva à compreensão do domínio da informação, a

função, desempenho e interfaces exigidos. Os requisitos para o sistema e para o sw são

documentados e revistos com o cliente.

Projeto Estrutura de dados Arquitetura de sw Detalhes procedimentais Caracterização da interface É avaliado antes de começar a ser implementado Junto com as etapas anteriores torna-se parte da

documentação do sistema

Codificação Projeto traduzido para a linguagem do

computador. Se o projeto for executado detalhadamente, a

codificação pode ser executada mecanicamente?

Testes Concentra-se nos aspectos lógicos internos do sw. Garante que “todas as instruções” tenham sido

testadas. A entrada definida produz os resultados exigidos? Garbage in, garbage out?

Manutenção Sw embutido nem sempre tem esta parte. Erros encontrados. Mudanças no ambiente externo. Acréscimos funcionais. Desempenho

Problemas com a Cascata

O mais antigo e amplamente usado. Projetos reais raramente seguem o fluxo seqüencial que

ele propõe. Ocorrem iterações que trazem problemas na aplicação do paradigma.

É difícil para o cliente declarar todas as exigências explicitamente. É difícil acomodar as incertezas naturais que existem no começo de muitos projetos.

O cliente deve ter paciência. Uma versão do sw só estará disponível em um ponto tardio do cronograma. Um erro crasso, pode ser desastroso.

Só é apropriado quando os requisitos são bem conhecidos.

Desenvolvimento evolucionário Desenvolvimento exploratório

• O objetivo é trabalhar com o cliente e desenvolver um sistema final a partir das especificações iniciais. Deve iniciar com requisitos bem compreendidos.

Jogar fora a prototipação• O objetivo é entender os requisitos do sistema. Deve iniciar

com requisitos pouco compreendidos.

Desenvolvimento evolucionário

ValidationFinal

version

DevelopmentIntermediate

versions

SpecificationInitial

version

Outlinedescription

Concurrentactivities

Prototipação

Coleta e refinamentodos requisitos

Refinam

ento

do protótipo

Eng

enha

ria

do p

rodu

to

Avaliação do protótipopelo cliente

Con

stru

ção

do p

rotó

tipo

Projeto rápidoFi

m

Início

Desenvolvimento evolucionário Problemas

• Falta de visibilidade sobre o processo.

• Sistema geralmente pouco estruturado.

• Habilidades especiais (ex. em linguagens para uma rápida prototipação) são requeridas.

Aplicabilidade• Para sistemas interativos pequenos ou médios.

• Para partes de de grandes sistemas (ex. A interface com o usuário).

• Para sistemas com pouco tempo de vida.

Modelo de desenvolvimento formal

Baseado na transformação de uma especificação matemática através de diferentes representações em um programa executável.

As transformações preservam a corretude das especificações, sendo fácil demonstrar que que o programa segue estas últimas.

Baseado na abordagem ‘Cleanroom’ para o desenvolvimento de software.

Modelo de desenvolvimento formal

Requirementsdefinition

Formalspecification

Formaltransformation

Integration andsystem testing

Desenvolvimento formal Problemas

• São necessárias habilidades especiais e treinamento para aplicar a técnica.

• Dificuldade para formalizar especificamente alguns aspectos do sistema, como a interface com o usuário.

Aplicabilidade• Sistemas críticos, especialmente aqueles em que uma versão

segura deve ser feita antes do sistema entrar em operação.

Desenvolvimento orientado a reutilização

Baseado na sistemática do reuse, onde os sistemas são integrados a partir de componentes existentes ou sistemas (Software de Pratileiras)

Estágios do processo• Análise dos componentes• Modificação dos requisitos• Projeto do sistema com reutilização• Desenvolvimento e integração

Esta abordagem está se tornando mais importante, porém ainda há pouca experiência com ela.

Reuse-oriented development

Requirementsspecification

Componentanalysis

Developmentand integration

System designwith reuse

Requirementsmodification

Systemvalidation

Processo de iteração Os requisitos do sistema sempre evoluem ao

longo do projeto, então o processo de iteração dos estágios anteriores é retrabalhado e vira parte do processo para grandes sistemas.

Iteração pode ser aplicada a qualquer modelo genérico de ciclo de vida.

Duas abordagens semelhantes:• Desenvolvimento incremental

• Desenvolvimento espiral

Desenvolvimento incremental Ao invés de entreagar o sistema uma única vez, o

desenvolvimento e a entrega são partidos em incrementos, que fornecem parte das funcionalidades requeridas.

Os requisitos do usuários são dispostos hierarquicamente, e os requisitos de prioridades mais altas são incluídos nas primeiras entregas.

Quando o desenvolvimento de um incremento é iniciado, os requisitos são “congelados” de forma que os requisitos para incrementos posteriores possam continuar a evoluir.

Incremental development

Valida teincrement

Develop systemincrement

Design systemarchitecture

Integrateincrement

Valida tesystem

Define outline requirements

Assign requirements to increments

System incomplete

Finalsystem

Vantagens do desenvolvimento incremental

Valor ao cliente tende a ser entregue a cada incremento, então a funcionalidade dos sistema tende a ser avaliada mais cedo.

Os primeiros incrementos funcionam como um protótipo para ajudar a esclarecer os requisitos para os próximos incrementos.

Baixo risco de o projeto falhar completamente. As tarefas de mais alta prioridade, tendem a

receber mais testes.

Extreme programming (XP) Nova abordagem de desenvolvimento baseada no

desenvolvimento e entrega de pequenos incrementos de funcionalidade.

Funciona com melhorias contínuas no código, envolvimento do usuário no time de desenvolvimento e programação em pares.

Os testes aparecem antes da codificação.

Desenvolvimento em espiral O Processo é representado como um espiral ao invés de

uma sequência de atividades com voltas para trás. Cada volta no espiral representa uma fase no processo. Não há fases fixas como especificação ou projeto. As

voltas no espiral são escolhidas dependendo do que é requisitado

Os riscos são explicitamente avaliados e resolvidos durante todo o processo

Spiral model of the software process

Riskanalysis

Riskanalysis

Riskanalysis

Riskanalysis Proto-

type 1

Prototype 2Prototype 3

Opera-tionalprotoype

Concept ofOperation

Simulations, models, benchmarks

S/Wrequirements

Requirementvalidation

DesignV&V

Productdesign Detailed

design

CodeUnit test

IntegrationtestAcceptance

testService Develop, verifynext-level product

Evaluate alternativesidentify, resolve risks

Determine objectivesalternatives and

constraints

Plan next phase

Integrationand test plan

Developmentplan

Requirements planLife-cycle plan

REVIEW

Setores do modelo espiral Definição dos objetivos

• Os objetivos específicos para a fase são identificados.

Avaliação e redução de riscos• Os riscos são avaliados e as atividades organizadas para

reduzir os riscos chave.

Desenvolvimento e validação• Um modelo de desenvolvimento para o sistema é escolhido,

que pode ser qualquer um dos modelos genéricos.

Planejamento• O projeto é revisto e a próxima fase da espiral é planejada.

Resumo em Equipe Processo de Software; O modelo cascata;

- Análise e Engenharia de Sistemas

- Analise de Requisitos de Sw

- Projeto

-Codificação

-Testes

- Manutenção

Desenvolvimento evolucionário; Desenvolvimento em espiral.