Engenharia de Software
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Transcript Engenharia de Software
Engenharia de
Software I
Profa. Denise Neves
[email protected]
2011
Engenharia de Software
Este curso apresenta métodos e técnicas para o
desenvolvimento de software que abordam especificação,
modelagem, arquiteturas, verificação e testes de software,
bem como para o planejamento e gerenciamento do processo
de desenvolvimento.A disciplina de ES se preocupa em
sistematizar o desenvolvimento através de modelos, técnicas e
ferramentas para o produto e para o processo.
Engenharia de Software
Diferença entre computação e engenharia de
software
A ciência da computação está relacionada com
teorias e fundamentos, engenharia de
software está relacionada com a prática e o
desenvovlimento de SW.
Engenharia de Software
Bibliografia
Engenharia de Software
Ian Sommerville
Pearson Education
Engenharia de Software
Roger Pressman
6ª edição
McGraw-Hill
Artigos sobre Engenharia de Software
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Software:
São programas de computadores, em suas
e a documentação associada.
diversas formas,
Um programa é um conjunto de soluções algorítmicas,
codificadas numa linguagem de programação, executado
numa máquina real.
Software é um produto conceitual e lógico.
Produtos genéricos : stand-alone. Produzidos e vendidos no
mercado.
Produtos sob encomenda : sistemas encomendados.
Engenharia de Software
Conceitos básicos
Características do Software
Invisibilidade – Software é invisível e invisualizável
Complexidade – Software é mais complexo do que qualquer outro
produto construídos por seres humanos
Mutabilidade – Existe sempre uma pressão para se fazer mudanças
em um software
Conformidade – O software deve ser desenvolvido conforme o
ambiente. Não é o ambiente que deve se adaptar ao software.
Se o software esta conforme os requisitos (o ambiente) todo o
suporte operacional deve se adaptar ao software.
[Brooks, F. No Silver Bullet]
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
O estabelecimento de objetivos gerais é suficiente para
se começar a escrever programas.
Dê a uma pessoa técnica um bom livro de programação e
você terá um programador.
Mudanças no software podem ser feitas facilmente
porque ele é "flexível".
Até que o programa esteja "rodando" não é possível
verificarmos a sua qualidade.
Uma vez que o programa esteja escrito e funcionando,
nosso trabalho está feito.
Um projeto é bem sucedido se conseguirmos um
programa funcionando corretamente.
Mitos do Software [Pressman]
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Falhas de Software
Ariane 5, 1996
O foguete explodiu 40 segundos após a sua primeira decolagem.
Prejuízo de U$ 500 milhões
Foi aproveitado um pacote de software de navegação do Ariane
4 que não tinha erros.
No módulo Sistema de Referencia Inercial uma conversão de
valores de 64-bits para 16-bits causou um operando inválido que
o interrompeu
A falha no SRI levou o computador de bordo a modificar a
trajetória do foguete levando à ruptura de juntas e isto causou a
ativação da auto-destruição.
No Ariane 5, o módulo SRI só deveria ter sido utilizado antes do
lançamento.
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Conceitos Básicos
Falhas de Software
London Ambulance System - despacho de ambulâncias em
Londres, 1992.
Morte de pessoas que não foram socorridas em tempo.
Problema de Gerência de Software:
– Responsáveis contrataram uma empresa desconhecida cujo
valor cobrado era menor que os cobrados pelas empresas de
renome.
– Colocaram o sistema no ar sem os devidos testes.
– Não foi feita uma migração correta do sistema antigo para o
novo.
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Falhas de Software
Máquina de radioterapia com software controlador (1985 - 87).
O controle de segurança feito pelo hardware em máquinas
anteriores foi removido e passou a ser feito pelo software.
O software falhou na tarefa de, ao mesmo tempo, manter
invariantes essenciais: o feixe de elétrons e o dispositivo que
controla a concentração do feixe em níveis seguros.
Diversas mortes em decorrência de queimaduras.
O programador não tinha experiência em programação
concorrente.
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Bug do Milênio
Datas no formato : dd/mm/aa
Na virada do ano 2000 -> 00 que vai ser entendido como 1900
O bug pode aparecer em harware, software (sistemas e
aplicativos), bases de dados, arquivos, scripts, enfim, onde
houver processamento de datas, ali pode estar o problema.
No caso dos computadores e programas, a solução é relativamente
simples (se não considerarmos os custos) - atualização
(upgrade) de software, hardware e utilização dos remendos
(patches) que estão sendo lançados pelos fabricantes.
Engenharia de Software
Documento : "Testing for The Year 2000 Deadline"
Se uma aplicação não é mais necessária, livre-se dela;
Se você está usando atualmente uma aplicação que planeje
desativar antes do ano 2000, então comece a fazê-lo
gradualmente;
Se uma aplicação for considerada em conformidade com o ano
2000, realize alguns testes preliminares e passe para o próximo
software;
Contacte seu fornecedor de software para verificar se pode ser
feito o upgrade das aplicações;
Determine se o software pode ser trocado por um outro pacote
adequado e faça a cotação do mesmo;
Se você tiver alguma aplicação que precise ser convertida,
comece imediatamente;
Estabeleça um plano para ajudá-lo a navegar por tudo que
precisa ser feito, e imponha uma linha de tempo rígida para cada
uma das atividades.
Engenharia de Software
Documento "Testing for The Year 2000
Deadline"
Atividades :
Determinar as correções que devem ser aplicadas a cada
elemento com problemas;
Determinar os custos para a solução;
Gerar um relatório de custos;
Priorizar e aplicar as correções com base na análise de riscos;
Documentar as correções aplicadas para cada um dos ítens;
Caso as correções afetem outros setores, comunicá-los sobre os
planos de correção;
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Conceitos Básicos
Atividades :
Estabelecer planos de contingência para os elementos chaves,
para o caso de haver problemas na passagem para o ano 2000;
Estabelecer processos manuais para processos automatizados;
Manter cópias impressas de informações importantes;
Garantir o processo de backup;
Deixar um estoque razoável de materiais, prevendo falhas nos
fornecedores (Ex.: toner de impressoras, papéis para impressão,
disquetes, fita DAT, material de escritório, água potável, baterias,
pilhas, materiais de limpeza, etc.).
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Conceitos Básicos
Engenharia de Software
Conceitos Básicos:Evolução
Os primeiros anos (1950 a início dos 60)
– Aplicações científicas e de engenharia
A segunda era (1960 a meados de 80)
– Aplicações comerciais em grande-porte (sistemas de
informação BD)
A terceira era (meados de 70 e década de 80)
– Aplicativos pessoais em microcomputadores
A quarta era (meados de 80 a meados de 90)
– Aplicativos com Interfaces Gráficas
– Redes e Arquitetura Cliente-Servidor
A quinta era (de meados de 90 a ???)
– Software Distribuídos,Internet, Groupwares e Intranets
Sexta era??
– Computação Pervasiva, Móvel e Ubíqua
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Conceitos Básicos
Desafios para a Indústria de Software
Sistemas legados
– Sistemas antigos, mas de extrema importância para uma
organização e que funcionam bem.
Linguagens antigas – falta de pessoal
Específico de plataformas obsoletas
Heterogeneidade
– Os sistemas são distribuídos e incluem diversidade de
hardware e plataforma operacional
Entrega
– Existe sempre uma pressão forte para diminuir o tempo de
entrega.
Engenharia de Software
É uma disciplina da engenharia dedicada a todos os
aspectos da produção de software.
Engenheiros de software devem adotar uma
abordagem sistemática e organizada para o seu
trabalho e usar técnicas e ferramentas
apropriadas, de acordo com o problema a ser
resolvido, e com as restrições e recursos
disponíveis.
Responsabilidade profissional e ética.
Fonte: Ian Sommerville
Engenharia de Software
Engenharia
Desenvolvimento de um produto
Processo de desenvolvimento envolvendo
análise, design, implementação e avaliação
Baseado em teoria, princípios, modelos,
métodos, técnicas e ferramentas
Equipe de especialistas
Planejamento e gerenciamento de recursos,
custos e prazos
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Conceitos Básicos
Objetivos da Engenharia de Software
Aplicação de teoria, modelos, formalismos, técnicas e
ferramentas da ciência da computação e áreas afins para o
desenvolvimento sistemático de software.
Aplicação de métodos, técnicas e ferramentas para o
gerenciamento do processo de desenvolvimento.
Produção da documentação formal destinada a
comunicação entre os membros da equipe de
desenvolvimento bem como aos usuários.
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Conceitos Básicos
Aspectos Históricos
1968 Conferência da OTAN, Garmisch
Objetivo: resolver a “Crise do Software”
Software é entregue
– Atrasado
– Com orçamento estourado
– Com falhas residuais
Custo do hardware decrescente e custo do
software em ascensão
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Projeto
Um projeto é um empreendimento temporário
empreendido para alcançar um único
conjunto de objetivos.
(PMI,PMBOK Guide)
Engenharia de Software
Projeto
Projeto de TI
Projetos de desenvolvimento de Softwares, podem ser de
desenvolvimento de um novo projeto ou a atualização de
programas existentes;
A seleção, aquisição e implementação de pacotes de Softwares ,
os quais podem incluir aspectos de customização;
A seleção, aquisição e implementação de Softwares, o que pode
incluir equipamento de mainframe , servidores, estações de
trabalho e outros equipamentos de suporte;
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Projeto
Projeto de TI
Produtos de redes e telecomunicações e a seleção de serviços,
aquisição ou implementação;
Integração de sistemas ; e
Alguma combinação dos itens acima
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Conceitos Básicos
Ciclo de Vida do Software
O ciclo de vida de um software descreve as fases pelas quais o
software passa desde a sua concepção até ficar sem uso algum.
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Fases do Ciclo de Vida de Sistemas
Fase de definição
– Análise e Especificação
– Estudo de Viabilidade
– Estimativas Planejamento
Fase de desenvolvimento
– Design
– Implementação e integração
– Verificação e Validação
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Conceitos Básicos
Fases do Ciclo de Vida
Fase de operação
– Distribuição, Instalação e Configuração
– Utilização e administração
– Manutenção – corretiva, evolutiva e adaptativa
Fase de retirada
– Migração, reengenharia, engenharia reversa
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Fases de Definição
Deve-se analisar os requisitos, recursos e restrições para
• apresentar soluções,
• estudar a viabilidade,
• planejar e gerenciar o desenvolvimento
a partir de estimativas e análise de riscos que se utilizam de
métricas
Esta fase encerra-se com o contrato de desenvolvimento.
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Conceitos Básicos
Fase de desenvolvimento
Design de Software
– Design conceitual, design da interface de usuário,
design da arquitetura de software,
design de algoritmos e estruturas de dados
• Implementação e integração
– Codificação, compilação, integração e verificação
de programas (testes, inspeção, depuração)
• Verificação da qualidade
– Testes beta, avaliação de usabilidade, avaliação
de desempenho, etc.
Engenharia de Software
Conceitos Básicos
Fase de Operação
Distribuição e entrega
Instalação e configuração
Utilização
Manutenção
– corretiva – correção de erros
– evolutiva ou adaptativa – novas versões
Novos requisitos
- novas situações de operação – hardware
- sistemas operacionais
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Conceitos Básicos
FASE DE RETIRADA
Evolução do software
- Sistemas legado
- Reengenharia de Software
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Conceitos
Processos de Software
Conjunto coerente de atividades para especificar,
projetar, implementar e testar sistemas de software
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Processos
Objetivos :
Apresentar os modelos de processo de software
Descrever os diferentes modelos de processos e quando eles
podem ser utilizados
Descrever em formas gerais os modelos de processo para
engenharia de requisitos, desenvolvimento de software, testes e
evolução
Apresentar a tecnologia CASE para apoiar atividades do
processo de software
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Processos
Modelos genéricos de modelos de processo de software
O modelo cascata
• Fases de especificação e desenvolvimento separadas e distintas
Desenvolvimento evolucionário
• Especificação e desenvolvimento são interfoliadas
Desenvolvimento formal de sistemas
Um modelo matemático do sistema é transformado
formalmente em uma implementação
Desenvolvimento baseado em reuso
O sistema é montado a partir de componentes existentes
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Processos
Fases do modelo Cascata
Definição e análise de requisitos
Projeto do sistema e do software
Implementação e testes de unidade
Integração e testes do sistema
Operação e manutenção
A desvantagem do modelo cascata é a dificuldade de acomodar as
mudanças após o processo ter sido iniciado
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Modelo Cascata[sommerville]
Engenharia de Software
Processos
Problemas da fase do modelo cascata
Particionamento inflexível do projeto em fases distintas
Isso torna difícil responder a requisitos do usuário que mudam
Portanto, esse modelo é apropriado somente quando os
requisitos são bem compreendidos
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Processos
Desenvolvimento Evolucionário
Desenvolvimento exploratório
O objetivo é trabalhar com os clientes e evoluir um sistema
final a partir de uma especificação genérica inicial. O
desenvolvimento se inicia com as partes do sistema que estão
compreendidas.
Fazer protótipos descartáveis
O objetivo é compreender os requisitos do sistema.
O protótipos e concentra em fazer experimentos com partes dos
requisitos que estejam mal compreendidas
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Evolucionários [summerville]
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Desenvolvimento Evolucionário
Problemas
- Falta de visibilidade do processo
- Os sistemas freqüentemente possuem pouca estrutura
Podem ser exigidas habilidades especiais (p.ex.em linguagens para
desenvolvimento rápido)
Aplicabilidade
-Para sistemas interativos pequenos ou de médio porte
-Para partes de sistemas grandes (p.ex., a interface com o usuário)
-Para sistemas de vida curta
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Processos
Desenvolvimento formal de sistemas
Baseia-se na transformação de uma especificação
matemática por meio de diferentes representações
para um programa executável
As transformações 'preservam a corretude', de tal
forma que possa ser diretamente mostrado que o
programa está de acordo com a sua especificação
Embutida na abordagem de desenvolvimento de
software chamada ‘Cleanroom’
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Desenvolvimento Formal
Engenharia de Software
Desenvolvimento Formal
Problemas
Necessidade de habilidades especiais e treinamento para aplicar a
técnica
Dificuldade de especificar formalmente alguns aspectos do
sistema, tais como a interface com o usuário
Aplicabilidade
Sistemas críticos, especialmente aqueles onde um estudo de
segurança deve ser feito antes de pôr o sistema em operação
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Processos
Desenvolvimento orientado ao reuso
Baseia-se no reuso sistemático, onde sistemas são
integrados a partir de componentes existentes ou
sistemas COTS (Commercial-off-the-shelf)
Estágios do processo
• Análise dos componentes
• Modificação de requisitos
• Projeto do sistema com reuso
• Desenvolvimento e integração
Esta abordagem está se tornando mais importante, mas ainda há
uma experiência limitada com ela
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Desenvolvimento orientado ao
reuso