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