Modelos, Processos e Ferramentas em Engenharia de Software

O Processo de Software

Um conjunto estruturado de atividades necessárias para o desenvolvimento de um sistema de software, incluindo:

• Especificação
• Projeto
• Validação
• Evolução

Modelos de Processo de Software

Modelo Cascata

Fases do Modelo Cascata:

• Análise e Definição de Requisitos
• Projeto de Sistema de Software
• Implementação e Teste de Unidade
• Integração e Teste de Sistema
• Operação e Manutenção

Problemas do Modelo Cascata:

Praticamente inflexível, o projeto em estágios distintos dificulta a resposta aos requisitos em constante mudança do cliente.

Desenvolvimento Exploratório

O objetivo é trabalhar com os clientes e desenvolver um sistema final a partir de uma especificação inicial.

Prototipagem Throwaway

O objetivo é compreender os requisitos do sistema. Deve iniciar com requisitos mal compreendidos para esclarecer o que é realmente necessário.

Desenvolvimento Evolucionário

Problemas:

• Falta de visibilidade do processo
• Os sistemas são frequentemente mal estruturados

Aplicabilidade:

• Para sistemas interativos de pequeno e médio portes
• Para partes de um sistema de grande porte (por exemplo, a interface de usuário)
• Para sistemas com curto ciclo de vida

Desenvolvimento Orientado a Reúso

• Especificação de Requisitos
• Análise de Componentes
• Modificação de Requisitos
• Projeto de Sistema com Reúso
• Desenvolvimento e Integração
• Validação do Sistema

Iteração de Processo

A iteração de processo, onde estágios iniciais são retrabalhados, é sempre parte do processo dos sistemas de grande porte.

Entrega Incremental

Ao invés de entregar o sistema como uma única entrega, o desenvolvimento e a entrega são separados em incrementos, sendo que cada incremento fornece parte da funcionalidade solicitada.

Extreme Programming

Uma abordagem baseada no desenvolvimento e na entrega de incrementos de funcionalidade muito pequenos.

Desenvolvimento Espiral

O processo é representado como uma espiral ao invés de uma sequência de atividades com retroalimentação. Cada loop na espiral representa uma fase no processo.

Setores do Modelo Espiral:

Definição de Objetivos:

Objetivos específicos para a fase são identificados.

Avaliação e Redução de Riscos:

Riscos são avaliados e atividades são realizadas para reduzir os riscos-chave.

Desenvolvimento e Validação:

Um modelo de desenvolvimento para o sistema, que pode ser qualquer um dos modelos genéricos, é escolhido.

Planejamento:

O projeto é revisado e a próxima fase da espiral é planejada.

Atividades do Processo de Software

As principais atividades do processo de software incluem:

• Especificação de Software
• Projeto e Implementação de Software
• Validação de Software
• Evolução de Software

Especificação de Software

O processo para definir quais serviços são necessários e identificar as restrições de operação e de desenvolvimento do sistema.

Processo de Engenharia de Requisitos

• Estudo de Viabilidade
• Elicitação e Análise de Requisitos
• Especificação de Requisitos
• Validação de Requisitos
• Relatório de Viabilidade
• Modelo de Sistema
• Requisitos de Usuário e de Sistemas
• Documentos de Requisitos

Projeto e Implementação de Software

Projeto de Software:

Projetar uma estrutura de software que atenda à especificação.

Implementação:

Transformar essa estrutura em um programa executável.

Atividades do Processo de Projeto:

• Projeto de Arquitetura
• Especificação Abstrata
• Projeto de Interface
• Projeto de Componente
• Projeto de Estrutura de Dados
• Projeto de Algoritmo

Métodos Estruturados

Programação e Debugging:

É a transformação de um projeto em um programa e a remoção de defeitos desse programa. Programação é uma atividade pessoal - não há processo genérico de programação.

O Processo de Debugging:

• Localização de Erro
• Projeto de Reparo de Erros
• Reparo de Erro
• Resetar Programas

Validação de Software

Verificação e validação têm a intenção de mostrar que um sistema está em conformidade com a sua especificação e que atende aos requisitos do cliente.

O Processo de Teste:

• Teste de Componente
• Teste de Sistema
• Teste de Aceitação

Estágios de Teste:

Teste de Componente ou Unidade:

Os componentes individuais são testados independentemente.

Teste de Sistema:

Teste do sistema como um todo. O teste das propriedades emergentes é particularmente importante.

Teste de Aceitação:

Teste com dados do cliente para verificar se o sistema atende às suas necessidades.

Evolução de Sistema

• Definição de Requisitos do Sistema
• Avaliar os Sistemas Existentes
• Propor Mudanças no Sistema
• Modificar o Sistema
• Sistema Novo

O Rational Unified Process (RUP)

É um modelo de processo moderno derivado do trabalho sobre a UML e do Processo Unificado de Desenvolvimento de Software associado.

Fases do RUP:

Concepção: Estabelecer o business case para o sistema.

Elaboração: Desenvolver um entendimento do domínio do problema e da arquitetura do sistema.

Construção: Projeto, programação e teste do sistema.

Transição: Implantar o sistema no seu ambiente operacional.

Boas Práticas do RUP:

• Desenvolver o software iterativamente
• Gerenciar requisitos
• Modelar o software visualmente
• Verificar a qualidade do software
• Controlar as mudanças do software

Workflows Estáticos:

• Modelagem de Negócio
• Requisitos
• Análise do Projeto
• Implementação
• Teste
• Gerenciamento de Configuração e Mudança
• Gerenciamento de Projeto
• Ambiente

Engenharia de Software Auxiliada por Computador (CASE)

CASE é um software usado para apoiar as atividades do processo de desenvolvimento e evolução de software.

Tecnologia CASE:

Tem conduzido a melhorias significativas do processo de software, embora estas não sejam da ordem de magnitude das melhorias que foram outrora previstas.

Classificação de CASE:

• Perspectiva Funcional: As ferramentas são classificadas de acordo com a sua função específica.
• Perspectiva de Processo: As ferramentas são classificadas de acordo com as atividades de apoio que fornecem.
• Perspectiva de Integração: As ferramentas são classificadas de acordo com sua organização em unidades integradas.

Classificação Funcional de Ferramentas:

• Planejamento
• Edição
• Gerenciamento de Mudanças
• Gerenciamento de Configuração
• Prototipagem
• Apoio a Métodos
• Processamento de Linguagem
• Análise de Programa
• Teste
• Depuração
• Documentação
• Reengenharia

Classificação de Ferramentas Baseada em Atividades:

É o inverso da classificação de ferramentas funcionais.

Integração de CASE

Ferramentas:

Tarefas individuais de processo, como verificação de consistência de projeto, edição de texto, etc.

Workbenches:

Apoiam as fases do processo, como especificação e projeto.

Ambientes:

Apoiam todo ou uma parte substancial do processo inteiro de software.