diseño de software. 2 ejemplo diseño de software

Diseño de Software

2

Ejemplo Diseño de Software

3

Ejemplo Diseño de Software

4

Ejemplo Diseño de Software

5

Ejemplo Diseño de Software

6

Ejemplo Diseño de Software

7

Diseño de Software

• Puente entre mundos• Fronteras difusas a diferencia de otras disciplinas…

Implementaciones

Arquitectura/Diseño de Software

RequerimientosRequerimientos

8

Frenado del Airbus A320

Sistema de Frenado Airbus

A320

Controlador de Aceleración de

Reversa

Motor de Reversa

Piloto

señales de prendido y apagado de motor

prendido y apagado de motor

señal de habilitado y deshabilitado de aceleración de reversa

Ruedas

Sensorgiro pulsos

Sensorpeso

Sensor alt

9

Frenado del Airbus A320

Sistema de Frenado Airbus

A320

Controlador de Aceleración de

Reversa

Motor de Reversa

Piloto

señales de prendido y apagado de motor

prendido y apagado de motor

señal de habilitado y deshabilitado de aceleración de reversa

Ruedas

Sensorgiro pulsos

10

Recordatorio: La relación entre el problema y solución

Dependencia de la implementación

DependienteIndependiente

Menos Info

Mas Info

Nivel de Completitu

d

Enunciado de la

Implementación

Enunciado delProblema

11

Requerimientos

Requerimientos

Requerimientos

Design

Design

Design

SistemaSistema

SubsistemSubsistemaa

ComponenComponentete

Requerimientos y Diseño: Una Visión Top-Down

• Ojo: Tomar decisiones de bajo nivel es compatible con esta visión...

Diseño de Software

• Los Sistemas de Software Intensivo son entes complejos– millones de líneas de código, variables, posibles estados,

etc... • ¿Cómo lidiamos con la complejidad?

– Estructura y Abstracción...– ...sí, pero cómo? qué abstracciones? qué relaciones?...

• Diseñar involucra estructurar la solución utilizando abstracciones y relaciones entre las abstracciones apropiadas para poder:

• Documentar y Comprender la propuesta de solución• Razonar sobre su grado de adecuación c.r.a los

requerimientos• Comunicarla• Implementarla• Verificar/Validar el producto final• Modificar/Adaptar la solución en la medida que cambien los

requerimientos

13

Diseño de Software

• Guía en la concepción de productos de software (requerimientos complejos, integración de componentes existentes, tecnología, familias de productos, etc.)

• Drivers: atributos de calidad/requerimientos no funcionales y restricciones de proyecto y tecnología– Usualmente en tensión

• A diferencia del mundo de los requerimientos:– Denota conceptos del mundo de la solución (pero

incluye fenómenos de la interfase mundo máquina)– En general se describen propiedades localizadas

(unidad, componente, módulo) y son de naturaleza operacional

Objetivos de la Etapa de Diseño

• Descomponer el sistema en entidades de diseño “más chicas”– ej qué paquetes, clases, módulos, componentes...

• Determinar la relación entre entidades.– ej. identificar dependencias

• Fijar mecanismos de interacción– ej. memoria compartida, RPC, llamadas a función

• Especificar interfaces y funcionalidad de entidades– ej. operaciones y sus aridades, descripción formal/informal

de comportamiento

• Identificar oportunidades para el reuso– tanto top-down como bottom-up

• Documentar todo lo anterior junto con la fundamentación de las elecciones

Metodología de Diseño: Visión “Macro”

• El foco en el proceso de Diseño pasa:– de los stakeholders externos (cliente, usuario,

etc.) a los internos (desarrolladores, testers, etc.)

– de Qué y Porqué a Qué y Cómo

• Pasos Macro– Diseño Arquitectónico (o Arquitectura)– Diseño Detallado (o Diseño)

• Proceso iterativo – Decisiones clave primero

• ej. Requerimientos no-funcionales críticos• ¿Qué va a cambiar?

19

El Diseño Detallado y la Tecnología de Construcción de Soluciones

• Decisiones, patrones, notaciones, modelos y “blueprints” de diseño pueden estar fuertemente impactados por el paradigma de la tecnología que se usa en la solución, (especialmente si hablamos de un diseño detallado)

• Dónde está el límite entre codificar y diseñar?…

• Veremos el caso cuando hablemos de POO

20

Introducción a POO

21

Documentación

22

Vistas• La descripción de un sistema complejo no

es unidimensional

• Es clave saber cuáles son las vistas relevantes y vincularlas

• Relevancia: depende del propósito (e.g., enunciar la misión de implementación, análisis de atributos de calidad, generación automática de código, planificación, etc.)

23

Vistas y stackeholders• La metáfora de D.Garlan

These views are needed by the cardiologist…

…but will these views work for the orthopedist?

I do bones,

not hearts.

D.Garlan

24

Vistas• Las vistas exponen atributos de calidad

en diferente grado:– Vista modular: portabilidad…– Vista de deployment: performace,

confiabilidad…

• Enfatizan aspectos e ignoran otros para que el problema sea abordable

• Ninguna vista es “EL” diseño

25

Vistas Clásicas

• Vista Modular: ¿Cómo agrupamos el código? – métodos, procedimientos, clases, librería, DLLs, APIs, paquetes,

módulos...– usa, subclase, contiene, depende-de,...– diagrama de clases y de paquetes

• Vista “Run-time” o de Componentes y Conectores: ¿Cómo son las entidades run-time?– procesos, threads, objetos, protocolos, ciclos de vida– se-comunica-con, bloquea, contiene, crea, destruye,... – maquinas de estado, diagrama de secuencia y de colaboración,

diagrama de objetos, diagrama de componentes

• Vista de Deployment (de Despliegue): ¿Dónde residen las distintas partes?– Recursos y repositorios además de entidades dinámicas o

estáticas– procesos ejecuta-sobre server, código de módulos almacenado

en directorio, equipo de trabajo desarrolla paquete,...– diagrama de despliegue, ...

26

Ejemplo: Módulos vs. Componentes

• Módulos: entidad en tiempo de diseño. Enfatiza en encapsulamiento: “information hiding” e interfaces.

• Componentes: tienen entidad en tiempo de ejecución y de despliegue

27

Alternando caracteres: Module View

Alternar mayúsculas con minúsculas a partir de un stream de caracteres

mainmain

splitsplit lowerlower upperupper mergemerge

configconfig input/outputinput/output

Modularización en función del a relación de uso

Referencias

ModuloUsos

“sofTWareArchitecture” =>“SoFtWaReArCiTeCtUrE”

28

Alternando caracteres: C&C View

splitsplit

lowerlower

upperupper

mergemerge

Componentes y Conectores(Pipe & Filter)

Referencias

FilterPipeBinding

29

Diagramas y vistas en UML

30

Vista Modular (Diagrama de Clases)

Este ejemplo enfatiza la agrupación de métodos y datos en Este ejemplo enfatiza la agrupación de métodos y datos en clases además de asociaciones (dependencias estructurales) y clases además de asociaciones (dependencias estructurales) y relaciones de herencia y contiene-arelaciones de herencia y contiene-a

31

Vista Modular (2)

Otros niveles de abstracción...Otros niveles de abstracción...

32

Vista Run-Time (Estructura: componentes & conectores…Objetos y

links)

33

Ejemplo de Vista Run-Time (Comportamiento)

34

Ejemplo de Vista Run-Time (Estructura)

Poner ejemplo con multiples instancias de un tipoPoner ejemplo con multiples instancias de un tipo

35

Ejemplo de Vista de Deployment (1)

36

Ejemplo de Vista de Deployment (2)

37

Mezclando Vistas

38

Mezclando Vistas

39

Mezclando Vistas

40

Generalizando los tipos de vista

Mas allá de UML

41

Módulo

• Concepto proveniente de los 60’s y 70’s

• Basado en la noción de unidad de software que provee servicios a través de una interfaz bien definida

• La manera de modularización suele determinar características como modificabilidad, portabilidad y reuso

42

Elementos

• Un módulo es una unidad de código que implementa un conjunto de responsabilidades

– Una clase, una colección de clases, una capa o cualquier descomposición de la unidad de código

43

Relaciones

• Se distinguen tres tipos de relaciones

– es parte de que define la relación entre un submódulo A y un módulo B

– depende de que define la dependencia entre dos módulos A y B

– es un que define una relación de generalización entre un modulo específico y otro más general

44

Module Viewtype: utilidad

• Análisis– A partir de estas vistas, es posible realizar

distinto tipos de análisis Por ejemplo:

•Trazabilidad de Requerimientos– Analiza como los requerimientos funcionales

son soportados por las responsabilidades de los distintos módulos

•Análisis de Impacto– Permite predecir el efecto de las

modificación del sistema

45

Module Viewtype: utilidad

• Comunicación– Estas vistas pueden ser utilizadas para

explicar las funcionalidades del sistema a alguien no familiarizado con el mismo

– Distintos niveles de granularidad, presentan una descripción top-down de las responsabilidades del sistema

46

Module Viewtype: cuando no

• Es dificultoso utilizar este tipo de vistas para realizar inferencias sobre el comportamiento del sistema durante su ejecución

• Dada su naturaleza, no es de mucha utilidad para la realización de análisis de performance, confiabilidad u otras características asociadas al tiempo de ejecución– Múltiples instancias de objetos– Relaciones existentes sólo en tiempo de ejecución

47

Componentes y Conectores: Componentes y Conectores: EjemplosEjemplos

48

ElementosElementos

• Son entidades con manifestación runtime que consumen recursos de ejecución y contribuyen al comportamiento en ejecución del sistema

• La configuración del sistema es un grafo conformado por la asociación entre componentes y conectores

• Las entidades runtime son instancias de tipos de conector o componente

49

UtilidadUtilidad• ¿Cuales son los componentes ejecutables y

como interactúan?

• ¿Cuáles son los repositorios y que componentes los acceden?

• ¿Qué partes del sistema son replicadas y cuantas veces?

• ¿Cómo progresan los datos a los largo del sistema a medida que éste se ejecuta?

50

UtilidadUtilidad

• ¿Qué protocolos de interacción son usados por las entidades comunicantes?

• ¿Qué partes del sistema se ejecutan en paralelo?

• ¿Cómo la estructura del sistema puede cambiar a medida que se ejecuta?

51

PropiedadesPropiedades

Confiabilidad Podemos usarlo para determinar la funcionalidad del

sistema en su conjunto

Performance Tiempo de respuesta / carga Tiempo de latencia y volumen de procesamiento

Recursos requeridos Necesidades de almacenamiento Necesidades de procesamiento

52

PropiedadesPropiedades• Funcionalidad

– Funciones mapeadas sobre el componente

• Protocolos Patrones de eventos o acciones que pueden tener lugar en una

interacciones representada por el elemento

• Seguridad Encripta Audita Autentica

53

Para lo que NO sirvePara lo que NO sirve

• No se debe usar para modelar elementos de diseño que no tienen comportamiento runtime

• Una clase no es un componente. Un componente no representa de ninguna manera una visión estática de diseño

54

ResumenResumenConectoresConectores

• C&C viewtype define modelo consistente de elementos que tienen presencia runtime

• C&C viewtype incluye información sobre los caminos de interacción entre los componentes

• Los componentes tienen interfaces llamadas ports

• Los conectores tienen interfaces llamadas roles

55

Ejemplo: IP 2000 Siemens

Source: Applied Software Architecture (Nord, Hofmeister)(Escaneado)

56

Visión Conceptual

57

Características del C&C• Los componentes y conectores representan entidades de tiempo

de ejecución

• Los ports son las interfaces de comunicación de los componentes agrupando señales de entrada y salida que siguen algún tipo de secuenciamiento (protocolo)

• Los conectores tienen como función mediar en la interacción entre componentes

• Los conectores pueden representar formas complejas de interacción más allá del simple call return sincrónico

• El conector debería especificar el protocolo bajo el cual los componentes interactúan para cada uno de sus roles

58

Vista de Módulos

59

Vista de MódulosDescomposición

60

Vista de MódulosDescomposición

61

Visión ConceptualC&C

62

C&C y Comportamiento

Sebastian Uchitel

63

Visión ConceptualC&C - Descomposición

64

Visión ConceptualComportamiento

65

Visión ConceptualC&C

66

Visión ConceptualConector PacketPipe

67

Visión de Ejecución

68

Principios de Diseño

69

Herramientas Conceptuales: Principios

• Decomposición– Divide & Conquer (piezas conocidas y tratables)– Separación por niveles de abstracción y/o máquinas virtuales– Separación por aspectos, etc.

• Modularidad– Colección bien definida de partes e interacciones bien delimitadas

• Ocultamiento de la información– Confinar el impacto del cambio (de un módulo)– El ciente de un módulo no debe conocer los detalles de diseño difíciles o

que pueden cambiar

• Encapsulamiento– Clara separación de interface e implementación– Mecanismos para no conocer ni usar más de lo que la interface promete

• Abstracción– Foco en lo esencial

70

Principios (Cont.)

• Explotar el Polimorfismo– tratamiento uniforme de una entidad que puede tener múltiples

formas– Sustitución Liskov/Wing

• Inversión de dependencia/control– Depender en abstracciones e interfaces en lugar de clases

concretas– Ser invocado en lugar de invocar para reuso de abstracciones

de control

• Segregación de interfaces• Una sola responsabilidad (cohesion)• Open-Close• Detección de puntos de variabilidadAdvertencia: Estos principios han nacido con la extensibilidad y

la modificabilidad como atributos de calidad preponderantes

71

Estrategias de Descomposición

• Problemas que sabemos resolver – Ej. M. Jackson’s Problem Frames: Control, Visualizacion,

Correspondencia, etc

• Pasos de ejecución– Ej. Filtros de procesamiento de imagenes

• Tempo de ejecución– Ej. Acumulación vs Utilización de Información

• Funcional– Ej. Facturación, Compras y Sueldos

• Modos de Operación– Normal vs Excepcional

• Datos – Ej. Guiado por el modelo conceptual. Clientes,

Ambulancias...

73

Advertencia

• Divide and Conquer está muy bien...• ...pero despues de descomponer hay que

integrar

• “Divide to Conquer and reunite to rule” M. Jackson

• Hay que poder razonar sobre la composición...

74

Descomposición de software

• Módulos– Agrupa estructuras de datos y código (y posiblemente

otros módulos) – Entidad estática– A veces, separa Interfaz de Implementación

• Interfaz bien definida– A veces, es compilable de manera independiente

• Es una unidad de trabajo para desarrollo

• Componentes– Entidades run-time– Descomposición para cumplir con ciertos requerimientos

no funcionales distintos a los módulos (performance, distribución, tolerancia a fallas, seguridad, adaptabilidad en run-time, etc.).

75

Abstracción

• Suprimir detalles de implementación permite– Posponer ciertas decisiones de detalle que ocurren a

distintos niveles de análisis– Simplificar el análisis, comprensión y justificación de la

decisión de diseño

• Tipos de Abstracción– Procedural

• ej. Funciones, métodos, procedimientos– Datos

• ej. TADs, modelos de componentes– Control

• ej. loops, iteradores, frameworks y multitasking

76

Distintos tipos de abstracciones

80

Acoplamiento

• Grado de dependencia del módulo sobre otros módulos y en particular las decisiones de diseño que estos hacen

• Generalmente correlaciona inversamente con cohesión– Bajo/Débil acoplamiento y Alta Cohesión

• Alto acoplamiento generalmente conlleva– Propagación de cambios cuando se altera un módulo– Módulos son difíciles de entender aisladamente– Reuso y testeo de módulos es difícil ya que se requieren otros

módulos• Acoplamiento se incrementa si

– Un módulo usa un tipo de otro módulo– Si un módulo usa un servicio de otro módulo– Si un módulo es un submódulo de otro

• Bajo acoplamiento puede significar peor performance– Tradeoff...

81

Tipos de Acoplamiento

Ordenado de mayor a menor (segun E. Yourdon y L. Constantine...)• Contenido

– Cuando un módulo modifica o confía en el lo interno de otro– ej. acceso a datos locales o privados

• Común– Cuando comparten datos comunes– ej. una variable global

• Externo– Cuando comparten aspectos impuestos externamente al diseño.– ej. formato de datos, protocolo de comunicación, interfaz de dispositivo.

• Control– Cuando un módulo controla la lógica del otro– ej. pasándole un flag de comportamiento).

• Estampillado (Stamp)– Cuando comparten una estructura de datos pero cada uno usa sólo una porción– Paso de todo un registro cuando el módulo sólo necesita una parte.

• Datos– Módulos se comunican a través de datos en parámetros– ej. llamado de funciones de otro módulo

• Mensajes– Módulos se comunican a través de mensajes. Posiblemente no se conocen

explícitamente

82

Information Hiding / Encapsulamiento

• Esconder las decisiones de diseño que pueden llegar a cambiar

• Minimizar el impacto de cambios futuros

• Minimizar la información en la interfaz• Información a abstraer/esconder

– Representación de datos– Algoritmos– Formatos de entrada y salida– Interfaces de bajo nivel– Separación de políticas y mecanismos– Decisiones estructurales de más bajo nivel– Aspectos funcionales

83

Programación basada en interfases

• Como usuario de una abstracción, es fundamental no depender de los detalles de la implementación

• Ejemplos– Estándares de jure vs.

Implementaciones– Estándares de facto vs.

variaciones– Especificación vs.

Implementación– Interfases (OO) vs. Clases

concretas

84

Dependency Inversion Principle

• “Depend upon Abstractions. Do not depend upon concretions.”

• Objetivo: Hacer un diseño más flexible, enfocando el diseño a interfaces o clases abstractas, en lugar de a clases concretas.

85

Interface Segregation Principle

• “Many client specific interfaces are better than one general purpose interface”.

• Objetivo: Separar interfaces para minimizar dependencias.

86

Liskov Substitution Principle• Un principio pensado para lenguajes de programación con

herencia...• “Subclasses should be substitutable for their

base classes”• Una subclase puede ser usada donde su clase base

es usada.

87

Cohesión• Del diccionario

– cohesión. (Del lat. cohaesum, supino de cohaerēre, estar unido).

1. f. Acción y efecto de reunirse o adherirse las cosas entre sí o la materia de que están formadas.

– cohesion. the action or fact of forming a united whole

• Grado de [foco | cuán bien trabajan juntos | coherencia | unión] que tienen los distintos elementos de un módulo

• Alta cohesión tiende a proveer:– Robustez– Confiabilidad– Reusabilidad – Comprensibilidad– Testeabilidad– Mantenibilidad

88

Tipos de Cohesión

Ordenado de peor a mejor (según E. Yourdon y L. Constantine en los 70’s)• Coincidental

– ej. mis funciones de uso frecuente, utils.lib• Lógico

– Existe una categoría lógica que agrupa elementos aunque hagan cosas muy distintas

– ej. todas las rutinas de I/O• Temporal

– Agrupadas por el momento en que se ejecutaran– ej. Funciones que atajan un error de output, crean un error en un log y notifican al

usuario • Procedural

– Agrupadas por pertenecer a una misma sequencia de ejecución o política.– ej. funciones que chequean permisos y abren archivos

• Comunicacional– Agrupadas por operar sobre los mismo datos.– ej. objetos, operaciones sobre clientes.

• Secuencial– Agrupadas porque el output de uno es el input de otro

• Funcional– Agrupadas porque contribuyen a una tarea bien definida del módulo

Ed dice que estos

son aceptables

89

Single Responsibility Principle

• “A class should have only one reason to change.”

• Objetivo: Obtener un alto grado de cohesión. Una clase debe tener una y solo una responsabilidad.

90

Extensibilidad y Open/Closed Principle

• Los requerimientos cambian. El diseño debe poder acomodar estos cambios.

• Un diseño extensible debe poder ser extendido con facilidad para incorporar nueva funcionalidad

• The open/closed principle– Software entities should be open for extension but

closed for modification– La idea es que la funcionalidad existente no debe

tocarse para no romper código existente, sólo agregar.

– ej. Capacidad de lidiar con nuevos tipos de eventos

91

The Open Closed Principle usando Polimorfismo

92

Preguntas para la Buena Modularización

• Hay una jerarquía de módulos donde módulos grandes están descompuestos en más pequeños?

• Cada módulo es comprensible de manera independiente• Qué cambios de requerimientos podrían implicar un cambio en el

módulo?– The Single Responsability Principle: A module should have only one

reason to change• Qué impacto tiene un pequeño cambio en un módulo a otros?• Qué impacto tiene el mal funcionamiento de un módulo sobre

otros?• Es excesivo el número de módulos con que un módulo se comunica

(fan-out)?• Es excesivo el número de módulos que utilizan al módulo (fan-out)?

– Interface Segregation Principle: Many specific interfaces are better than a general one.

• La interfaz de un módulo revela demasiado? Podría abstraerse?• Es evidente del código cuando dos módulos se comunican?• ...

93

Design Patterns

• Gamma, Helm, Johnson & Vlissides, 1995 (Aka The gang of four)

• Soluciones esquemáticas (buen diseño) a problemas recurrentes en el desarrollo de software OO

• Catálogo de 23 patrones: – fenómeno de definición terminológica

• Los Design Patterns se suponen que incorporan los principios de diseño que vimos

94

Design Patterns

• La descripción de un patrón de diseño debe incluir:– Nombre: Debe ser significativo– Problema: una descripición del problema atacado por el

patrón– Contexto: precondiciones bajo las que puede ocurrir– Fuerzas: restrciciones y cuestiones que la solución debe

tratar– Solución: relación estáticas y dinámicas entre los

componentes del patrón. La solución resuelve las fuerzas en el contexto dado

– Más• Ejemplos de uso• Patrones relacionados• Otros nombres usados del patrón• Ejemplo en código

95

Design Patterns

• Tipos de Patterns:– De Creación: soluciones flexibles para la

creación de instancias (e.g., abstract factory, singleton, etc.)

– Estructurales: soluciones de organización (herencia, composición, agregación, asociación) de clases e interfaces para la extensibilidad y cambio (ej., composite, bridge, facade, adapter, etc.)

– De comportamiento: soluciones para la asignación de responsabilidades y diseño de algoritmos. Muestran relación estática y comunicación (ej., command, interpreter, mediator, observer, memento, etc. )

96

Design Pattern: Singleton• Nombre: Singleton• Problema: Cómo definir una clase que debe tener

una sola instancia accesible desde toda la aplicación.• Contexto: En algunas aplicaciones es importante

que la clase tenga exactamente una instancia. Una aplicación de procesamiento de ventas podría tratar con ventas de una sola compañía y necesitar datos de la misma almacenado en un objeto que sería el único de la clase.

• Fuerzas: Usar una variable global no es un buen diseño. Otra opción es no crear instancias sino usar métodos y atributos estáticos pero no es es una buena solución para explotar el polimorfismo sobre sublases singleton y require un conocimiento global del tratamiento de la instancia como singleton.

97

Design Pattern: Singleton

• Solución:Crear un método estático GetInstance(). Cuando accede por primera vez crea la instancia y devuelve una referencia. Las otra veces que es accedido retorna esa referencia. El patrón ofrece las siguientes ventajas y desventajas….

98

Design Pattern: Singleton

Solución de Will Pugh (Thread Safe y Laizy load)

public class Singleton { // Protected constructor is sufficient to suppress unauthorized

calls to the constructor protected Singleton() {}

/** * SingletonHolder is loaded on the first execution of Singleton.getInstance() or the first access to SingletonHolder.instance , not before. */

private static class SingletonHolder { private final static Singleton instance = new Singleton(); }

public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.instance; } }

99

Design Patterns

100

Design Patterns

101

Design Patterns

102

Design Patterns

103

Design Patterns

104

Design Patterns

105

Design Patterns

106

Design Patterns

107

Design Patterns

108

Design Patterns

109

Design Patterns

110

Design Patterns

• Strategy

• Relación con el “Open-Close principle”

111

Design Patterns

112

Design Patterns

113

Design Patterns

114

Cuándo usar los Design Patterns

• Hay un pattern para el problema• Propone una solución mejor • No hay una solución más simple• El contexto del problema es

consistente con el del pattern• Las consecuencias de usarlo son

aceptables

115

Evaluación de Diseños• 3 grandes tipos de evaluación

Código

Diseño

Requerimientos

Código

Diseño

Requerimientos

Código

Diseño

Requerimientos

116

Algunos Errores Comunes (1/2)

• Diseño Depth First– Sólo satisface algunos requerimientos

• Refinamiento directo de la especificación de requerimientos– Puede llevar a un diseño ineficiente

• Olvidarse de cambios a futuro– Diseñar para extensión (y contracción!)

• Diseñar demasiado en detalle– Introduce demasiadas restricciones a implementación– es muy caro, no vale la pena

• Diseñar exclusivamente top-down– Primero los requerimientos críticos!– No todo lo vamos a construir. Selección de COTS influye en

la descomposición

117

Algunos Errores Comunes (2/2)

• Diseño documentado ambiguamente– Interpretado incorrectamente en tiempo de

implementación

• Decisiones de diseño indocumentadas– Diseñadores son necesarios durante la implementación

• Decisiones de diseño sin justificación documentada– Cambios mas adelante, aparentemente inofensivos,

rompen el diseño

• Diseño inconsistente– Módulos funcionan, pero no encajan– Divide to conquer, reunite to rule

121

Ejes para críticas de diseño

• Coorrección: fallas sintácticas y semánticas• Completud: tareas relevantes de diseño incompletas• Consistencia: contradicciones internas del diseño• Optimización: mejores opciones para los parámetros de

diseño• Pertinencia: decisiones soportadas por requerimientos• Alternativas: otras elecciones para una decisión de

diseño• Evolución: asuntos que comprometen futuros cambios• Presentación: uso torpe de la notación• Herramientas: otras herramientas que podrían ser

usadas en una decisión de diseño• Experiencia: recordar experiencias pasadas relevantes• Organizacional: interses de otros stakeholders

122

Métricas de Software

1970s: Intentos para definir criterios cuantitativos simples de complejidad del sofwtare y otras calidades

Halstead Complexity Measures• Program Length = total operators + total operands• Program Vocabulary = total distinct operators + total distinct• operands• Volume = Program Length * (log2Program Vocabulary)• Difficulty = (total distinct operators/2) * (total operands/total• distinct operands)• Effort = Difficulty * Volume

McCabe Complexity Measure• Cyclomatic Complexity = edges in call graph — nodes in call graph +

connected components

COCOMO modelo de costo para la estimación de costo, esfuerzo y calendario

123

Crítica a las métricas: Weyuker et.al.

Weyuker y otros observaron que la mayoría de las métricas fallaban en cumplir algunas propiedades obvias y deseables

Weyuker definió 9 propiedades deseables

Propiedad 3: Detalles de Deseño son importantes» Dos clases con la misma funcionalidad no deberían necesariamente

tener el mismo valor para la métricaPropiedad 4: Monotonía» La métrica para una combinación de clases no puede dar menos que

ninguna de las métricas de las componentesPropiedad 6: La interacción de clases incrementa la complejidad» El valor de la métrica de un par de clases que interactuan es mayor

a la suma de los valores individuales

Shyam R. Chidamber, Chris F. Kemerer, ‘A Metrics Suite for Object Oriented Design’, IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 20, no. 6, pp. 476-493, Jun. 1994