Engenharia de Software I: Introdução

Graduação em Informática2010

Profa. Itana Gimenes

Programa

1. O Processo de Engenharia de Software2. Engenharia de requisitos3. Modelagem de sistemas4. Conceitos de orientação a objetos5. Desenvolvimento de sistemas orientados a

objetos6. Projeto de interface humano-computador7. Ferramentas de apoio a análise e projeto de

software

Estratégias

Desenvolvimento de projetos bimestrais em grupos de dois alunos (40%)

Provas escritas bimestrais (60%) Eventuais trabalhos que podem valer

pontos Ferramenta: Jude ->Astahhttp://jude.change-vision.com/jude-web/

product/community.html

Bibliografia Básica Software Engineering: (Update) (8th Edition) (International

Computer Science Series) by Ian Sommerville (Hardcover - Jun 4, 2006)

UML 2 and the Unified Process: Practical Object-Oriented Analysis and Design (2nd Edition) (Addison-Wesley Object Technology Series) by Jim Arlow and Ila Neustadt, 2005.

The Unified Modeling Language Reference Manual (2nd Edition) (The Addison-Wesley Object Technology Series) by James Rumbaugh, Ivar Jacobson, and Grady Booch (Hardcover - Jul 29, 2004).

Unified Modeling Language User Guide, The (2nd Edition) (Addison-Wesley Object Technology Series) by Grady Booch, James Rumbaugh, and Ivar Jacobson (Hardcover - May 29, 2005).

JACOBSON, I BOOCH, G., RUMBAUGH, J., Unified Software Development Process, Addison-Wesley, Janeiro 1999.

Bibliografia Complementar

Software Engineering: A Practitioner's Approach by Roger Pressman (Hardcover - Jan 20, 2009).

Análise e Projetos de Sistemas de Informaçao - Raul Sidnei Wazlawick, Editora Campus.

Motivação Compreender as etapas de

desenvolvimento de software. Conhecer a diferença entre o

desenvolvimento de software de pequeno e grande porte.

Conhecer as principais técnicas de desenvolvimento de software.

Estar apto a especificar projetos de software em UML (Unified Modeling Language)

Conceitos

Software “criação intelectual compreendendo os programas,

procedimentos, regras e qualquer documentação correlata à operação de um sistema de processamento de dados.” ISO9000-3

Produto de Software“Conjunto completo de programas de computador,

procedimentos e documentação correlata, assim como dados designados para entrega a um usuário.” ISO9000-3

Outros termos: sistemas de software, aplicações, aplicativos.

O Papel do Software na sociedade

Software está presente na grande maioria das atividades da sociedade:

Banco Comunicação Transporte Escola Previdência Supermercado Cinema Bares Parques de diversão

Exemplos de desastres causados por software

20 famous software disasters http://www.devtopics.com/20-famous-software-disasters/

Problemas vão de acidentes a financeiro devido ao grande percentual de re-trabalho necessário (US$ 60 bilhões)

Desastres causados por software

World War III… Almost (1983)

Cost: Quase toda a humanidade

Desastre: O sistema de alertas precoces soviético indicou falsamente que os EUA havia lançado 5 misséis balísticos. Felizmente um oficial soviético teve um presentimento e raciocinou “se os EUA realmente está nos atacando deveria lançar mais de 5 mísseis, então reportou que a alerta deveria ser falsa …”

Causa: Um bug no software soviético que falhou em filtrar detecções de mísseis falsas devido à luz do sol refletindo no topo das nuvens.

Desastres causados por software

Patriot Fails Soldiers (1991) Cost: 28 soldados mortos, 100 feridos Desastrer: Durante a primeira guerra do golfo,

um sistema de mísseis americano na Arábia Saudita falhou em interceptar um míssel vindo da esquadra iraquiana. O míssel destrui um acampamento american.

Cause: Um erro do software de arredondamento calculou incorretamente o tempo, fazendo o sistema ignorar o míssel.

Desastres causados por software

Pentium Fails Long Division (1993) Custo: US $475 milhões, credibilidade da empresa Desastre: Pentium, um chip da Intel bastante divulgado

cometia erros quando dividindo números de ponto flutuante em um intervalo específico. Por exemplo, dividindo 4195835.0/3145727.0 resulat em 1.33374 instead de 1.33382, um erro de 0.006%. Apesar do erro afetar poucos usuários, se tornou um pesadelo nas relações públicsa da empresa. Com aproximadamente 5 milhões de chips defeituosos em circulação, a Intel ofereceu reposição apenas aos consumidores que provassem que precisariam de alta precisão. No final, a Intel repos o chip de todos que reclamaram.

Causa: O divisor da unidade de ponto flutuante do Pentium tinha uma tabela de divisão errada, faltando em torno de 5 de milhares de entrada que resultavam em erros de arredondamento.

Como Produzir software?

Computador

Automatizar

Mundo Real

Sistema de Software

ambiente

Características de Software

Software é desenvolvido e não manufaturado no sentido clássico.

Software não se deteriora ... não existem componente de reposição.

Software é feito sob encomenda, ao invés de ser construído a partir de componentes.

A evolução tecnológica afeta diretamente as facilidades que podem ser incorporadas ao software e as técnicas de construção destes.

! Tempo para transferência de tecnologia.

Tipos de Sistemas de Software Software básico Software para sistema em tempo real Software comercial Software para engenharia e aplicações

científicas Software embarcado (ex. microwave) Software para computadores pessoais (shrink-

wrap) Software baseado em inteligência artificial Software de entretenimento

Engenharia de Software

Uma definição: O estabelecimento e uso de um conjunto de

princípios para se obter, economicamente, um software que seja confiável e trabalhe eficientemente em máquinas reais.

Três elementos chaves: métodos ferramentas procedimentos (gerenciamento de projetos)

A Evolução do SoftwareOs primeiros anos

•sistemas batch

•distribuição limitada

•software personalizado

A segunda era

•sistemas multiusuários

•sistemas em tempo real

•banco de dados

•software produto

A terceira era

•sistemas distribuídos

•incorporação de inteligência

•hardware de baixo custo

•impacto do consumidor

A quarta era

•sistemas desktop poderosos

•tecnologia de orientação a objetos

•sistemas especialistas

•redes neurais

•computação paralela

•comunicação intergaláctica

19501960 1970 1980 1990 2000

A quinta era•Netbooks•Web 2.0•Serviços Web•Computação em nuvens

2010

Modelos de Processo de Desenvolvimento de Software Modelo de ciclo de vida

descrições abstratas do processo de desenvolvimento e modificação, tipicamente, mostrando os principais estágios de desenvolvimento e manutenção de um software executável.

Processo de Software Desenvolvimento Manutenção Uso

A idéia do processo de software

Processo de Software

Tenho uma lista de nomes de pessoas ...Essas pessoas tem códigos de identificação ...Quero uma lista em ordem alfbética ...mas seria bom também ter um relatório por departamento

....For x:= 1 .. n do ........

MétodosFerramentas

Procedimentos

O Modelo Cascata

Requisitos do S istema

Requisitos doSoftware

Análise

Pro jeto de Programas

Codificação

Teste

O peração

Requisitos do Sistema

Requisitos do Software

Análise

Projeto do Programa

Codificação

Testes

Operação

Atualizações ao modelo cascasta

O Modelo Transformacional

Conceitos

Transformação

Descrição

V&V

Requisitos Arquite tura Pro je to Deta lhado

Iteração

Iteração

O Modelo Espiral

1. Defineobjetivos,

alternativase restrições

2. AnalisaRiscos

4. Planejapróximo ciclo

3. Desenvolveproduto

Riskanalysis

Riskanalysis

Riskanalysis

Riskanalysis Proto-

type 1

Prototype 2

Prototype 3Opera-tionalprotoype

Concept ofOperation

Simulations, models, benchmarks

S/Wrequirements

Requirementvalidation

DesignV&V

Productdesign Detailed

design

Code

Unit test

IntegrationtestAcceptance

testService Develop, verifynext-level product

Evaluate alternatives,identify, resolve risks

Determine objectives,alternatives and

constraints

Plan next phase

Integrationand test plan

Developmentplan

Requirements planLife-cycle plan

REVIEW

From Sommerville

Análise de Requisitos

Estratégias de Projeto

Implementação usando 4GT

Testes

Modelo 4GT

Abordagem Prototipação

Validar a precisão dos requisitos ou aceitabilidade das decisões.

Validar a viabilidade de uma estratégia proposta.

Observações: protótipos só são válidos se construídos

rapidamente protótipos devem ser desprezados.

Abordagem Incremental Definir e desenvolver uma pequena parte do

sistema de cada vez. Desenvolver um núcleo do sistema inicialmente

e depois adicionar funcionalidades em subprojetos.

Grande atração é que gera sistemas parciais executáveis e utilizáveis de onde se pode obter feedbacks e ganhar credibilidade do usuário.

Na prática é difícil de desenvolver uma abordagem incremental sem ter um entendimento completo dos requisitos.

Generalização

Análise do SistemaDefinição

Análise de Requisitos

Planejamento do

Projeto de Software

Processo de Software

Desenvolvimento

Manutenção

Projeto do Software

Codificação Testes

Correção Adaptação Melhoramentos

O Que?

O Como?

A Obrigação ...

Seleção de Estágios de Desenvolvimento

Análise de requisitos Especificação do software Projeto da arquitetura Projeto detalhado Implementação (Manutenção e evolução)

What?

How?

Análise de requisitos (Sistema e Software)

Software é sempre parte de um sistema maior que envolve hardware, pessoas, etc.- Modelo de negócios

Coleta de requisitos do software especificamente.

Técnicas de comunicação

Especificação do sistema

Expressar os requisitos de maneira formal através de diagramas bem definidos ou especificações matemáticas.

Projeto da arquitetura

Determinar a estrutura do software com seus componentes e conectores.

Projeto Detalhado

Projetar a concretização da especificação do software, definindo base de dados, representações de interfaces, algoritmos, etc.

Implementação

Escrever o projeto do sistema em uma linguagem de programação.

Manutenção e Evolução

Corrigir eventuais erros no software e efetivar atualizações.

O Ciclo de Vida Canônico Estudo de Viabilidade Iniciação do projeto Especificação de requisitos Projeto da arquitetura Projeto detalhado Codificação Teste de unidade Teste de aceitação Teste operacional Encerramento do projeto Operação Desativação do produto

Métodos de Construção de Software Abordagem sistemática para construir software

Procedimentos Notação Ferramenta Exemplo: Análise estruturada, OMT, Catalysis, Processo

Unificado Paradigma de desenvolvimento

Estruturado, orientado a objetos A escolha deve considerar:

características técnicas da aplicação características técnicas do método cobertura do ciclo de vida (Pode-se usar mais de um

método)

Observações sobre o processo de desenvolvimento Sempre deve existir um processo de software

definido - padrões de qualidade. A disciplina vai abordar o processo unificado.

O modelo canônico deve ser tratado como uma referência que deve ser adaptada para cada situação.

Criar um processo baseado em fases específico para cada projeto.

O profissional deve estar apto a avaliar a aplicação a ser desenvolvida e a situação do ambiente de desenvolvimento para decidir qual o melhor processo de software a ser definido.

Outros processos

Open eXtreme programming Processos ágeis Scrum OpenUP