Unidad 1.2 A IntroduccióN A Los Proceso De Software Modelos Tradicionales

8 de abr de 2023 Sergio Sánchez Rios

Ingeniería de SoftwareUnidad I

El proceso de Software

Sergio Sánchez Rios.

Ingeniero en Informática – Licenciado en Informática


¿Qué es un proceso de software?

“ El proceso de software es un conjunto de actividades y resultados asociados que conducen a la creación de un producto de software”. [Sommerville 2002]

Cuando el proceso implica la construcción de algún producto, solemos referirnos al proceso como Ciclo de Vida.

El proceso de desarrollo de software suele denominarse ciclo de vida del software, porque describe la vida de un producto de software desde su concepción hasta su implementación, entrega, utilización y mantenimiento.


Actividades comunes a todos los procesos de software

Aunque existen muchos procesos diferentes de software, tienen actividades fundamentales que son comunes para todos ellos Especificación del software: se debe definir la funcionalidad del software y las restricciones en sus operaciones.

Diseño e implementación del software: se debe producir un software que cumpla su especificación.

Validación del software: se debe validar el software para asegurar que hace lo que el cliente desea.

Evolución del software: el software debe evolucionar para cumplir con los cambios en las necesidades del usuario.


Documentación de software

“Lo que no está escrito no existe...”

Algunos tipos de documentos:

Plan de software Especificación de Requerimientos Especificación de Diseño Plan de Pruebas Resultados de Revisiones Bitácoras


Etapas generales en el desarrollo de software

Planificación Definición y análisis de requerimientos Diseño del sistema Codificación Pruebas unitarias Pruebas de integración Pruebas del sistema Liberación del producto Mantenimiento


Planificación

Es proporcionar un marco de trabajo que permita al gestor hacer estimaciones razonables de recursos, costos y planificación temporal.

Objetivo

Antes de comprometer los fondos para el desarrollo de un software o el mantenimiento de un proyecto por lo general el cliente quiere una estimación de cuánto costará el proyecto y cuánto durará.

Producto de trabajoPlan del proyecto: deja por escrito las necesidades del cliente, así como lo que se espera hacer para satisfacerlas.


Análisis y definición de requerimientos

Reunirse con los clientes para definir los requerimientos: son lo que los clientes y usuarios quieren que haga el sistema. Los requerimientos definen el sistema.

Objetivo

Producto de trabajo

Documento de Requerimientos

Definición de requerimientos (clientes)

Especificación de requerimientos (diseñadores)


Diseño

Transformar el problema en una solución, es decir realizar un diseño del sistema que satisfaga las necesidades de los clientes.

Objetivo

El diseño consta de dos partes:

Diseño del sistema o conceptual: Se presenta el sistema desde la visión del Cliente, solo se describen apariencia y funcionalidad.

Diseño técnico: el objetivo, es que los constructores comprendan el hardware y el software concretos que se necesitarán para resolver el problema del cliente. Se utiliza el diseño global para generar los diseños de los programas.


Diseño

Producto de trabajo

Especificación de Diseño

Documentación dirigida al cliente (lenguaje natural)

Terminología técnica para describir la estructura del sistema, datos y funciones.


Codificación

Proceso creativo que traduce el diseño a un lenguaje de programación.

Objetivo

Producto de trabajo

Escribir los programas que implementen el diseño.

Código Fuente.

Documentación del programa.

Documentación interna.

Documentación externa.


Prueba

Demoler el producto de software con el propósito de detectar defectos.

Objetivo

La etapa de Prueba consta de tres partes:

Prueba unitaria: prueba de los módulos por separado.

Prueba de integración: se reúnen piezas y se prueban.

Prueba del sistema: se prueba el sistema completo, para probar que las funciones y relaciones estén bien.


Prueba

Producto de trabajo

Plan de Prueba

Objetivos de las pruebas.

Diseño de los casos de prueba.

Preparación escrita de los casos de prueba

Verificación casos de prueba.

Ejecución en las pruebas.

Evaluación de los resultados.


Liberación del producto

Es más que solo la entrega del producto, sino que es el momento del desarrollo en que se ayuda a los usuarios a comprender el producto entregado y a sentirse cómodos con él.

Objetivo

Producto de trabajo

Manuales de usuario, Manuales del operador, guía general del sistema, etc..

Producto operando


Mantenimiento

Mantener un sistema que evoluciona constantemente.

Objetivo

Producto de trabajo

Nuevo código fuente

Cambios en los documentos


PLANEACION: ¿QUE SE QUIERE?

Planeación del Proyecto de Software

Análisis de requerimientos

Funciones de Software

Ing. en Sistemas

Revisión

Revisión

Plan de proyecto

Especificación de requerimientos

Prototipo

Resumen


ResumenDESARROLLO ¿ CÓMO SE LOGRARÁ ?

Prototipo

Diseño de Sistema

Revisión

Diseño técnico

Codificación

Revisión

Revisión

Especificaciones del diseño preliminar

Especificación de Diseño detallado

Código del programa fuente


Resumen MANTENIMIENTO: COMO SE CONTROLARÁ

EL CAMBIOPruebas unitarias

y validaciónPlan, procedimientos

y resultados de pruebas

Manual del usuario

Operación del programa

Liberación y

Distribución

MantenimientoCódigo del

programa fuentemodificado

Revisión

Depuración

RevisiónDocumento modificado

Se puede regresar a etapas previas debido a los errores


Programador

Role

s d

e lo

s D

esarro

llad

ore

s

Análisis y Definición de

Requerimientos

Paso e

n e

l D

esarr

ollo d

e S

oft

ware

Analista

Diseñador

Tester

Diseño del sistema

Diseño técnico

Codificación

Prueba Unitaria

Prueba de integración

Prueba del sistema

Liberación del producto

Mantenimiento

Entrenador

Roles de los desarrolladores


Modelos del Proceso de Software

“Es una representación abstracta de un proceso de software. Cada modelo de proceso representa un proceso desde una perspectiva particular por lo que sólo provee información parcial acerca de ese proceso”.


Modelos del Proceso de Software

Paradigmas:

Modelo clásico. Modelo incremental. Modelo iterativo. Prototipos. Modelo espiral.


Modelos del Proceso de SoftwareModelo Clásico

DISEÑO DEL SISTEMA

DISEÑO DE PROGRAMAS

IMPLEMENTACION DE PROGRAMAS

PRUEBA UNITARIA Y DE INTEGRACION

PRUEBA DEL SISTEMA

PRUEBA DE ACEPTACION

OPERACION Y MANTENIMIENTO

ANALISIS DE REQUERIMIENTOS

Modelo Cascada


Es el modelo más antiguo y el más usado (1970 por Royce).

Asume secuencialidad y linealidad. En principio el resultado de cada fase es uno o más documentos aprobados (“firmados”). La siguiente fase comienza hasta que las otras hayan finalizado.

Captura preceptos básicos:

Planificar el proyecto antes de embarcarse en él. Definir el comportamiento externo de un sistema antes

que definir su arquitectura. Documentar los resultados de cada actividad. Diseñar antes de codificar. Probar después de la implementación.



El problema con el modelo cascada es su inflexibilidad al dividir el proyecto en estas etapas.

Requiere establecimiento explícito de los requerimientos desde el comienzo.

Exige al cliente/usuario gran paciencia. Dificulta la incorporación de modificaciones durante el

desarrollo.


Este modelo sólo se debe utilizar cuando los requerimientos se comprendan del todo.


Modelos del Proceso de SoftwareModelo V


Modelos del Proceso de SoftwareModelo V

Fue creado en Alemania 1992.

Es una variación del modelo en cascada.

Su “ángulo” es la codificación.

Los sucesivos testing proceden como contraparte de las actividades de desarrollo.

Se forman “ciclos” desarrollo-verificación-desarrollo...


Una manera para reducir el tiempo en el ciclo (desde la especificación de requerimientos al momento de la entrega) es la utilización del desarrollo por fases.

Modelos del Proceso de SoftwareDesarrollo por fases incrementos e iteraciones

Sistemas en Desarrollo

Sistemas en Producción

DES

AR

RO

LLA

DO

RE

SU

SU

AR

IOS

Construir liberación 1

Usar Lib. 1


Usar Lib. 2


Usar Lib. 3

Tiempo


Existen varias maneras para que los desarrolladores decidan como organizar el desarrollo en versiones.


Modelo incremental.

El sistema, tal como está especificado en los documentos de requerimientos, es particionado en subsistemas de acuerdo con sus funcionalidades.

Las versiones se definen comenzando con un subsistema funcional pequeño y agregando funcionalidad con cada nueva versión.



Modelo incremental.

Tan pronto como se completan los nuevos incrementos, se integran a los existentes de tal forma que la funcionalidad del sistema mejora con cada incremento.



Modelo incremental.

No es necesario utilizar el mismo proceso de desarrollo para cada incremento. Es compatible con el método clásico.

El modelo incremental disminuye los riesgos y permite manejar mejor los errores.

Es un modelo útil en proyectos críticos a gran escala.

Permite entregar un subproducto útil más tempranamente.

Permite evaluar la aceptación usuaria del producto.

Problemas: el tamaño de los incrementos y los recursos asignados a los incrementos.



Modelo iterativo.

Entrega un sistema completo desde el principio, y luego cambia la funcionalidad de cada subsistema con cada nueva versión.



Modelo iterativo.

El modelo solo trabaja con los requerimientos que se comprenden cabalmente.

Compatible con el modelo clásico.

Permite obtener feedback de los clientes y los usuarios.


Modelos del Proceso de SoftwarePrototipos


Modelos del Proceso de SoftwarePrototipos

Consiste en desarrollar rápidamente un modelo a escala.

Especialmente útil con herramientas de explicitación de requerimientos para cliente/usuario.

Idealmente los prototipos se desechan.

El cliente percibe resultados más tempranamente y se reducen los riesgos de incerteza en el desarrollo.

Prototipo Producto final diferencias funcionales, desempeño, calidad y en los acuerdos de desarrollo.


Modelos del Proceso de SoftwareModelo espiral

Boehm (1988) examinó el proceso de desarrollo del software a la luz de los riesgos involucrados, sugiriendo que un modelo en espiral podría combinar las actividades del desarrollo con la gestión de riesgos, para minimizar y controlar el riesgo.

Más que representar el proceso del software como una sucesión de actividades con retrospectivas de una actividad a otra, se representa como un espiral.



En el modelo en espiral, las primeras iteraciones son las menos costosas. Es un modelo Iterativo: Planificación Análisis de Riesgo Ingeniería Evaluación Planificación …

El modelo es compatible con otros modelos de ciclo de vida.

Ventajas

Mientras los costos suben, los riegos disminuyen.

Proporciona al menos tanto control de gestión como el modelo en cascada, ya que tiene los punto de verificación al final de cada iteración.

Como el modelo esta orientado al riesgo, le proporciona con anterioridad indicaciones de cualquier riesgo insuperable.



Desventajas

La única desventaja del modelo en espiral es que se trata de un modelo complicado. Requiere de una gestión concienzuda, atenta y que exige conocimientos profundos.

En algunos casos, el desarrollo del producto es suficientemente lineal, y los riegos del proyecto son tan pocos que no se necesita la flexibilidad y la gestión de riegos que ofrece este modelo.


Modelos del Proceso de SoftwareRUP – Rational Unified Process


Modelos del Proceso de SoftwareRUP – Rational Unified Process

Corresponde a un framework que puede ser usado para describir procesos de desarrollo específicos

Cada ciclo de vida del software abarca 4 fases en el siguiente orden: concepción/planificación, elaboración, construcción y transición.

La esencia de RUP es la iteración, y cada iteración resulta en un entregable preferentemente ejecutable


Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles

Interés creciente en los métodos ágiles (inicialmente llamados ligeros, lightweight) en los últimos años.

Enfrentamiento de requerimientos cambiantes.

Tiempos de desarrollo escasos.

Clientes y usuarios cada vez más exigentes.

Caracterizados alternativamente como: un antídoto a la burocracia (métodos planificados, pesados, heavyweight).


Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles

Algunas características de los métodos ágiles

Documentación mínima

Ciclos iterativos breves

Reacción rápida ante los cambios

Estrecha relación con el cliente

Diseño simple

Satisfacción de necesidades inmediatas

Foco en las personas

Organización libre

Procesos adaptables, no predictivos


Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles – Principios Agiles

La alianza ágil definió 12 principios para quienes quieren alcanzar la agilidad:

1.- Nuestra mayor prioridad es satisfacer al cliente mediante la entrega temprana y continua de software valioso.

2.- BIENVENIDOS los requisitos cambiantes, incluso en fases tardías del desarrollo.

3.- Entregar con frecuencia software en funcionamiento, desde un par de semanas hasta un par de meses, con preferencia en las escalas de tiempo más cortas.

4.- La gente de negocio y los desarrolladores deben trabajar juntos a diario a lo largo del proyecto.



5.- Construir proyectos alrededor de individuos motivados. Darles el ambiente y el soporte que necesitan, y confiar en ellos para obtener el trabajo realizado.

6.- El método más eficiente y efectivo de transmitir información hacia y dentro de un equipo de desarrollo es la conversación cara a cara.

7.- El software en funcionamiento es la medida primaría de progreso.

8.- Los procesos ágiles promueven el desarrollo sustentable. Los patrocinadores, desarrolladores y usuarios deben ser capaces de mantener un paso constante de manera indefinida.

9.- La atención continua a la excelencia técnica y al buen diseño mejora la agilidad.



10.- La simplicidad – el arte de maximizar la cantidad de trabajo no realizado – es esencial.

11.- Las mejores arquitecturas, los mejores requisitos, y los mejores diseños emergen de equipos autoorganizados.

12.- A intervalos regulares el equipo refleja la forma en que se puede volver más efectivo; entonces su comportamiento se ajusta y adecua en concordancia.


Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles – Principales Modelos

Algunos de los modelos ágiles más connotados son:

Programación Extrema (PE) – Extreme Programming (XP)

Desarrollo Adaptativo de Software (DAS)

Método de desarrollo de sistemas dinámicos (MDSD)

Scrum

Crystal Family

Desarrollo conducido por características (DCC)


Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles – Extreme Programming (XP)

Planeación

Planeación DiseñoDiseño

PruebaPrueba Codificación

Codificación

-Historias del Usuario

Valores

Criterios de las pruebas de iteración

-plan de iteración

-Diseño simple cartas CRC

-Soluciones prototipos

-Programación en Parejas

-Integración Continua

-Refactoring

-Prueba de Unidad

-Pruebas de Aceptación

Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles – Extreme Programming (XP)

Modelos del Proceso de SoftwareMétodos Agiles – Scrum


Modelos del Proceso de SoftwareSeleccionar un Modelo


Bibliografía

Guía del Tópico:

Software Engineering 6a. ed.– Ian Sommerville – Pearson Education – 2000. (Cap. 3)Ingeniería de Software Teoría y Práctica – Shari Lawrence Pfleeger – Pearson Education – 2002.(Cap. 2)

Solo referencial:

Desarrollo y gestión de proyectos de software – Steven McConnell - Mc Graw Hill – 1996. (Cap. 7)

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