Transcript ppt
Modyfikacja oprogramowania Omówienie zagadnień związanych z modyfikacją oprogramowania Modyfikacja oprogramowania 1 Wstęp - Potrzeba modyfikacji oprogramowania Niezależnie od wielkości nie da się zbudować systemu, którego nie będzie trzeba zmieniać. Modyfikacja oprogramowania jest więc istotnym zagadnieniem, ponieważ większość firm całkowicie zależy od swoich systemów oprogramowania, w które zainwestowały miliony. Zatem firmy muszą inwestować w modyfikację systemu, aby utrzymywać ich wartość. Modyfikacja oprogramowania 3 Strategie modyfikowania oprogramowania Pielęgnacja oprogramowania. Oprogramowanie jest zmieniane w odpowiedzi na zmiany wymagań, ale zasadnicza struktura oprogramowania pozostaje niezmieniona. Przekształcenie architektoniczne. Jest to bardziej radykalne podejście do modyfikacji oprogramowania, ponieważ polega na wprowadzeniu znacznych zmian w architekturze systemu oprogramowania. Restrukturyzacja oprogramowania. System jest modyfikowany w celu zwiększenia jego zrozumiałości i ułatwienia zmian. Nie dokłada się nowej funkcjonalności do systemu. Modyfikacja oprogramowania 4 1.Dynamika ewolucji programów Dynamika ewolucji programów to studium zmiany systemu. Większość wyników w tej dziedzinie przypisuje się Lehmanowi i Belady’emu (1985), którzy jako wynik swych studiów sformułowali pewien zbiór „praw” zmiany systemu (tzw. prawa Lehmana). Autorzy uważają, że „prawa” są niezmienne i mają szerokie zastosowania. Modyfikacja oprogramowania 5 Prawa Lehmana Prawo Opis Ustawiczna zmiana Program użytkowy w rzeczywistym środowisku nieuchronnie musi podlegać zmianom albo stawać się coraz mniej użyteczny w tym środowisku. Rosnąca złożoność W miarę jak ewoluujący program zmienia się, jego struktura staje się coraz bardziej złożona. Na zachowywanie i upraszczanie struktury trzeba przeznaczyć dodatkowe zasoby. Ewolucja ogromnych programów Ewolucja programu jest samoregulującym się procesem. Atrybuty systemu, takie jak wielkość, czas między wydaniami i liczba zgłoszonych błędów, są w przybliżeniu takie same dla wszystkich wydań systemów. Stabilność organizacyjna W czasie życia programu tempo jego rozwoju jest w przybliżeniu stałe i niezależne od zasobów przeznaczonych na zbudowanie systemu. Stała zmienność W czasie życia systemu przyrostowa zmiana jest stała w każdym wydaniu. Modyfikacja oprogramowania 6 2.Pielęgnacja oprogramowania Pielęgnacja oprogramowania to ogólny proces zmieniania systemu po jego dostarczeniu. Mogą to być proste zmiany w celu poprawienia błędów w kodzie, bardziej intensywne w celu poprawienia błędów projektowych, a nawet znaczne rozszerzenia w celu poprawienia błędów w specyfikacji lub spełnienia nowych wymagań. Pielęgnacja oprogramowania zwykle nie obejmuje dużych zmian architektonicznych systemu. Zmiany implementuje się przez modyfikacje istniejących komponentów systemu oraz, gdy jest to konieczne, przez dodawanie nowych komponentów. Modyfikacja oprogramowania 7 Różne rodzaje pielęgnacji oprogramowania Pielęgnacja w celu naprawy usterek oprogramowania. Poprawienie błędów w kodzie jest zwykle dość tanie. Błędy projektowe są znacznie kosztowniejsze, ponieważ ich poprawienie może wymagać przepisania kilku komponentów programów. Pielęgnacja w celu dostosowania oprogramowania do innego środowiska operacyjnego. Ten rodzaj pielęgnacji jest niezbędny, gdy pewien element środowiska systemu, taki jak sprzęt, system operacyjny platformy lub oprogramowanie pomocnicze, ulega zmianie. Pielęgnacja w celu rozszerzenia lub zmodyfikowania funkcjonalności systemu. Ten rodzaj pielęgnacji jest niezbędny, gdy zmienia się wymagania systemowe w odpowiedzi na zmiany gospodarcze i organizacyjne. Modyfikacja oprogramowania 8 Statystyczny nakład odział pracy przy pielęgnacji Naprawienie usterek (17%) Przystosowywanie oprogramowania Dodawanie i modyfikowanie funkcjonalności (18%) (65%) Modyfikacja oprogramowania 9 Model spiralny tworzenia Specyfikowanie Implementowanie Początek Wydanie 1 Działanie Zatwierdzanie Wydanie 2 Wydanie 3 Modyfikacja oprogramowania 10 Główne czynniki, które różnią tworzenie i pielęgnację, i powodują wyższe koszty pielęgnacji Stabilność zespołu. Po dostarczeniu systemu zespół wytwórczy jest zwykle rozwiązywany, a jego członkowie przechodzą do nowych przedsięwzięć. Nowy zespół albo osoby odpowiedzialne za pielęgnację systemu nie znają go ani przyczyn podjętych decyzji projektowych. Zobowiązania umowne. Umowa na pielęgnację systemu jest zwykle oddzielona od umowy na budowę systemu. Umowa pielęgnacyjna może być podpisana z inna firmą, a nie wytwórcą pierwotnego systemu. Ten czynnik wraz z brakiem stabilności zespołu oznacza, że zespół wytwórczy nie ma motywacji do pisania oprogramowania tak, aby było łatwe do modyfikacji. Umiejętności personelu. Personel pielęgnujący ma często małe doświadczenie i nie jest obznajomiony z dziedziną zastosowania. Pielęgnacja nie jest dobrze postrzegana przez inżynierów oprogramowania. Uważa się ją za proces wymagający mniej umiejętności niż tworzenie systemu i przydziela do niej najmłodszych pracowników. Co więcej, stare systemy mogą być napisane w przestarzałych językach programowania. Wiek i struktura systemu. W miarę starzenia się programu jego struktura ulega degradacji w wyniku zmian. Takie systemy jest więc trudniej zrozumieć i modyfikować. Modyfikacja oprogramowania 11 Proces pielęgnacji Procesy pielęgnacji mogą znacznie się od siebie różnić zależnie od rodzaju pielęgnowanego oprogramowania, przyjętego w firmie procesu tworzenia i osób uczestniczących w tym procesie. W niektórych przedsiębiorstwach pielęgnacja jest procesem nieformalnym, z kolei w innych firmach jest to sformalizowany proces ze strukturalną dokumentacją opracowaną na każdym etapie procesu. Na poziomie abstrakcyjnym wszystkie procesy pielęgnacji obejmują jednak te same zasadnicze czynności: analizę zmiany, planowanie wydania, implementację systemu i przekazanie systemu użytkownikom. Modyfikacja oprogramowania 12 Szkic procesu pielęgnacji Żądana zmiana Analiza wpływu Naprawa usterek Modyfikacja oprogramowania Planowanie wydania Dostosowanie do platformy Implementacja zmiany Wydanie systemu Rozszerzenie systemu 13 Implementacja zmiany Proponowane zmiany Modyfikacja oprogramowania Analiza wymagań Aktualizacja wymagań Tworzenie oprogramowania 14 Proces awaryjnej naprawy Żądanie zmian Modyfikacja oprogramowania Zanalizuj kod źródłowy Zmodyfikuj kod źródłowy Dostarcz zmodyfikowany system 15 Przewidywanie pielęgnacji Menedżerowie nienawidzą niespodzianek, jeśli ich wynikiem są nieoczekiwanie wysokie koszty. Z ich punktu widzenia warto więc starać się przewidywać, jakie żądania zmian systemu prawdopodobnie się pojawią, które części systemu prawdopodobnie sprawią personelowi pielęgnującemu największe trudności oraz jakie będą całkowite koszty pielęgnacji systemu w ustalonym okresie. Modyfikacja oprogramowania 16 Przewidywanie pielęgnacji Które części systemu będą najdroższe w pielęgnacji? Których części systemu będą najczęściej dotyczyły żądani zmian? Przewidywanie zdatności do pielęgnacji Jaki będzie koszt pielęgnacji systemu w czasie całego jego życia? Przewidywanie Przewidywanie kosztów zmian systemu pielęgnacji Jak dużo spodziewamy się żądań zmian? Modyfikacja oprogramowania Jakie będą koszty pielęgnacji systemu w następnym roku? 17 Czynniki mające wpływ na konieczność pielęgnacji. Liczba i złożoność interfejsów systemu. Im większa jest liczba i złożoność tych interfejsów, tym większe jest prawdopodobieństwo pojawienia się oczekiwań zmian. Liczba z natury płynnych wymagań systemu. Wymagania odzwierciedlające firmowe strategie i procedury są zwykle bardziej zmienne niż wymagania, których podstawą są stabilne właściwości dziedziny. Procesy gospodarcze, w których używa się systemu. W miarę ewolucji procesów gospodarczych powstają żądania zmian systemu. Im bardziej w procesach gospodarczych korzysta się z systemu, tym więcej pojawi się oczekiwań zmiany systemu. Modyfikacja oprogramowania 18 Przykłady miar procesowych przy ocenie zdatności do pielęgnacji Liczba żądań pielęgnacji korygujących. Jeśli rośnie liczba zgłoszonych awarii, być może w trakcie procesu pielęgnacji liczba nowych błędów wprowadzonych do programu jest większa niż liczba naprawianych błędów. Średni czas niezbędny do wykonania analizy wpływu. Odzwierciedla liczbę komponentów programu, na które oddziałują żądania zmian. Średni czas spędzony nad implementacją żądania zmiany. Czas trwania zmiany zależy od trudności jej zaprogramowania. Liczba oczekujących żądań zmian. Jeśli ta liczba rośnie z czasem, może to oznaczać zmniejszenie zdatności do pielęgnacji. Modyfikacja oprogramowania 19 3.Ewolucja architektoniczna W trakcie pielęgnacji systemu wprowadzone zmiany są lokalne; nie wpływają na architekturę systemu. Od lat osiemdziesiątych XX wieku ekonomia systemów komputerowych zmieniała się jednak radykalnie. Najbardziej opłacalnym rozwiązaniem problemów gospodarczych jest często system rozproszony, a nie scentralizowany. Wiele firm staje więc przed koniecznością przeobrażenia swoich scentralizowanych systemów na komputerach głównych w systemy klient-serwer bądź w systemy rozproszone. Modyfikacja oprogramowania 20 Bodźce, które przyczyniają się do przemiany Koszt sprzętu. Koszt zakupu i utrzymania rozproszonego systemu klient-serwer jest zwykle znacznie mniejszy niż koszt zakupu komputera głównego o takiej samej mocy. Oczekiwania wobec interfejsu użytkownika. Wiele odziedziczonych systemów na komputerach głównych oferuje znakowy interfejs formularzowy. Większość użytkowników oczekuje obecnie interfejsów graficznych i łatwiejszej interakcji z systemem. Rozproszony dostęp do systemu. Firmy coraz bardziej rozpraszają swoje struktury i nie utrzymują wszystkich udogodnień w jednym ośrodku. Ich systemy komputerowe muszą być dostępne z wielu miejsc i za pomocą rozmaitych rodzajów sprzętu. Niezawodność dostępu do systemu. Każda niedostępność usługi wiąże się z potencjalną stratą zysków. Modyfikacja oprogramowania 21 Czynniki wpływające na decyzje o rozproszeniu systemu Czynnik Znaczenie gospodarcze Opis Stopa zwrotu z inwestycji w rozproszenie systemu odziedziczonego zależy od znaczenia dla przedsiębiorstwa i tego, jak długo się ono utrzyma. Jeśli rozproszenie skutecznie wspomaga stabilne procesy gospodarcze, to prawdopodobnie będzie to bardziej opłacalna strategia ewolucyjna. Wiek systemu Im starszy jest system, tym trudniej jest modyfikować jego architekturę, ponieważ wcześniejsze zmiany pogorszyły strukturę systemu. Struktura systemu Im system jest bardziej modularny, tym łatwiej jest zmienić jego architekturę. Jeśli usługi użytkowe, zarządzanie danymi i interfejs użytkownika są w systemie ściśle splecione, to trudno będzie wydzielić funkcje przy przekształceniu. Strategie zaopatrywania się w sprzęt Rozproszenie programu użytkowego może być konieczne, jeśli w firmie przyjęto strategię wymiany drogich komputerów głównych na tańsze serwery. Modyfikacja oprogramowania 22 Idealna i realistyczna struktura systemu odziedziczonego Interfejs użytkownika Usługi Baz danych Model idealny do rozproszenia Modyfikacja oprogramowania Interfejs użytkownika Usługi Baz danych Prawdziwe systemy odziedziczone 23 Rozproszenie systemu odziedziczonego Biurkowe komputery osobiste z uruchomionym programem użytkowym System odziedziczony Usługi użytkowe Warstwa śródprogramowa (osłona) Baza danych Interfejs użytkownika Modyfikacja oprogramowania System odziedziczony 24 Rozproszenie interfejsu użytkownika Wiele systemów odziedziczonych zaprojektowano, zanim pojawiły się graficzne interfejsy użytkownika. Takie systemy obejmowały interfejsy formularzowe działające na specjalnych terminalach, które mogły wyświetlać jedynie znaki. Te terminale miały ograniczoną moc obliczeniową i właściwości wyświetlania, a zatem wyświetlanie i wszystkie związane z nim funkcje obliczeniowe były obsługiwane przez centralny system komputera głównego. Nawet po zastąpieniu tych terminali przez komputery osobiste te znakowe interfejsy są nadal w użyciu dzięki programom naśladującym terminale na komputerze osobistym. Modyfikacja oprogramowania 25 Rozproszenie interfejsu użytkownika Opis ekranów Biurkowe komputery osobist z interfejsem graficznym System odziedziczony Usługi użytkowe Baza danych Śródprogram zarządzający ekranami Interfejs użytkownika Modyfikacja oprogramowania 26 Wady i zalety strategii przenoszenia interfejsu użytkownika Strategia Implementacja z użyciem systemu okienkowego Zalety Dostęp do wszystkich funkcji interfejsu użytkownika, a więc brak ograniczeń przy projekto-waniu interfejsu. Lepsza efektywność interfejsu użytkownika. Wady Zależność od platformy Trudniej osiągnąć spójność interfejsu Implementacja z użyciem przeglądarki WWW Niezależność od platformy Niższe koszty szkolenia dzięki temu, że użytkownicy znają WWW Łatwiej osiągnąć spójność interfejsu Potencjalnie gorsza efektywność Projekt interfejsu jest ograniczony przez właści-wości przeglądarek WWW Modyfikacja oprogramowania 27 Opracowne na podstawie: Ian Sommerville 2000 Inżynieria oprogramowania. Ewolucja i refaktoryzacja oprogramowania. Modyfikacja oprogramowania 28