ingeniería de software agustín j. gonzález elo329: diseño y programación orientados a objeto...
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Ingeniería de Software
Agustín J. GonzálezElo329: Diseño y Programación
Orientados a ObjetoTomado de:
http://www.dsic.upv.es/~uml http://inst.eecs.berkeley.edu/~cs169/
entre otras fuentes.
Definición
(1993) La aplicación mecanismos sistemáticos, disciplinados, y cuantificables para el desarrollo, operación y mantención de software; esto es la aplicación de la ingeniería al software.
Establecimiento y uso de principios con caracteres de ingeniería apropiados para obtener, eficientemente, software confiable, que opere eficaz y eficientemente en máquinas reales
La aplicación del arte del desarrollo software junto con las ciencias matemáticas y computadores para diseñar, construir, y mantener eficientes y económicos programas computacionales que logran sus objetivos.
Estado del arte en Ing. De Software
¿Es una ciencia rigurosa con fuertes fundamentos matemáticos?
¿Es una campo técnico bien desarrollado con mucho de disciplina de ingeniería?
O está realmente en un estado primitivo... A lo más una serie de “mejores prácticas”,
desarrolladores de software construyen software y si éstos funcionan entonces nosotros estudiamos como ellos lo hicieron.
Si éstos funcionan por un largo tiempo entonces estudiamos sus procesos de software aún más cuidadosamente.
Construcción de una casa para “fido”
Puede hacerlo una sola personaRequiere:
Modelado mínimoProceso simpleHerramientas simples
Construcción de una casa
Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipoRequiere:
ModeladoProceso bien definidoHerramientas más sofisticadas
Construcción de un rascacielos
Herramientas(Ej: Rational Rose)
Proceso (MetodologíasEj: ITIL, Extreme Programming, RUP: Rational Unified Process)
Notación (UML)
Claves en Desarrollo de SI
Calidad: Ej: CMM
Sistema Computacional
Proceso de Negocios
Orden
Item
envío
“El modelado captura laspartes esenciales del sistema”
Abstracción - Modelado Visual (MV)
Interfaz de Usuario(Visual Basic,
Java, ..)Lógica del Negocio
(C++, Java, ..)
Servidor de BDs(C++ & SQL, ..)
Múltiples Sistemas
Componentes Reutilizados
Manejar la complejidad
“Modelar el sistema independientemente del lenguaje de implementación”
Promover la Reutilización
Notación (Visual) - Beneficios
¿Por qué la Orientación a Objetos?
Proximidad de los conceptos de modelado respecto de las entidades del mundo real Mejora la captura y validación de requisitos Acerca el “espacio del problema” y el “espacio de
la solución” Modelado integrado de propiedades estáticas
y dinámicas del ámbito del problema Facilita construcción, mantenimiento y
reutilización Podríamos dar muchas razones pero hay
problemas..
“...Los conceptos básicos de la OO se conocen desde hace dos décadas, pero su aceptación todavía no está tan extendida como los beneficios que esta tecnología puede sugerir”
Problemas en OO
… Problemas en OO
Un objeto contiene datos y operaciones que operan sobre los datos, pero ...
Podemos distinguir dos tipos de objetos degenerados:
Un objeto sin datos (que sería lo mismo que una biblioteca de funciones)
Un objeto sin “operaciones”, con sólo operaciones del tipo crear, recuperar, actualizar y borrar (que se correspondería con las estructuras de datos tradicionales)
Un sistema construido con objetos degenerados no es un sistema verdaderamente orientado a objetos
Proceso de Desarrollo de SW
El proceso de desarrollo “Completo”
Se da en un contexto y dependiendo el texto o investigador destaca más o menos etapas.
El más completo que he visto incluye:
Al desarrollo es a lo que normalmente se la da más énfasis en la literatura.
Sueño LanzamientoInvestigación Desarrollo Soporte
Tiempo
Caso de desarrollo de productos (Francys Lillo & Victor Grimblatt, Motorola)
Concepto, definición yplanificación
DesarrolloDesarrollo ManufacturaManufactura DistribuciónDistribución Post-ventaPost-venta
CALIDAD
Caso de desarrollo de productos (Francys Lillo & Victor Grimblatt)
Requisitos nuevoso modificados
Sistema nuevoo modificado
Proceso de Desarrollo de Software
¿Qué es un Proceso de Desarrollo de SW?
Define Quién debe hacer Qué, Cuándo y Cómo debe hacerlo
No existe un proceso de software universal. Las características de cada proyecto (equipo de desarrollo, recursos, etc.) exigen que el proceso sea configurable
Sueño LanzamientoInvestigación Desarrollo Soporte
Tiempo
Planificar y Evaluar Proyectos ...
¿Podré cumplir con los plazos? ¿Estaré dentro de lo
presupuestado? ¿El “cliente” quedará satisfecho?
Las Metodologías pueden ser la ayuda que necesitamos, si podemos usarlas correctamente !!
Procesos, Metodologías
¿Qué es una Metodología ...
Las metodologías imponen un proceso disciplinado sobre el
desarrollo de software con el fin de hacerlo más predecible y
eficiente.
Las ágiles más conocidas ...
XP (Programación Extrema) La familia Cristal de Cockburn Código Abierto ASD (Desarrollo de Software Adaptable) SCRUM FFD (Desarrollo Manejado por Rasgos) DSDM (Método de desarrollo de sistema
dinámico) RUP (Rational Unified Process)Yo no conozco todas, pero vale la pena conocer al menos una. Aquellas en rojo son la más populares.
Metodologías en área TI
Más detalles aquí.
Apostando por RUP ...
Desarrollo de software: Características de RUP ...
Guiado y Manejado por Casos de Uso
Centrado en la Arquitectura
Iterativo e Incremental
Desarrollo Basado en Componentes
Utilización de UML
Proceso Integrado
Principales metodologías en el tiempo
Tiempo
Modelo Tradicional de Cascada
Tiempo
Definición de Requerimientos
Análisis & Diseño
Implementación y Test Unitarios
Construcción/Pruebas
t
t
Iteración 1 Iteración 2 Iteración 3
P
C
A&D
R
P
C
A&D
R
P
C
A&D
RModelo Iterativo
Incremental
Integración ytest del sistema
Operación y mantención
TiempoTiempo
Esfu
erz
o N
ecesari
o p
or
Acti
vid
ad
Esfu
erz
o N
ecesari
o p
or
Acti
vid
ad
TransiciónTransiciónElaboracióElaboraciónn
ConstruccióConstrucciónn
ConcepciónConcepción
Iteración Preliminar
. . . .. . . .Iteración1
Iteración2
. . . .. . . . Iteraciónn
Iteración
n+1
RUP Define Fases de Desarrollo ...
Análisis & Diseño
Construcción
Pruebas
Distribución
Requerimientos
Áreas de trabajo (Workflow)
A & D
C
P
D
R
A & D
C
P
D
R
A & D
C
P
D
R
A & D
C
P
D
R
ConcepciónConcepción ElaboraciónElaboración ConstrucciónConstrucción TransiciónTransición
Compromiso de recursos para fase
elaboración
HitoObjetivos,
visión
HitoArquitectura
HitoCapacidad
Operacional
Aceptación del cliente
LiberaciónProducto
Tiempo
Importancia de los Hitos en RUP ...
Mejores Prácticas de RUP ...
Controle los Cambios
Administre los Administre los RequerimientosRequerimientos
Use Use Arquitectura Arquitectura
de de ComponentesComponentes
Modele Modele VisualmenteVisualmente
Verifique Verifique CalidadCalidad
Desarrolle Iterativamente
Un Ejemplo: Comparar con V-Model (Motorola)
• Pruebas funcionales• Pruebas de desempeño• Gestión de requisitos• Gestión de cambios y
configuración• Ingeniería de Negocio• Ingeniería de datos• Diseño de interfaces
Rational Unified Process1998
Rational Objectory Process1996-1997
Objectory Process1987-1995
Enfoque Ericsson
UML
Rational Unified Process (RUP)
Otra visión similar con más Actividades
Otra visión similar con más Actividades
Disciplinas o áreas de trabajo
Modelado del Negocio
Requisitos
Análisis y Diseño
Implementación
Pruebas
Despliegue, distribución
Entorno
Gestión de configuración y cambios
Gestión del proyecto
Primarios
De Apoyo
Deployment Set
Project Management Set
Configuration & Change Management Set
Environment Set
Business Modeling Set
Requirements Set
Analysis & Design Set
Implementation Set
Test Set
... Elementos en RUP
Artefactos Es el Resultado parcial o final que es producido y
usado durante el proyecto. Son las entradas y salidas de las actividades
Un artefacto puede ser un documento, un modelo o un elemento de modelo
Conjuntos de Artefactos
Características Esenciales de RUP
Proceso Dirigido por los Casos de Uso Proceso Iterativo e Incremental Proceso Centrado en la Arquitectura
RequisitosCapturar, definir y validar los casos de
uso
Realizar los casos de uso
Verificar que se satisfacen los casos de uso
Análisis & Diseño
Implementación
Pruebas
Casos de Usointegran el
trabajo
Proceso dirigido por los Casos de Uso
Caso de Uso Realización de Análisis Realización de Diseño
Caso de Prueba
X
«trace» «trace»
«trace»«trace»
Pruebas Funcionales
PruebasUnitarias
[The Unified Software Development Process. I. Jacobson, G. Booch and J. Rumbaugh. Addison-Wesley, 1999]
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
... Proceso dirigido por los Casos de Uso
El ciclo de vida iterativo se basa en la evolución de prototipos ejecutables que se muestran a los usuarios y clientes
En el ciclo de vida iterativo en cada iteración se reproduce el ciclo de vida en cascada a menor escala
Los objetivos de una iteración se establecen en función de la evaluación de las iteraciones precedentes
Proceso Iterativo e Incremental
Análisis
Diseño
Codific.
Pruebas eIntegración
n veces
... Proceso Iterativo e Incremental
Las actividades se encadenan en una mini-cascada con un alcance limitado por los objetivos de la iteración
... Proceso Iterativo e Incremental
Cada iteración comprende: Planificar la iteración (estudio de riesgos) Análisis de los Casos de Uso y escenarios Diseño de opciones arquitectónicas Codificación y pruebas. La integración del nuevo
código con el hecho en iteraciones anteriores se hace gradualmente durante la construcción
Evaluación de la entrega de ejecutable (evaluación del prototipo en función de las pruebas y de los criterios definidos)
Preparación de la entrega (documentación e instalación del prototipo)
EnfoqueCascada
EnfoqueIterativo eIncremental
Proceso Iterativo e Incremental
Grado de Finalización de Artefactos
... Proceso Iterativo e Incremental
Proceso Centrado en la Arquitectura
La arquitectura de un sistema es la organización o estructura de sus partes más relevantes
Un arquitectura ejecutable es una implementación parcial del sistema, construida para demostrar algunas funciones y propiedades
RUP establece refinamientos sucesivos de una arquitectura ejecutable, construida como un prototipo evolutivo
Architecture
Inception Elaboration Construction Transition
Fases del Ciclo de Vida
El ciclo de vida consiste en una serie de ciclos, cada uno de los cuales produce una nueva versión del producto
Cada ciclo está compuesto por fases y cada una de estas fases está compuesta por un número de iteraciones
Las fases son: Inicio o Estudio de oportunidad Elaboración Construcción Transición
...Fases del Ciclo de Vida
Inicio o Estudio de oportunidad (inception) Define el ámbito y objetivos del proyecto Se define la funcionalidad y capacidades
del producto
Elaboración Tanto la funcionalidad como el dominio
del problema se estudian en profundidad Se define una arquitectura básica Se planifica el proyecto considerando
recursos disponibles
...Fases del Ciclo de Vida
Construcción El producto se desarrolla a través de iteraciones
donde cada iteración involucra tareas de análisis, diseño e implementación
Las fases de estudio y análisis sólo dieron una arquitectura básica que es aquí refinada de manera incremental conforme se construye (se permiten cambios en la estructura)
Gran parte del trabajo es programación y pruebas Se documenta tanto el sistema construido como el
manejo del mismo Esta fase proporciona un producto construido junto
con la documentación
...Fases del Ciclo de Vida
Transición Se libera el producto y se entrega al usuario
para un uso real Se incluyen tareas de marketing,
empaquetado atractivo, instalación, configuración, entrenamiento, soporte, mantenimiento, etc.
Los manuales de usuario se completan y refinan con la información anterior
Estas tareas se realizan también en iteraciones
15%
10%
15%
30%
15%
P re lim ina ry
Ite ra tion(s)ite r.
# 1
ite r.
# 2
ite r.
# n
ite r.
# n+ 1
ite r.
# n+2
ite r.
# m
ite r.
#m +1
Inception Elaboration Construction Transition
Una iteración en lafase de elaboración
Requisitos
Diseño
Implementación
Pruebas
Análisis
Esfuerzo respecto de las Workflows
P re lim ina ry
Ite ra tion(s)ite r.
# 1
ite r.
# 2
ite r.
# n
ite r.
# n+ 1
ite r.
# n+2
ite r.
# m
ite r.
#m +1
Inception Elaboration Construction Transition
Una iteración en lafase de elaboración
Requisitos
Diseño
Implementación
Pruebas
Análisis
Esfuerzo: 5% 20% 65% 10%Duración: 10% 30% 50% 10%
...Esfuerzo respecto de las Fases
Dos lecciones importantes
El tiempo es independiente del contexto. Ahorrar una semana la comienzo de un proyecto es tan bueno como ahorrarla al final. Una semana es una semana.
Es mucho más fácil ahorrar tiempo al inicio del proyecto (cuando los entregables son menos claros).
Conclusión: Pronto hay que tener claro el proyecto del ramo.
Idea relacionada: Patrones de Diseño
Es una solución a un problema general de diseño. Tiene la forma de un conjunto de clases que
interactúan. Las clases requieren personalización al caso
específico (partes en blanco)
Ejemplo: Patrón Observador
Modelo, vista, controlador
Vista
Modelo
Controlador