Processo do Software
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Grupo de atividades coerentes para
especificação, projeto, implementação
e teste de sistemas de software.
Objetivos
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Introduzir os processos de modelagem de
software
Descrever alguns modelos de processos e quando
eles devem ser usados
Descrever em linhas gerais o processo modelo
para os requisitos de engenharia, de
desenvolvimento de softare, seu teste e evolução
Indroduzir a tecnologia CASE para o auxílio dos
processos de software
Tópicos cobertos
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Modelos do processo de software
Iteração entre os processos
Especificação de software
Projeto e implementação de software
Validação do software
Evolução do software
Processos automatizados de desenvolvimento
O processo do software
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Um conjunto estruturado de atividades necessárias para
desenvolver um sistema de software
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Especificação
Projeto
Validação
Evolução
Um modelo de processo de software é uma representação
abstrata do processo. Ela apresenta uma descrição do
processo de algumas perspectivas particulares
Modelos genéricos de processos de
software
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O modelo cascata (waterfall)
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Desenvolvimento evolucionário (ou prototipação)
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Especificação e desenvolvimento são intercalados
Modelo de sistema formal
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Fases separadas e distintas de especificação e desenvolvimento
Um modelo de sistema matemático é formalmente transformado
numa implementação
Desenvolvimento baseado em reuso
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O sistema é construído a partir de componentes existentes
Waterfall model
Requirements
definition
System and
software design
Implementation
and unit testing
Integr ation and
system testing
Operation and
maintenance
Modelo Cascata
Sistemático e seqüencial
Waterfall model phases
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Análise de requisitos e definições
Projeto do sistema e do software
Implementação e teste de unidades
Integração e testes do sistema
Manutenção e operação
Uma deficiência do modelo cascata é a
dificuldade em acomodar mudanças depois que o
processo se inicia.
Análise e Engenharia de Sistemas
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Estabelecer os requisitos básicos para todos os
sistemas que envolvem o software, como
hardware, pessoas e bancos de dados.
Envolve a coleta dos requisitos em nível do
sistema, com uma pequena quantidade de projeto
e análise de alto nível.
Analise de Requisitos de Sw
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Concentra a coleta de requisitos no sw.
Leva à compreensão do domínio da informação, a
função, desempenho e interfaces exigidos.
Os requisitos para o sistema e para o sw são
documentados e revistos com o cliente.
Projeto
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Estrutura de dados
Arquitetura de sw
Detalhes procedimentais
Caracterização da interface
É avaliado antes de começar a ser implementado
Junto com as etapas anteriores torna-se parte da
documentação do sistema
Codificação
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Projeto traduzido para a linguagem do
computador.
Se o projeto for executado detalhadamente, a
codificação pode ser executada mecanicamente?
Testes
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Concentra-se nos aspectos lógicos internos do sw.
Garante que “todas as instruções” tenham sido
testadas.
A entrada definida produz os resultados exigidos?
Garbage in, garbage out?
Manutenção
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Sw embutido nem sempre tem esta parte.
Erros encontrados.
Mudanças no ambiente externo.
Acréscimos funcionais.
Desempenho
Problemas com a Cascata
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O mais antigo e amplamente usado.
Projetos reais raramente seguem o fluxo seqüencial que ele
propõe. Ocorrem iterações que trazem problemas na
aplicação do paradigma.
É difícil para o cliente declarar todas as exigências
explicitamente. É difícil acomodar as incertezas naturais
que existem no começo de muitos projetos.
O cliente deve ter paciência. Uma versão do sw só estará
disponível em um ponto tardio do cronograma. Um erro
crasso, pode ser desastroso.
Só é apropriado quando os requisitos são bem conhecidos.
Desenvolvimento evolucionário
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Desenvolvimento exploratório
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O objetivo é trabalhar com o cliente e desenvolver um sistema
final a partir das especificações iniciais. Deve iniciar com
requisitos bem compreendidos.
Jogar fora a prototipação
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O objetivo é entender os requisitos do sistema. Deve iniciar com
requisitos pouco compreendidos.
Desenvolvimento evolucionário
Concurr ent
activities
Outline
description
Specification
Initial
version
Development
Intermediate
versions
Validation
Final
version
Prototipação
Início
Coleta e refinamento
dos requisitos
Avaliação do protótipo
pelo cliente
Desenvolvimento evolucionário
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Problemas
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Falta de visibilidade sobre o processo.
Sistema geralmente pouco estruturado.
Habilidades especiais (ex. em linguagens para uma rápida
prototipação) são requeridas.
Aplicabilidade
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Para sistemas interativos pequenos ou médios.
Para partes de de grandes sistemas (ex. A interface com o
usuário).
Para sistemas com pouco tempo de vida.
Modelo de desenvolvimento
formal
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Baseado na transformação de uma especificação
matemática através de diferentes representações
em um programa executável.
As transformações preservam a corretude das
especificações, sendo fácil demonstrar que que o
programa segue estas últimas.
Baseado na abordagem ‘Cleanroom’ para o
desenvolvimento de software.
Modelo de desenvolvimento
formal
Requirements
definition
Formal
specification
Formal
transformation
Integration and
system testing
Transformações formais
Formal transformations
T1
Formal
specification
T2
R1
P1
T3
R2
P2
T4
Executable
program
R3
P3
Proofs of transformation correctness
P4
Desenvolvimento formal
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Problemas
•
•
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São necessárias habilidades especiais e treinamento para aplicar
a técnica.
Dificuldade para formalizar especificamente alguns aspectos do
sistema, como a interface com o usuário.
Aplicabilidade
•
Sistemas críticos, especialmente aqueles em que uma versão
segura deve ser feita antes do sistema entrar em operação.
Desenvolvimento orientado a
reutilização
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Baseado na sistemática do reuse, onde os
sistemas são integrados a partir de componentes
existentes ou sistemas COTS (Commercial-offthe-shelf).
Estágios do processo
•
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Análise dos componentes
Modificação dos requisitos
Projeto do sistema com reutilização
Desenvolvimento e integração
Esta abordagem está se tornando mais importante,
porém ainda há pouca experiência com ela.
Reuse-oriented development
Requirements
specification
Component
analysis
Requirements
modification
System design
with reuse
Development
and integration
System
validation
Processo de iteração

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
Os requisitos do sistema sempre evoluem ao
longo do projeto, então o processo de iteração dos
estágios anteriores é retrabalhado e vira parte do
processo para grandes sistemas.
Iteração pode ser aplicada a qualquer modelo
genérico de ciclo de vida.
Duas abordagens semelhantes:
•
•
Desenvolvimento incremental
Desenvolvimento espiral
Desenvolvimento incremental
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
Ao invés de entreagar o sistema uma única vez, o
desenvolvimento e a entrega são partidos em
incrementos, que fornecem parte das
funcionalidades requeridas.
Os requisitos do usuários são dispostos
hierarquicamente, e os requisitos de prioridades
mais altas são incluídos nas primeiras entregas.
Quando o desenvolvimento de um incremento é
iniciado, os requisitos são “congelados” de forma
que os requisitos para incrementos posteriores
possam continuar a evoluir.
Incremental development
Define outline
requirements
Develop system
increment
Assign requirements
to increments
Valida te
increment
Design system
architecture
Integrate
increment
Valida te
system
Final
system
System incomplete
Vantagens do desenvolvimento
incremental
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
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
Valor ao cliente tende a ser entregue a cada
incremento, então a funcionalidade dos sistema
tende a ser avaliada mais cedo.
Os primeiros incrementos funcionam como um
protótipo para ajudar a esclarecer os requisitos
para os próximos incrementos.
Baixo risco de o projeto falhar completamente.
As tarefas de mais alta prioridade, tendem a
receber mais testes.
Extreme programming (XP)
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
Nova abordagem de desenvolvimento baseada no
desenvolvimento e entrega de pequenos
incrementos de funcionalidade.
Funciona com melhorias contínuas no código,
envolvimento do usuário no time de
desenvolvimento e programação em pares.
Os testes aparecem antes da codificação.
Desenvolvimento em espiral
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O Processo é representado como um espiral ao invés de
uma sequência de atividades com voltas para trás.
Cada volta no espiral representa uma fase no processo.
Não há fases fixas como especificação ou projeto. As
voltas no espiral são escolhidas dependendo do que é
requisitado
Os riscos são explicitamente avaliados e resolvidos
durante todo o processo
Spiral model of the software process
Determine objectives
alternatives and
constraints
Risk
analysis
Evaluate alternatives
identify, resolve risks
Risk
analysis
Risk
analysis
REVIEW
Requirements plan
Life-cycle plan
Development
plan
Plan next phase
Integration
and test plan
Prototype 3
Prototype 2
Operational
protoype
Risk
a nayl sis Prototype 1
Simulations, models, benchmarks
Concept of
Operation
S/W
requirements
Requirement
validation
Product
design
Detailed
design
Code
Unit test
Design
V&V
Integr ation
test
Acceptance
test
Develop, verify
Service
next-level product
Setores do modelo espiral
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Definição dos objetivos
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Avaliação e redução de riscos
•
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Os riscos são avaliados e as atividades organizadas para reduzir
os riscos chave.
Desenvolvimento e validação
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Os objetivos específicos para a fase são identificados.
Um modelo de desenvolvimento para o sistema é escolhido,
que pode ser qualquer um dos modelos genéricos.
Planejamento
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O projeto é revisto e a próxima fase da espiral é planejada.