Engenharia de Software I: Introdução

1. Engenharia de Software I: Introdução Graduação em Informática 2010 Profa. Itana Gimenes

2. Programa • O Processo de Engenharia de Software • Engenharia de requisitos • Modelagem de sistemas • Conceitos de orientação a objetos • Desenvolvimento de sistemas orientados a objetos • Projeto de interface humano-computador • Ferramentas de apoio a análise e projeto de software

3. Estratégias • Desenvolvimento de projetos bimestrais em grupos de dois alunos (40%) • Provas escritas bimestrais (60%) • Eventuais trabalhos que podem valer pontos • Ferramenta: Jude ->Astah http://jude.change-vision.com/jude-web/product/community.html

4. 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.

5. 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.

6. 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)

7. 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.

8. 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

9. 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)

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. Como Produzir software? ambiente Sistema de Software Automatizar Computador Mundo Real

14. 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.

15. 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

16. 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)

17. A Evolução do Software • 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 • A segunda era • sistemas multiusuários • sistemas em tempo real • banco de dados • software produto • A quinta era • Netbooks • Web 2.0 • Serviços Web • Computação em nuvens • Os primeiros anos • sistemas batch • distribuição limitada • software personalizado 1950 2010 2000 1990 1960 1970 1980

18. 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

19. 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 pordepartamento Processo de Software .... For x:= 1 .. n do .... .... Métodos Ferramentas Procedimentos A idéia do processo de software

20. O Modelo Cascata

21. Requisitos do Sistema Requisitos do Software Análise Projeto do Programa Codificação Testes Operação Atualizações ao modelo cascasta

22. O Modelo Transformacional

23. O Modelo Espiral

24. From Sommerville

25. Análise de Requisitos Estratégias de Projeto Implementação usando 4GT Testes Modelo 4GT

26. 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.

27. 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.

28. Generalização Análise do Sistema Planejamento do Projeto de Software Análise de Requisitos Definição O Que? Projeto do Software Codificação Testes Processo de Software Desenvolvi mento O Como? Correção Adaptação Melhora mentos Manutenção A Obrigação ...

29. Seleção de Estágios de Desenvolvimento • Análise de requisitos • Especificação do software • Projeto da arquitetura • Projeto detalhado • Implementação • (Manutenção e evolução) What? How?

30. 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

31. Especificação do sistema • Expressar os requisitos de maneira formal através de diagramas bem definidos ou especificações matemáticas.

32. Projeto da arquitetura • Determinar a estrutura do software com seus componentes e conectores.

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

34. Implementação • Escrever o projeto do sistema em uma linguagem de programação.

35. Manutenção e Evolução • Corrigir eventuais erros no software e efetivar atualizações.

36. 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

37. 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)

38. 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.

39. Outros processos • Open • eXtreme programming • Processos ágeis • Scrum • OpenUP