Ferramentas CASE
Sarajane Marques Peres
Motivação
•
A complexidade dos requisitos dos softwares/sistemas exige um desenvolvimento
sistemático apoiado por técnicas eficazes que possibilitem mensurar os riscos de uso
e provar para a comunidade que o uso do software é seguro.
•
Conseqüentemente exige-se a melhora da qualidade dos produtos e para alcançar
isso:
–
–
–
Necessita-se de um processo de software bem definido, assistido e monitorado.
Necessita-se de métodos estruturados e formais para apoio ao desenvolvimento de
software.
Necessita-se de apoio às atividades do processo de software.
•
Para que se consiga monitorar/assistir um processo, é necessário que ele seja
bem definido.
•
Os métodos de estruturação (independente de paradigma) utilizados no
desenvolvimento de software oferecem procedimentos e notações diagramáticas que
especificam a função do software em diferentes níveis de abstração, e permitem a
construção do mesmo.
•
A sofisticação dos métodos leva a uma complexidade maior no gerenciamento do
processo de desenvolvimento de software. As ferramentas entram neste processo
como agentes que pretendem simplificar as ações envolvidas no processo.
Introdução
• Ferramenta CASE:
– CASE: Computer Aided Software Engeneering.
– Ferramenta que oferece um conjunto de serviços, fortemente
relacionados, para apoiar uma ou mais atividades do processo
de desenvolvimento de software.
– Serviços: ação efetuada pelo computador que é de interesse do
desenvolvedor:
•
•
•
•
Simples edições de texto
Gerenciamento de configurações
Teste de software
Verificações formais
– Estudar ferramentas CASE é estudar:
• Como construir: definição de requisitos e arquitetura
• Como usar: processo de adoção, avaliação e seleção.
Conceitos básicos
• As ferramentas CASE podem ser:
– Horizontais: oferecem serviços utilizados durante todo o processo de
software
– Verticais: utilizadas em fases específicas do processo de software
• Também podem ser classificadas de acordo com os serviços que
oferecem, dentre as quais, cita-se.
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Documentação
Planejamento e gerenciamento de projetos
Especificações formais
Comunicação
Análise e projeto de software
Projeto e desenvolvimento de interfaces
Programação
Gerenciamento de Configuração
Controle de Qualidade
Como construir?
• Sua construção também demanda a utilização das técnicas
de desenvolvimento de software – afinal ela é um software.
• Cada ferramenta tem propósitos diferentes, fornece serviços
diferentes, mas possuem algumas características em comum.
• Do processo de desenvolvimento de software comum,
destacam-se duas atividades que apresentam peculiaridades
quando envolvidas no processo de desenvolvimento de uma
ferramenta CASE:
– Levantamento de requisitos
– Projeto de arquitetura
Requisitos de Ferramentas CASE
• A captura dos requisitos do sistema junto ao usuário é um pouco
diferenciada porque:
– Os usuários de ferramentas CASE não são tão bem definidos quanto
os usuários de um aplicação comum.
• São desenvolvedores
– Membros de equipes de marketing também auxiliam no processo
– Trata-se de um produto dirigido a “mercado”
• O processo desta fase se dá basicamente por meio de atividades
macro:
–
–
–
–
Análise do mercado
Análise de documentação de ferramentas similares existentes
Testes sobre as ferramentas similares existentes
Elaboração e aplicação de questionários (na forma de ciclo de
questões) que deverão ser respondidos pelos desenvolvedores e
pessoal de marketing
Arquitetura de Ferramentas CASE
• A definição da arquitetura está intimamente relacionada
ao contexto no qual a ferramenta atuará. Os principais
aspectos a serem analisados são:
–
–
–
–
–
–
–
–
As atividades do ciclo de vida que a ferramenta vai abranger;
O repositório de dados que será utilizado;
O estilo de interface que será adotado;
Os serviços disponíveis em outras ferramentas que serão
reutilizados;
Quais as ferramentas existentes no mercado com as quais esta
ferramenta deveria cooperar;
Quais mecanismos de comunicação com outras ferramentas,
serão utilizados;
Quais filtros de dados serão utilizados
Para quais plataformas a ferramenta será desenvolvida.
Arquitetura de Ferramentas CASE
• Uma ferramenta CASE deve ser flexível, com arquitetura
modular para facilitar sua configuração para diferentes
propósitos. A arquitetura deve ser baseada em:
– Componentes: que representam os subsistemas principais e
objetos da ferramenta;
– Mecanismos de interação (tecnologia de integração): que
representam a forma como os componentes interagem, trocam
informações e afetam uns aos outros;
Exemplos de arquiteturas
Testes de codificação
Fontes
Ferramentas
Filtro
Arquivos
Engenharia reversa
Fontes
...
Dados derivados
Arquivos
Dicionário de dados
Ferramentas com
Dicionário de dados
Banco de dados
Qualquer ferramenta
que inteprete a base
de dados
Ferramentas com
Banco de dados
Principal diferença entre elas: a abertura para o compartilhamento de dados com outras
ferramentas. A melhor forma é a da terceira arquitetura.
XML 
O problema de integração das ferramentas
• Cada ferramenta pode ser vista como um módulo que provê um
serviço específico.
• A combinação destes módulos pode oferecer novas
funcionalidades.
• Exercício: Liste os dados que ferramentas de propósito diferentes
podem gerar e discuta o problema de integração/interpretação
destes dados. Utilize o slide 4 para definição dos propósitos.
• Problemas:
– Como cada ferramenta trata os dados
– Sobreposição de serviços
• Gerenciamento de versões
• Geração de códigos
• A resolução deste problema está baseada num modelo de
integração que representa os aspectos básicos que devem ser
tratados.
O modelo de integração de três dimensões
Apresentação (similaridades de estilo e
interface)
Operações comuns
Guias de estilo de funcionalidade
Dados
Chamada de
procedimentos
Mensagens
Controle de
processos
Controle
Sistema de
arquivos
Dicionário de
dados
Banco
de
dados
Integração por interface
• As ferramentas devem ser construídas de
forma que a interface esteja independente
da codificação de funções.
• O objetivo é deixar que a interface da
ferramenta seja configurada/alterada
facilmente, buscando padronização e
concentração de investimentos de
evolução.
Integração por Dados
• Promove formas de compartilhar os dados entre
diferentes ferramentas.
• Utilizando um repositório de dados comum (um SGBD,
por exemplo) é possível promover a integração usando
dados persistentes.
• A importação e a exportação de dados também pode ser
utilizada e, neste caso, as ferramentas possuem
estruturas de armazenamento de dados internas e
realizam traduções para o formato de outras
ferramentas.
• A combinação destas duas formas de integração por
dados pode ser combinada na prática.
Abordagens para
compartilhamento de dados
Ferramenta
A
...
Ferramenta
Z
Repositório
de dados
Requer convenções para
armazenamento. Se
beneficia das vantagens
de um SGBD.
Ferramenta
A
Ferramenta
B
Exportação
de dados
Requer convenções de
conversões. Dificulta o gerenciamento dos dados.
Como convenções genéricas, aceita por todos os fabricantes, é difícil de se
conseguir, o que acontece é o estabelecimento de convenções entre ferramentas que são mais utilizadas, na forma combinada, pelo mercado.
Integração por dados
• Encontrar um esquema comum de dados implica em
estabelecer um conjunto de tipos de objetos e
relacionamentos comuns, ou seja, um modelo comum.
• Uma vez conseguido isso, esquemas de gerenciamento
devem ser empregados, gerenciando acessos e
alterações, principalmente advindas da inserção de
novas ferramentas ao conjunto.
• Tecnologias que provessem suporte a esse tipo de
integração seriam úteis, uma vez que as ferramentas
poderiam ser implementadas sem a preocupação do
gerenciamento de repositórios.
Características dos BDs
BDs para aplicações comerciais
BDs para suportar a integração de
ferramentas CASE
Esquemas relativamente estáticos que Esquemas dinâmicos e evolutivos,
podem ser determinados a priori.
incluindo dados sobre o sistema de
integração
Ítens de dados de tamanho fixo.
Ítens de dados de tamanho variável.
Pequeno número de tipos de
entidades com um grande número de
instâncias de cada tipo.
Grande número de tipos de entidades
com poucas instâncias destes.
Itens de dados com valores únicos.
Versões múltiplas dos itens de dados
com controle de dependências e
relacionamentos entre versões.
Muitas transações curtas que podem
Transações longas que exigem
ser utilizadas como base para controle mecanismos mais sofisticados de
de acessos concorrentes.
controle de concorrência.
Integração por dados
• Existem alguns padrões definidos para integração
de ferramentas (os discutiremos mais tarde).
• Entretanto, apesar de relativamente maduros, não
são totalmente aceitos no mercado relacionado.
• A integração por dados envolve uma especificação
semântica dos dados. Esta parece ser uma das
maiores dificuldades da área. Encontrar uma
modelagem, em uma granulosidade ideal para o
armazenamento dos dados e de seus significados.
Exemplo de modelagem de objetos para
integração de ferramentas (por dados)
Documento
Id Documento
Data
Estado
Possui
Pessoa
Responsável por
Nome
Departamento
Cria
Versão
Num. Versão
Data
Descrição
Modelo de objetos da
Ferramenta de Gerenciamento
de Versões
Ferramenta
Produz
Nome
Fornecedor
Data
Exemplo de modelagem de objetos para
integração de ferramentas (por dados)
Projeto
Nome
Data
Orçamento
Gerente
Associado
Nome
Grau
Modelo de objetos da
Ferramenta de Gerenciamento
de Projetos
Produz
Produto
Nome
Estado
Prazo Final
Erros Pendentes
Possui
Id Erro
Estado
Data
Exemplo de modelagem de objetos para
integração de ferramentas (por dados)
Design
Id Design
Data
Programa
Implementado_por
Id Programa
Data
Tamanho
Relatório Erros
Data
Estado
Severidade
Composto_de
Construtor
Nome
Grau
Módulo
Associado_a
Relativo_a
Nome
Data
Modelo de objetos do
Avaliador de Erros
de Programas
Exemplo de modelagem de objetos para
integração de ferramentas (por dados)
Ferramenta
Nome
Fornecedor
Data
Versão
Produz
Projeto
Nome
Data
Orçamento
Produz
Desenvolvido_por
Produto
Nome
Estado
Prazo Final
Num Versão
Data
Descrição
Design
Id Design
Data
Implementado_por
Documento
Possui
Programa
Id Documento
Data
Estado
Pessoa
Responsável_por
Composto_de
Id Programa
Data
Tamanho
Nome
Departamento
Grau
Módulo
Nome
Data
Está_associado
Erro
Id Erro
Estado
Data
Srveridade
Associado_a
Integração por Dados
• De acordo com o modelo apresentado, qualquer
operação realizada em qualquer uma das três
ferramentas, individualmente, pode ser realizada por
meio dos objetos apresentados no modelo final.
• Observe que o modelo integrado sintetiza o que é um
documento e o que é uma pessoa.
• Um relacionamento de especialização foi inserido.
• Alguns caminhos (envolvendo relacionamentos) se
tornam mais curtos enquanto outros se tornam mais
longos.
Integração por Controle
• Provê mecanismos de comunicação entre ferramentas
independentemente do compartilhamento de dados.
• As ações executadas pelas ferramentas são comunicadas às outras
por meio de sinais de controle.
• A integração se dá sem sacrificar a independência das ferramentas.
Cada uma trata os dados como melhor lhe convém.
Configurador
Compilador
Editor
Código
Fonte
Comunicação ponto a ponto
Integração por Controle
• Chamada remota de procedimentos, é uma forma de
integração por controle. Mais adequada a produtos de
um mesmo fabricante.
• Software bus e Broadcast Message Server são
mecanismos que permitem a comunicação entre
produtos construídos por fabricantes diferentes,
requerendo o mínimo de alteração possível na estrutura
interna dos produtos.
• Exemplos: HP Softbench, Tooltalk, CORBA, COSE,
OLE, OpenDoc e, atualmente, WebServices tem atuado
na integração por controle.
Software Bus
• As interfaces procedimentais estão localizadas em módulos
chamados Software Components. Estes não interagem em nenhum
momento com os usuários (outras ferramentas).
• Todas as ações de interface com os usuários (as ferramentas)
devem ser implementadas nos User Interface Component,
responsáveis por chamar os Software Components para executar
as ações.
• São processos distintos.
UIC
UIC
SC
UIC
SC
Broadcast Message Server
• Responsável pela distribuição de mensagens dos tipos: requisição,
respostas ou notificação.
• As mensagens contém indicações sobre as ferramentas destino e
especificações sobre o escopo para o qual a mensagem se aplica.
• A sintaxe e semântica das mensagens são definidas por protocolos.
IDL= Interface
Definition Language
Cliente
Implementação
do objeto
IDL
Stub
IDL
Skeleton
Requisição
Difusor da requisição
Composição básica de uma
ferramenta CASE
Interface com o
usuário.
Outras ferramentas
Interface de
comunicação.
Interface com o
SGBD.
Usuário
Adoção de Ferramentas CASE
• O processo de adoção de ferramentas CASE é um
processo crítico dentro de uma empresa. Existe um
contraste neste processo: um aumento da oferta de
ferramentas CASE no mercado contra a dificuldade das
empresas em obter aumentos significativos de
produtividade.
• O IEEE P1348 – Recommended Pratice for the Adoption
of CASE Tools tenta fornecer um conjunto de questões
que devem ser analisadas quando da adoção de uma
ferramenta CASE, para aumentar as chances de
sucesso em seu uso.
O processo de adoção
• O que se espera da adoção
– Prover um nível apropriado de suporte tecnológico para os
processos de desenvolvimento e manutenção de software;
– Impactar positivamente sobre: produtividade, qualidade,
padronização, documentação;
– Induzir o uso geral e contínuo de ferramentas na organização e
seus grupos.
• Passos:
–
–
–
–
Definição da necessidade;
Avaliação e seleção de ferramentas;
Condução de um esforço piloto;
Tornar rotineiro o uso das ferramentas
O processo de adoção
•
Não se deve esperar que a adoção de uma ferramenta CASE solucione
problemas no processo de desenvolvimento de software.
•
O processo deve estar maduro para que a adoção da ferramenta tenha
sucesso. O modelo CMM (Capability Maturity Model) e os padrões
relacionados a ISO 9000, oferecem meios de avaliar o nível em que se
encontra o processo de desenvolvimento de software em uma empresa.
•
Dependendo do nível em que uma empresa se encontra, determinadas
ferramentas já poderiam ser adotadas, enquanto outras ainda
demandariam uma melhora na maturidade do processo dentro da empresa.
•
O processo de adoção de uma ferramenta deve ser avaliado a partir de
critérios mensuráveis para se saber se o sucesso foi alcançado ou não.
–
–
–
–
–
Medidas de produtividade do processo de software;
Percentual de projetos que utilizam a ferramenta;
Tempo de treinamento necessário;
Precisão das estimativas de custo do processo de software
Aderência a padrões.
O processo de adoção
• O projeto piloto:
– Deve ser conhecido, permitir comparações e passível de ser
desenvolvido no tempo previsto para o projeto piloto;
• Plano de migração (para uso geral e contínuo):
– Informações sobre os objetivos, critérios de avaliação,
cronogramas e riscos da migração;
– Informações sobre aquisição, instalação e adequação da
ferramenta ao ambiente;
– Necessidades e recursos requeridos para treinamento durante e
após a migração;
– Definição de procedimentos padrões para o uso de ferramentas.
O processo de adoção
• O passo de aquisição de ferramentas deve se preocupar
com o tratamento de algumas informações:
– Os pacotes de componentes de software, documentação e
treinamento a serem adquiridos para cada plataforma;
– Os mecanismos para aquisição de upgrades;
– As ferramentas com as quais a nova ferramenta pode ser
integrada;
– A adequação necessária para a ferramenta de modo a satisfazer
as convenções e procedimentos da organização;
– As responsabilidades pela instalação, integração, adequação e
manutenção da ferramenta;
– Um plano de conversão de dados provenientes de ferramentas
antigas.
Avaliação de Ferramentas CASE
• Processo no qual vários aspectos de uma ferramenta
CASE são medidos, considerando-se critérios definidos.
Os resultados são armazenados para uso posterior.
• Passos:
–
–
–
–
–
Definir a tarefa de avaliação;
Identificar e selecionar critérios de avaliação;
Identificar CASE candidatas;
Avaliar CASE candidatas;
Emitir relatório contendo resultados;
Seleção de Ferramentas CASE
• Processo no qual os dados de uma ou mais avaliações de
ferramentas são ponderados e comparados, considerando-se
critérios definidos, para determinar se uma ou mais ferramentas
podem ser recomendadas para adoção.
• Passos:
–
–
–
–
–
–
Definir o propósito da seleção;
Definir o escopo da seleção;
Identificar suposições e restrições;
Definir as atividades de seleção;
Identificar e ponderar os critérios de seleção;
Identificar as ferramentas candidatas (quando não identificadas em um
processo de avaliação prévio);
– Acessar os resultados da avaliação (quando realizada);
– Aplicar os critérios considerados aos resultados da avaliação.
Critérios
Critérios
Confiabilidade
Usabilidade
Eficiência
Manutenabilidade
Portabilidade
Geral
Funcionalidade
Ambiente de
Operação
Funções
Verticais
Funções
Horizontais
Ambiente de
Projetos
Modelagem
Documentação
Ambiente de
HW/SW
Implementação
Gerenciamento
de configuração
Ambiente
Tecnológico
Teste
Gerenciamento
de projetos
Bibliografia
• GIMENES, I. M. S., Resenha:
Ferramentas Case -1995.