Crise do software (1968)

• É difícil escrever software de qualidade com tempo aceitável
• Melhores computadores => problemas mais complexos
• Conferência da OTAN, 1968
• Precisamos de melhores processos, baseados na engenharia
• Deu origem ao termo "engenharia de software"

A natureza do software

• Software não é fabricado
• O software não se desgasta com o tempo
  • no entanto, ele envelhece!
• Muito software é criado sob encomenda
• Software é flexível
• Software é caracterizado por
  • mudança contínua
  • prazos apertados
  • necessidade de satisfação do usuário

Processo de software

"Um arcabouço para as atividades, ações e tarefas necessárias para construir software de alta qualidade"

(Pressman)

"Conjunto de atividades relacionadas que levam à produção de um produto de software"

(Sommerville)

Atividades
​fundamentais

• especificação/análise
• projeto (design) e implementação
• verificação e validação
• evolução/manutenção

Modelo
de processo
de software

Representação abstrata do processo,
descrição (simplificada) do processo

relacionado: modelo de ciclo de vida de software

Modelo de processo

• atividades
• produtos (artefatos)
  • resultados das atividades
  • ex.: documentos, código-fonte...
• papéis (stakeholders)
  • ex.: gerente de projetos, programador...
• pré/pós-condições
  • ex.: cliente aprova requisitos antes de começar o design

Não existe processo ideal

• Depende do software e da organização
• Sistemas críticos => processo mais estruturado
• Sistemas comerciais => processo mais flexível

Cascata (Waterfall)

Requisitos

Projeto

Implementação

Verificação

Manutenção

Cascata

• Royce, 1970
• Orientado a planejamento
• Fases sequenciais
• Cada fase gera documentos que precisam ser aprovados
• Similar ao processo usado em outras engenharias

Cascata: vantagens

• Documentação extensa:
  • o conhecimento se preserva mesmo com rotatividade da equipe
  • os gerentes têm maior visibilidade do processo
• Se os requisitos são estáveis:
  • um bom planejamento evita o retrabalho
  • é mais fácil estimar o tempo de desenvolvimento

Cascata: desvantagens

• Documentação extensa + aprovações =
  • baixa produtividade
  • resistência à mudança
• O software só é lançado no fim do processo
  • time-to-market ruim
  • falta de feedback durante o desenvolvimento
• Dificilmente os requisitos são estáveis
  • arcar com o grande custo de mudança
  • ou entregar software que não satisfaz

V-model

• Variação do modelo cascata
• Detalha a forma de verificação/validação

Métodos formais

• Derivados do processo cascata
• Prova-se matematicamente que o sistema funciona conforme a sua especificação formal
• Adequados para sistemas críticos
  • uma falha pode custar vidas ou muito dinheiro
• Adequado para certos sistemas embarcados
  • o custo de correção é alto (ex.: recall de carros)
• Ex.: processo Cleanroom, da IBM

Métodos formais

• Vantagem: confiabilidade do software
• Desvantagens:
  • Altíssimo custo
    • Ex.: a verificação do microkernel seL4 custou 500 dólares por linha de código
  • Dificuldade de comunicação
    • Nem todos entendem requisitos especificados em linguagens formais

"A culpa é do usuário!"

"Conversamos com ele, escrevemos um documento de especificação dos requisitos, ele aprovou, e agora ele quer mudar!"

Prototipagem

• Um protótipo é uma versão incompleta do sistema
  • ex.: não faz tratamento de erros
  • ex.: não tem banco de dados
  • ex.: não é executável (protótipo de interface)
  • ex.: não tem bom desempenho
• O protótipo tipicamente é descartado após o uso
  •  em alguns casos é possível evoluí-lo para o software completo
• Busca diminuir o risco do projeto por coletar feedback do usuário

Prototipagem

• Desvantagens:
  • Gasto de tempo em algo descartável
  • Confusão do usuário entre protótipo e sistema
  • Tentativas frustradas de converter protótipo em sistema

Processo incremental

• O sistema é desenvolvido e lançado em partes (incrementos)
• Abordagens:
  • várias cascatas, uma para cada parte do sistema
  • requisitos e projeto são feitos em cascata, e depois é feito o desenvolvimento em incrementos

Processo iterativo e incremental

• Processo evolucionário
• A cada incremento os requisitos são revistos

Modelo espiral

• Barry Boehm, 1988

Cascata = + controle

Iterativo = + flexibilidade

RUP

Rational Unified Process