@1997, Alexandre Vasconcelos 1DI-UFPE Sistemas CASE Introdução

@1997, Alexandre Vasconcelos@1997, Alexandre Vasconcelos 11 DI-UFPEDI-UFPE

Sistemas CASESistemas CASE

Introdução


ConteúdoConteúdo

Motivação O que é CASE? Uma Classificação para Sistemas CASE Histórico; Vantagens dos Sistemas CASE Problemas com os Sistemas CASE Ferramentas, Workbenches e Ambientes CASE O Ciclo de Vida de um Sistema CASE


MotivaçãoMotivação

A Engenharia de Software envolve trabalho técnico, administrativo e de controle;

Algumas tarefas são criativas e outras não; Tarefas não-criativas podem ser automatizadas com

o uso de CASE (Computer Aided Software Engineering): editores de texto, compiladores, gerenciadores de versões, etc.


O que é CASE?O que é CASE?

É o uso de suporte computacional no processo de desenvolvimento de software;


Uma Classificação para Sistemas CASEUma Classificação para Sistemas CASE

Classificação permite que sistemas CASE possam ser comparados;

Não existe uma classificação padrão; Sistemas CASE podem ser classificados de acordo

com várias dimensões: grau de formalidade imposta; tipo de interface oferecida ao usuário; fase(s) do ciclo de vida coberta(s); profundidade do suporte oferecido, etc.


Uma Classificação para Sistemas CASE - Uma Classificação para Sistemas CASE -

fases x profundidade fases x profundidade

Ferramenta - é um produto de software que auxilia em uma ou mais tarefas específicas de uma ou mais fases do processo (ciclo de vida) de desenvolvimento de software (ex: compilação, checagem de consistência de um projeto, edição de texto, etc.);

Workbench - conjunto de ferramentas integradas que suporta uma ou mais fases do processo de desenvolvimento de software (ex: especificação, projeto, implementação, etc.).

Ambiente - suporta todo ou uma grande parte do processo de desenvolvimento de software. Geralmente é um conjunto de workbenches integrados.

Na prática estes limites não são bem definidos.


Uma Classificação para Sistemas CASE - Uma Classificação para Sistemas CASE -

fases x profundidadefases x profundidade

Single-methodworkbenches

General-purposeworkbenches

Multi-methodworkbenches

Language-specificworkbenches

Programming TestingAnalysis and

design

Integratedenvironments

Process-centredenvironments

FilecomparatorsCompilersEditors

EnvironmentsWorkbenchesTools

CASEtechnology


Exemplos de Ferramentas CASEExemplos de Ferramentas CASE

Tool type ExamplesManagement tools PERT tools, Estimation toolsEditing tools Text editors, diagram editors, word

processorsConfiguration management tools Version management systems, Change

management systemsPrototyping tools Very high-level languages,

user interface generatorsMethod-support tools Design editors, data dictionaries, code

generatorsLanguage-processing tools Compilers, interpretersProgram analysis tools Cross reference generators, static

analysers, dynamic analysersTesting tools Test data generators, file comparatorsDebugging tools Interactive debugging systemsDocumentation tools Page layout programs, image editorsRe-engineering tools Cross-reference systems, program re-

structuring systems


Um Ambiente CASE TípicoUm Ambiente CASE Típico

Farermenta A Fearrmenta B Ferramenta X

Plataforma de Hardware e Software

Adm. Sist.

Integrador

Desenvolvedores eGerentes


Qualidade do Suporte CASEQualidade do Suporte CASE

Poor

Moderate

Good

Excellent

Quality of tool support

Requirementsdefinition

Function-orienteddesign

Object-orienteddesign

Testing ManagementFormalspecification

Datamodelling

Programming Maintenance

Activity


HistóricoHistórico

Surgimento de Ferramentas CASE específicas; Primeiras ferramentas voltadas ao desenvolvimento

de programas (ex: compiladores); Desenvolvimento de ferramentas incompatíveis; Necessidade de desenvolver ferramentas que

pudessem ser integradas; Surgimento de workbenches de programação;



Surgimento de métodos de projeto de software (ex: Jackson, Yourdon, etc.);

Adequação destes métodos a CASE (diagramas, anotações e documentos);

Surgimento de ferramentas de suporte a estes métodos;

Surgimento de workbenches de suporte a outras fases do ciclo de vida de software;



Automação de fases isoladas não foi satisfatória; Surgimento do APSE (Ada Programming Support

Environment) na década de 1980; Surgimento de ambientes CASE integrados (IPSEs,

ICASE’s, SDE’s ou SEE’s), suportando todo o ciclo de vida de software.


Vantagens dos Sistemas CASEVantagens dos Sistemas CASE

Automatiza o trabalho manual (não-criativo); Torna o desenvolvimento menos tedioso; Impõe padrões de notações e métodos entre os

usuários; Facilita a verificação de consistência e completude

do projeto, documentação e código dos sistemas; Aumenta a produtividade e reduz os custos de

desenvolvimento; Ajuda a melhorar a qualidade (ex: confiabilidade,

reusabilidade, etc.) do software;


Vantagens dos Sistemas CASEVantagens dos Sistemas CASE

Ajuda a melhorar a documentação e manutenção; Possibilita que problemas no desenvolvimento sejam

descobertos mais cedo, evitando a propagação entre as diversas fase;

Enfim, ameniza a crise de software.


Problemas com os Sistemas CASEProblemas com os Sistemas CASE

O grau de melhoria da produtividade é menor do que o esperado, devido a: Alguns problemas de desenvolvimento de software não são

completamente automatizáveis (ex: problemas de gerenciamento);

Problemas de integração; As pessoas que adotam estes sistemas não dão a devida

atenção aos processos de treinamento e adaptação.


CASE WorkbenchesCASE Workbenches

São sistemas especializados, desenvolvidos a partir de ferramentas e tecnologias particulares e que tiveram sua aplicabilidade estendida para cobrir uma ou mais fases do ciclo de vida do desenvolvimento de software;

Geralmente são fechados, ou seja, só podem ser estendidos a partir da modificação de sua arquitetura/código-fonte;

Existem alguns poucos workbenches abertos, onde novas ferramentas podem ser adicionadas incrementalmente;

Existe um grande número de workbenches especializados disponíveis e em uso, oferecendo excelente funcionalidade e ganhos em produtividade;


Ferramentas e Workbenches:Ferramentas e Workbenches:especificação de requisitosespecificação de requisitos

As principais características encontradas nestes sistemas são: Captura de requisitos; Alocação de requisitos a sub-sistemas (de forma gráfica ou

textual); Estabelecimento de ligações entre requisitos

dependentes/derivados; Rastreamento de requisitos (quem os forneceu?, por que?,

evolução, etc.); Gerenciamento de versões dos requisitos; Gerenciamento do trabalho cooperativo (acessos

concorrentes, níveis de acesso, etc.).


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: especificação de requisitosespecificação de requisitos

Exemplos: DOORS (Dynamic OO Requirements System) - Quality

Systems & Software (QSS); RTM (Requirements and Traceability Management); ProductTrack (Ferramenta para Captura, rastreamento e

avaliação de requisitos).


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: especificação formalespecificação formal

As principais características encontradas nestes sistemas são: Ambiente para edição; Verificação léxica, sintática e de tipos; Geração de mensagens de erro com informações

suficientes para o usuário localizar e reconhecer o erro; Auxílio à prova formal das especificações.

Exemplos: CADiZ (Computer AIded Design in Z) - York Software

Engineering; Z-eves - ORA Canada.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: análise e projeto de sistemasanálise e projeto de sistemas

As principais características encontradas nestes sistemas são: Facilidades para representação gráfica do fluxo de controle

e dos dados correspondentes; Facilidades para criação de um modelo do sistema e análise

da consistência do mesmo; Suporte a métodos de análise e projeto estruturados (ex:

SA/SD, SADT, JSD) e/ou técnicas de modelagem orientadas a objetos (ex: OMT, Booch, UML, etc.);

Pode incluir geradores de código a partir do modelo especificado.



Centralinformationrepository

Codegenerator

Querylanguagefacilities

Structureddiagramming

tools

Datadictionary

Reportgenerationfacilities

Design, analysisand checking

tools

Formscreation

tools

Import/exportfacilities



Exemplos: ObjectMaker - Catalyst Software Ltd. Teamwork - Cadre Technologies, Inc. Paradigm - Platinum Technology.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: projeto e desenvolvimento de interfacesprojeto e desenvolvimento de interfaces

As principais características encontradas nestes sistemas são: Facilidades para edição gráfica da interface; Geração do código correspondente a partir do protótipo da

interface construída por meio de manipulação direta.

Exemplos: Interviews; X-Designer - Imperial Software Technology, UK.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: apoio à programaçãoapoio à programação

As principais características encontradas nestes sistemas são: Edição, compilação, ligação e depuração de programas.

Exemplos: Turbo C; Turbo Pascal; VisualC++; Delphi.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: Dirigidos à LinguagemDirigidos à Linguagem

Ferramentas compartilham uma representação comum dos programas (ex: árvore sintática);

O editor de texto tem conhecimento da sintaxe da linguagem e pode editar a representação abstrata ao invés do código fonte;

Permite que múltiplas visões do programa sejam geradas.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: Dirigidos à LinguagemDirigidos à Linguagem

Textview

Procedureheading view

Graphicalprogram view

Abstract syntaxtree


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: gerenciamento de projetosgerenciamento de projetos

As principais características encontradas nestes sistemas são: Facilidades para representação de fluxo de documentos; Geração de métricas de produtividade; Estimativas de esforço e custos; Facilidades para gerenciamento de tarefas:

Quais as tarefas a serem executadas e por quem?Qual o cronograma de execução das tarefas?Quais os pré-requisitos para execução das tarefas?Quais os recursos disponíveis para a execução das tarefas?Quais os custos para a execução das tarefas?


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: gerenciamento de projetosgerenciamento de projetos

Exemplos: Project - Microsoft; Time Line - Symantec.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: gerenciamento de configuraçõesgerenciamento de configurações

As principais características encontradas nestes sistemas são: Controle de acesso às bibliotecas de componentes (ex:

duas pessoas não podem fazer modificações de um mesmo componente ao mesmo tempo);

Controle de versões; Controle de dependências para a reconstrução do sistema.

Exemplos: SCCS (Source Code Control System) e make no sistema

Unix.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: teste de softwareteste de software

Tentam propiciar uma redução do tempo e do custo do esforço de teste;

As principais características encontradas nestes sistemas são: Documentação de testes:

Definição do teste, armazenamento e recuperação. Suporte à geração de casos de teste; Suporte à avaliação dinâmica da atividade de teste:

Métricas (ex: número de comandos executados pelo teste);Percentagem de caminhos cobertos pelo teste, etc.;

Suporte à avaliação estática (ex: análise da complexidade do software com respeito à facilidade de manutenção);

Análise de abrangência (os testes foram exaustivos?).


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: teste de softwareteste de software

Exemplos: +1Test - +1 Software Engineering; Ferramentas da Eastern Systems Inc.:

TestPlan (gerenciamento de testes);TestBed (ferramenta de análise estática/dinâmica de testes);TestDesigner (ferramenta de testes).


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: documentaçãodocumentação

As principais características encontradas nestes sistemas são: Extração automática de informações de outras ferramentas

usadas no desenvolvimento; Extração automática de informações do código fonte; Geração de documentos de acordo com determinados

padrões.

Exemplos: Interleaf; PageMaker - Aldus.


Ferramentas e Workbenches: Ferramentas e Workbenches: engenharia reversaengenharia reversa

As principais características encontradas nestes sistemas são: Extração de informações sobre a arquitetura do sistema,

estrutura de controle, fluxo lógico, estrutura de dados e fluxo de dados, a partir da análise do código fonte;

Construção do modelo comportamental do sistema a partir da análise dinâmica do sistema. Essa característica é bastante rara.

Exemplos: PathMap - Cadre.


Meta-CASE WorkbenchesMeta-CASE Workbenches

Alguns workbenches são conceitualmente similares. Ex: em workbenches de projeto e análise, as diferenças podem ser o tipo de diagrama suportado e as regras utilizadas; em workbenches de programação, as ferramentas compartilham uma representação sintática dos programas, a qual pode ser definida separadamente;

Meta-CASE Workbenches são sistemas que dão apoio ao processo de criação de outros workbenches.



Os primeiros sistemas deste tipo foram criados na década de 1980 (Mentor, Synthesizer Generator, Gandalf);

Nestes sistemas, a sintaxe e a semântica da linguagem alvo são definidas e usadas para adaptar ferramentas genéricas de processamento de linguagens.



Languagesyntax

definition

Semanticinformation

Environmentgenerator

Languagetables

Genericenvironment

Language-oriented

environment


Vantagens dos WorkbenchesVantagens dos Workbenches

Geralmente estão disponíveis para uso em computadores pessoais de baixo custos;

Facilitam a padronização da documentação de sistemas de software;

Estima-se ganhos de produtividade em torno de 40% nos projetos, os quais são produzidos com menos defeitos.


Desvantagens dos WorkbenchesDesvantagens dos Workbenches

São sistemas geralmente fechados. Dificilmente podem ser integrados com outros sistemas;

Facilidades de importação e exportação de documentos são limitadas (geralmente ASCII e diagramas Postscript);

É difícil e muitas vezes impossível adaptá-los às necessidades específicas das organizações;

Deficiências no gerenciamento de configurações, principalmente devido à impossibilidade de relacionar documentos produzidos no workbench com documentos produzidos externamente.


Ambientes de Propósito GeralAmbientes de Propósito Geral

São ambientes que já foram concebidos como plataformas capazes de incorporar uma vasta gama de ferramentas;

Destinam-se ao suporte de sistemas de software de grande escala;

São denominados IPSE’s; Existem poucos ambientes comerciais de propósito

geral e mesmo os que existem oferecem funcionalidade limitada.


Ambientes de Propósito Geral: requisitosAmbientes de Propósito Geral: requisitos

Suportar o desenvolvimento de software de grande porte; Suportar todo o ciclo de vida de software; Suportar e integrar os diversos métodos usados nas

diversas fases; Estabelecer um guia automático para elaboração de um

projeto, passando por todas as fases do ciclo de vida de software, integrando as ferramentas e dados;

Permitir acesso direto a qualquer ferramenta, obedecendo a certos pre-requisitos;

Oferecer uma interface com o usuário consistente e uniforme em todas as ferramentas;



Prover mecanismos para compartilhar informações entre as ferramentas;

Permitir propagação de atualização por todas as ferramentas, se houver alteração da base de dados em uma delas;

Prover controle de versão e gerenciamento de configuração sobre todas as informações;

Permitir trabalho cooperativo; Ser configurável de acordo com as necessidades dos

projetos e usuários;



Permitir a reusabilidade de componentes de software;

Ser extensível (aberto), isto é, permitir que novas ferramentas sejam incorporadas;

Suportar a comunicação entre as equipes de desenvolvimento;

Coletar dados para medição de produtividade do processo de desenvolvimento de software.


Ambientes de Propósito Geral: problemasAmbientes de Propósito Geral: problemas

Pouca evidência prática das vantagens teóricas destes ambientes em termos do custo-benefício;

Tamanho e complexidade dos ambientes, levando a: Custos elevados para aquisição, treinamento, manutenção

e uso; Muitos sistemas não têm uma boa performance; Necessidade de pessoal de suporte para instalação,

monitoração e ajustes; Decréscimo da produtividade no período de implantação,

devido à falta de familiaridade e à mudança da sistemática de trabalho;


Ambientes de Propósito Geral: problemasAmbientes de Propósito Geral: problemas

Inflexibilidade: Idealmente ambientes deveriam ser customizáveis para

cada usuário; Na prática, a maioria dos ambientes disponibiliza um certo

número de ferramentas e o melhor que pode ser feito é a incorporação de novas ferramentas;

Poucos são os sistemas que permitem a flexibilização do processo de desenvolvimento.

A tecnologia ainda é instável (falta ou excesso de padrões).


O Ciclo de Vida um Sistema CASEO Ciclo de Vida um Sistema CASE

O ciclo de vida de um sistema CASE é comparável ao ciclo de vida de um software desenvolvido usando tal sistema;

Existem vários estágios que podem ser identificados no uso de um sistema CASE: Escolha; Adaptação; Introdução; Uso; Evolução; Obsolescência.


O Ciclo de Vida de um Sistema CASEO Ciclo de Vida de um Sistema CASE

Escolha Adaptação Introdução

Uso Evolução Obsolescência


O Estágio da Escolha: O Estágio da Escolha: definiçãodefinição

Envolve a escolha de um sistema CASE apropriada(o) para o tipo de software a ser desenvolvido na empresa.


O Estágio da Escolha: O Estágio da Escolha: fatoresfatores

Os fatores a serem levados em conta na escolha de um sistema CASE são: Padrões e métodos adotados na empresa devem ser

suportados; O hardware existente e os futuros desenvolvimentos do

hardware; As classes de aplicações a serem desenvolvidas; Segurança de acesso; Preço (aquisição, manutenção e evolução).


O Estágio da Adaptação: O Estágio da Adaptação: definiçãodefinição

Envolve a adaptação do sistema para as necessidades específicas da empresa.


O Estágio da Adaptação:O Estágio da Adaptação:principais atividadesprincipais atividades

Instalação e teste; Definição do modelo de processo de software -

mesmo que não seja possível embutir este modelo (ex: cascata, espiral, etc.) no sistema, esta atividade é necessária para que o gerente visualize onde o sistema CASE pode ser usado e que interfaces com outras ferramentas precisam ser construídas;


O Estágio da Adaptação:O Estágio da Adaptação:principais atividadesprincipais atividades

Integração - envolve a integração do sistema CASE com outros sistemas CASE. Se o novo sistema baseia-se num Sistema de Gerenciamento

de Objetos (OMS) compartilhado, o esquema deve ser definido e validado. Isto envolve identificar todas as entidades e relacionamentos que são importantes para o processo de desenvolvimento de software da organização;

Se o novo sistema é baseado em arquivos, um formato comum de arquivos deve ser adotado, ou quando não, programas filtros devem ser construídos.

Documentação - todo o processo de instalação e adaptação deve ser documentado.


O Estágio da Introdução:O Estágio da Introdução:definiçãodefinição

Envolve a introdução do sistema CASE na empresa. Para isto, é necessário que o engenheiro de software seja adequadamente treinado para o seu uso.


O Estágio da Introdução:O Estágio da Introdução:problemasproblemas

Resistência por parte dos usuários: crença de que os sistemas CASE são mais prescritivos e

limitam a criatividade individual de cada pessoa.

Deficiência de treinamento: usuários são relutantes em aprender novas tecnologias; dificuldades em entender características/facilidades dos

novos sistemas.

Resistência por parte da gerência: medo de que a introdução de tecnologia desconhecida

dificulte o processo de gerenciamento.


O Estágio da Introdução:O Estágio da Introdução:respostas aos problemasrespostas aos problemas

Resistência por parte dos usuários: o sistema CASE dará assistência às tarefas maçantes do

desenvolvimento de software (ex: redesenhar diagramas de projeto, encontrar o código associado à documentação e vice-versa, etc.);

os engenheiros de software terão mais tempo para as tarefas criativas e gratificantes do seu trabalho;

não é pretensão dos sistemas CASE desestimular a habilidade de criar dos engenheiros de software.


O Estágio da Introdução:O Estágio da Introdução:respostas aos problemasrespostas aos problemas

Deficiência de treinamento: o treinamento deve ser de boa qualidade; o orçamento dedicado ao treinamento deve ser adequado; a migração para a nova tecnologia deve ser gradativa.

Resistência por parte da gerência: os custos de introdução da tecnologia em novos projetos

devem ser cuidadosamente medidos e comparados com os custos anteriores;

estas medidas podem ser usadas para convencer os gerentes das vantagens da introdução de novas ferramentas/ambientes.


O Estágio do Uso:O Estágio do Uso:definiçãodefinição

Envolve o uso da ferramenta/ambiente no desenvolvimento de software do dia-a-dia.

Após a introdução da ferramenta/ambiente em projetos pilotos, tal tecnologia pode se tornar disponível para todos os projetos;

Inicialmente o uso deve ser incentivado, mas com o ganho de experiência este uso pode se tornar obrigatório.


O Estágio da Evolução:O Estágio da Evolução:definiçãodefinição

Na realidade não é um estágio isolado, pois é uma atividade contínua durante todo o ciclo de vida da ferramenta/ambiente;

Envolve a modificação da ferramenta/ambiente para adaptá-la a novos requisitos ou a novas plataformas de hardware ou software.


O Estágio da Evolução:O Estágio da Evolução:problemasproblemas

As versões nova e velha da ferramenta/ambiente podem não ser compatíveis devido a mudanças no hardware/software;

Se esta incompatibilidade existir e forem necessárias ambas as versões da ferramenta/ambiente na empresa, então a infra-estrutura antiga de hardware/software terá que ser mantida na empresa, juntamente com a nova infra-estrutura.


O Estágio da Obsolescência:O Estágio da Obsolescência:definiçãodefinição

Este é o estágio no qual a ferramenta/ambiente se torna fora de uso: devido a deficiência de suporte por parte do

fabricante/vendedor; devido a mudanças na plataforma de hardware e/ou

software da empresa; devido à substituição por outra ferramenta/ambiente mais

adequado para a empresa.


O Estágio da Obsolescência:O Estágio da Obsolescência:problemasproblemas

Garantir que o software desenvolvido usando a ferramenta/ambiente ainda pode ser suportado pela empresa;

Um período de transição/migração para uma nova tecnologia deve ser cuidadosamente planejado;

Este período é mais tranqüilo se o software desenvolvido usando a ferramenta/ambiente já se tornou obsoleto.


Pontos-chavePontos-chave

CASE envolve o suporte automatizado ao processo de desenvolvimento de software;

A tecnologia CASE pode ser classificada de acordo com diversas características (ex: funcionalidade, fases do desenvolvimento suportadas, etc.);

Ferramentas dão suporte a atividades individuais, workbenches dão suporte a conjuntos de atividades e ambientes dão suporte a todo o processo.

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