Processo software

Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Informatica
Ingegneria del software
Processo software
Marina Mongiello
il processo
Ingegneria del
software
1.
2.
3.
Sommario
Prodotto e processo software
Ciclo di vita del software
Modelli del processo di sviluppo
1.
2.
Modelli a processo prescrittivo
Modelli
Marina Mongiello
il processo
Ingegneria del
software
Processo e prodotto
• Prodotto software
– Insieme di tutti gli artifatti che permettono l'utilizzo di un
programma da parte di un utente: codice, documentazione,
prodotti intermedi quali casi di test, manuali tecnici, ecc.
• Processo software
– Insieme organizzato di pratiche (attività) che sovrintendono alla
costruzione del prodotto da parte del team di sviluppo
utilizzando metodi, tecniche, metodologie e strumenti.
– È suddiviso in varie fasi secondo uno schema di riferimento (il
ciclo di vita del software).
– Descritto da un modello: informale, semi-formale o formale
(maturità del processo)
Marina Mongiello
il processo
Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Informatica
Ingegneria del software
Modelli di processo
Ciclo di vita del software
Marina Mongiello
il processo
Ingegneria del
software
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Ingegneria del
software
Ciclo di vita
• Descrive lo schema secondo cui sono organizzate le varie
attività base (fasi) dello sviluppo software:
–
–
–
–
Specifiche del software,
Progettazione ed Implementazione,
Convalida
Evoluzione.
• Durante la vita del sistema è prevista una singola esecuzione
di tutte le fasi di sviluppo
• I cambiamenti ai requisiti causano l’avvio di un nuovo
processo di sviluppo
• È indipendente da metodi e strumenti di sviluppo software
• Procedimento “rigido”che non prevede la possibilità di
eseguire uno o più passi a ritroso
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Ingegneria del
software
Obiettivi e limiti
• Propedeutico al processo definito
• Richiede controllo di qualità
– Definizione del processo produttivo (standard aziendale)
– Identificazione di attività, obiettivi, dipendenze
• Agevola la pianificazione e la gestione dei progetti
• È indipendente da metodi e strumenti di sviluppo software
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Ingegneria del
software
•
•
Code-’n-fix: un “non-modello”
– Consiste di attività casuali non organizzate
– Dà luogo a progetti caotici non gestiti né gestibili
Modelli a processo prescrittivo
– Cascata a rigide fasi sequenziali oppure sue varianti con prototipi e ritorni
– Incrementali realizzazione in più passi
•
•
Evoluzione dei modelli
Modello incrementale
• (Rapid Application Development) RAD
– Evolutivi modelli ciclici con ripetute iterazioni interne
• Prototipi
• Spirale contesto allargato a modello astratto
– Modelli specializzati
• Sviluppo a componenti
• Software orientato dall’aspetto
– Processo unificato
Sviluppo agile
• Extreme programmimg (XP)
• Sviluppo di software adattativo (ASD)
• Metodo Dynamic Systems Development Method (DSDM)
• Metodo Scrum
• Crystal
• Sviluppo feature driven (FDD)
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software
•
Il modello a cascata
Definito nel 1970 da Winston Royce
• “Managing the development of large software systems: concept and techniques”
•
Una successione di fasi sequenziali
– Non consente ritorno a fasi precedenti
– Eventi eccezionali fanno ripartire dall’inizio
•
Documentazione
– Ogni fase produce “documenti” che concretizzano
– Emissione ed approvazione di documenti sono condizione necessaria per l’avvio
della fase successiva
– Modello “document-driven”
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Schema del modello a cascata
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Caratteristiche delle fasi
• Le fasi sono descritte in termini di:
–
–
–
–
Attività previste e prodotti attesi
Contenuti e struttura dei documenti
Responsabilità e ruoli coinvolti
Scadenze di consegna dei documenti
• Presentano dipendenze causali e temporali
• Ciascuna fase determina le proprie attività
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Problemi
• Problemi legati alla eccessiva rigidità
– Il cliente deve essere in grado di enunciare esplicitamente tutti i
requisiti
– Non ammette modifiche nei requisiti in corso d’opera
– Richiede molta manutenzione
– Solo alla fine del processo il cliente riceve una versione
funzionante del software
– La natura lineare del modello porta a stati “bloccanti”, nei quali
alcuni membri del team devono attendere che i loro colleghi
completino una certa attività
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Varianti del modello a cascata
• Variante 1: cascata con prototipazione
• Prototipo “usa e getta”, solo per capire meglio i requisiti
• Variante 2: cascata con ritorni
• Entrambe raggruppano sotto-sequenze di fasi
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Modelli iterativi
• Applicabili a qualunque modello generale di ciclo di vita
• Necessità di adattamento ai cambiamenti
• Evoluzione di problemi, soluzioni possibili e tecnologie utilizzabili
• Diversificazione dei requisiti del committente
• Soluzione generale
• Decomporre la realizzazione del sistema
• Differire la realizzazione delle componenti critiche
• Le iterazioni devono essere pianificate
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Modello incrementale
• Analisi e progettazione sono definitive
• I requisiti sono identificati completamente
• L’architettura del sistema è identificata e fissata
• I passi della realizzazione incrementale sono pianificati
• La realizzazione è incrementale
• Progettazione di dettaglio, codifica e prove
• Integrazione e collaudo
• Accettazione e rilascio di versioni parziali
• Dai requisiti essenziali (prima) a quelli desiderabili (poi)
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Schema del modello incrementale
Analisi e
progettazione
Progettazione
di dettaglio
Accettazione
di versione
Realizzazione
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Modello evolutivo
• Analisi preliminare
• Per identificare i requisiti di massima
• Per definire l’architettura di massima
• Per pianificare i passi di analisi e realizzazione evolutiva
• Analisi e realizzazione di evoluzione
• Per raffinamento ed estensione dell’analisi
• Per progettazione, codifica, prove e integrazione
• Rilascio di prototipi, accettazione finale
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Schema del modello evolutivo
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Il modello a spirale
• Proposto da Barry W. Boehm nel 1988
• Prevede quattro attività principali
•
•
•
•
Definizione degli obiettivi
Analisi dei rischi
Sviluppo e validazione
Pianificazione
• È un modello astratto: va specializzato
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Fasi del modello a spirale
• Definizione degli obiettivi
– Requisiti, identificazione dei rischi, piano di gestione
• Analisi dei rischi
– Studio delle conseguenze, valutazione delle alternative con l’ausilio di
prototipi e simulazioni
• Sviluppo e validazione
– Realizzazione del prodotto
• Pianificazione
– Decisione circa il proseguimento, pianificazione del ciclo di vita
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Schema del modello a spirale
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Aspetti del modello a spirale
• Pone grande attenzione sugli aspetti organizzativi
• Pianificazione delle fasi
• Analisi dei rischi( modello “risk-driven”)
• Richiede forte interazione tra committente e fornitore
– Committente: definizione degli obiettivi, pianificazione
– Fornitore: sviluppo e validazione
– Entrambi: analisi dei rischi
• Applicabile ai cicli tradizionali
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Altri modelli
• Modelli agili
• Extreme Programming
– Facilita il coinvolgimento (informale) del committente
• Non solo nell’analisi, ma anche in progettazione e sviluppo
• Fortemente incrementale ( a passo piccolo)
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• Component-based
• Massima attenzione al riuso sistematico di componenti
preesistenti proprie od “off-the-shelf”
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Schema del modello component-based
Analisi
delle
componenti
Analisi
dei requisiti
Progettazione
e riuso
Adattamento
dei requisiti
Sviluppo
ed integrazione
Validazione
di sistema
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Sviluppo agile
• Introdotto nel 2001
– K. Beck et al. “Manifesto for agile software development”,
www.agilemodeling.com.
• È focalizzato più sulle persone e le interazioni che sui
processi e gli strumenti
• Combina una filosofia e una serie di linee guida per lo
sviluppo
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“Filosofia”
• Soddisfazione del cliente e consegna incrementale anticipata
del software
• Impiego di gruppi di progettazione compatti e motivati
• Impiego di metodi formali
• Livello minimo di prodotti collaterali e una generale semplicità
di sviluppo
• E’importantissima l’interazione e la collaborazione sia
all’interno del team che con il cliente e l’utente finale
• La motivazione del team è fondamentale
• Le richieste di cambiamento vengono considerate
positivamente anche se intervengono in fase avanzata. Un
team agile è un team in grado di rispondere in modo
appropriato ai cambiamenti.
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• Fattori umani: competenza, obiettivi comuni, collaborazione,
capacità di prendere decisioni, capacità di soluzione creativa dei
problemi, reciproca fiducia e rispetto, auto-organizzazione, ecc.
• Il successo dello sviluppo agile dipende dai fattori umani: il processo viene
plasmato sulla base delle persone e dei team e non viceversa.
• Per molti tipi di software le fasi di progettazione e costruzione sono
parzialmente sovrapponibili cioè possono essere svolte in parallelo in
modo che i modelli progettuali possano vengano applicati non
appena vengono creati.
• Gli incrementi software (prototipi eseguibili o porzioni di sistemi
funzionanti) devono essere forniti con grande frequenza, in modo
che l’adattamento tenga il passo dei cambiamenti (imprevedibilità di
analisi, progettazione, costruzione e collaudo da punto di vista della
pianificazione)
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•
•
•
•
•
Modelli agili
Extreme programmimg (XP) – è il modello agile più famoso proposto nel 1999
da Kent Beck.
Sviluppo di software adattativo (ASD) – modello iterativo per la realizzazione di
software e sistemi complessi utilizzando la collaborazione umana, l’autoorganizzazione dei team e l’apprendimento dei singoli membri del team.
Dynamic Systems Development Method (DSDM) – modello iterativo simile al
modello RAD per sistemi che rispondono a vincoli temporali molto rigidi che
suggerisce che in ciascun incremento venga svolto solo il lavoro utile per
facilitare il passaggio all’incremento successivo.
Scrum–modello che fornisce frequenti incrementi software definendo le unità di
lavoro necessarie per ottenere un’insieme a priorità di requisiti (sprint) e
svolgendo riunioni brevi quotidianamente.
Sviluppo feature driven (FDD) – modello più “formale” che concentra il team di
sviluppo sulle funzionalità che hanno valore per il cliente e che possono essere
implementate al massimo in due settimane. Rispetto agli altri modelli agili
privilegia la progettazione e la gestione della qualità.
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Extreme programming
• Prevede quattro attività strutturali:
–
–
–
–
Pianificazione
Progettazione
Programmazione
Collaudo
• E’ strettamente connesso all’adozione di metodologie
object-oriented su tutto il processo
• Pone un’enfasi molto forte sul test, che viene visto come
un’attività da avviare il prima possibile
• La collaborazione tra utenti (cliente) e gruppo di sviluppo
è centrale in tutto il processo
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Schema dell’ XP
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Costo del cambiamento
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•
•
•
•
Il
Il
Il
Il
Riepilogo
ciclo di vita
modello a cascata
modelli iterativi
modello a spirale
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software
Riferimenti bibliografici
• Testo:
• Altri riferimenti
– B.W. Bohem, “A spiral model of software development and enhancement”, IEEE
software, maggio 1998.
– W.W. Royce, “Managing the development of large software systems: concepts
and techniques”, Proceedings of “Wescon’70”, agosto 1970.
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