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6. Componentes del Ciclo de 6. Componentes del Ciclo de Vida de un Proyecto SWVida de un Proyecto SW
LS3148 - Calidad de SoftwareLS3148 - Calidad de Software3IM1
Universidad Antonio de NebrijaJusto Hidalgo
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Calidad de Software - 6. Ciclo de Vida - Justo Hidalgo
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ContenidosContenidos
• Introducción al ciclo de vida de un proyecto SW
• Introducción a Metodologías SW
• V&V
• Defectos
• Pruebas
• Mantenimiento SW
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Introducción (I)Introducción (I)
• Actividades a realizar durante el desarrollo y mantenimiento de un producto SW.
• Dos pasos:– Ciclo de Vida de Desarrollo– Mantenimiento y Operación
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Introducción (II)Introducción (II)
• Ciclo de Vida de Desarrollo:1. Revisiones
– Para cada artefacto generado:– Reuniones formales de diseño
– “Peer reviews”
2. Opiniones de Expertos
3. Pruebas SW– Lo veremos más adelante en detalle.
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Introducción (III)Introducción (III)
• Operación y Mantenimiento:
1. Correctivo
2. Adaptativo
3. Perfectivo
• También lo veremos más adelante.
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Introducción (y IV)Introducción (y IV)
• SQA de los participantes externos:– Subcontratas (outsourcing, body-shopping)– COTS –Commercial Off-The-Shelf- SW.
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MetodologíasMetodologías
• Antes de ver cómo la calidad afecta al ciclo de vida de un proyecto SW…
¡hay que saber qué es el ciclo de vida de un proyecto SW!
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ContenidosContenidos
• Definición• Un hecho• Ventajas de la metodología• Ciclo de vida• Funciones básicas de una metodología• Ciclos de vida clásicos
– Ciclo de vida en cascada
– Ciclo de vida en cascada con refinamiento por mejoras
– Prototipado y maquetaje
– Ciclo de vida en espiral
• Procesos clásicos:– IEEE
– Métrica v3
– Proceso Unificado
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DefiniciónDefinición
• Conjunto de métodos que se utilizan para desarrollar una actividad con el objetivo de formalizarla y optimizarla.
• En ISW: optimización del proceso y producto SW.
• Elementos de una metodología:– Fases: jerarquización ordenada del desarrollo completo.
– Productos -intermedios y final-.
– Procedimientos y herramientas.
– Criterios de evaluación.
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Un hechoUn hecho
• La mayor parte de los proyectos SW FRACASAN:– Mala evaluación de objetivos.– Mala planificación de recursos/tiempos/costes.– Participación insuficiente de la dirección.– Falta de acuerdos entre objetivos y planificación.– Rotación del personal clave.– Cambio de objetivos sin revisar la planificación.– Propósito no claro por/para los usuarios.– Falta de hitos y metas.– Poca comprensión del problema.– Poca calidad del producto.– Mala planificación A PROPÓSITO.
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Ventajas de la metodología (I)Ventajas de la metodología (I)
• Desde el punto de vista de gestión– Facilita la planificación
– Facilita el control y seguimiento de los proyectos
– Mejora del ratio coste/beneficio
– Optimiza la gestión de recursos
– Facilita la comunicación entre los participantes
– Facilita la evaluación de los proyectos
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Ventajas de la metodología (II)Ventajas de la metodología (II)
• Desde el punto de vista de los Ingenieros en el desarrollo– Comprensión del problema– Optimización del proceso, y dentro del
proceso las fases a seguir– Facilidad de mantenimiento– Algunos criterios sobre reusabilidad
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Ventajas de la metodología (y III)Ventajas de la metodología (y III)
• Desde el punto de vista del cliente/usuario final– Garantiza en la medida de lo posible la calidad
del producto– Mayor confianza
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Ciclo de vidaCiclo de vida
• … o PARADIGMA: conjunto de fases por las que pasa el sistema que se está desarrollando desde que nace la idea hasta que el SW se retira o se reemplaza.
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Funciones básicas de una Funciones básicas de una metodologíametodología
• Definición del ciclo de vida– Que se adecúe a las condiciones y características del
desarrollo.
• Determinación de las fases dentro del ciclo de vida.
• Definición de resultados intermedios y finales.• Conjunto de métodos, herramientas y técnicas
para facilitar la tarea del IS y aumentar su productividad.
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Ciclos de vida clásicos (I)Ciclos de vida clásicos (I)
• Ciclo de vida en cascada– Características:
• Visión del proceso de desarrollo como una sucesión de etapas que producen productos intermedios.
• Deben desarrollarse todas las fases.
– Limitaciones:• No se permiten iteraciones.
• Los requisitos SE CONGELAN AL PRINCIPIO DEL PROYECTO.
• No existe un producto enseñable hasta el final del proyecto.
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Ciclos de vida clásicos (II)Ciclos de vida clásicos (II)
Requisitos
Análisis
Diseño
Implemen-tación
Pruebas
Manteni-miento
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Ciclos de vida clásicos (III)Ciclos de vida clásicos (III)
• Ciclo de vida en cascada con refinamiento por mejoras– Añade la capacidad de retorno de cada fase a
la fase anterior. – Después se permitió pasar a cualquier fase.
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Ciclos de vida clásicos (IV)Ciclos de vida clásicos (IV)
Requisitos
Análisis
Diseño
Implemen-tación
Pruebas
Manteni-miento
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Ciclos de vida clásicos (V)Ciclos de vida clásicos (V)
• Prototipado y maquetaje– Para evitar la tercera limitación del ciclo de vida en
cascada se crean los siguientes modelos de desarrollo de productos SW:
• Desarrollo basado en prototipo:– Valida la solución informática.
– Es ya parte del sistema.
– Da una visión de la dificultad del proyecto final.
• Desarrollo basado en maqueta:– No valida la solución informática.
– Se usa si no se conoce bien el nivel de dificultad.
– Interfaz de usuario y módulo de comunicaciones.
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Ciclos de vida clásicos (VI)Ciclos de vida clásicos (VI)
• Ciclo de vida en espiral– Utilizado cuando existen muchos riesgos y hay
que buscar alternativas.– Desventajas:
• Muy complicado.
• Consume muchos recursos.
• Las fases no están claramente definidas.
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Ciclos de vida clásicos (y VII)Ciclos de vida clásicos (y VII)
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Procesos ClásicosProcesos Clásicos
• Introducimos ahora brevemente un conjunto de procesos que se han utilizado y se utilizan a lo largo de la historia de la ingeniería de software:– Proceso IEEE 12207 (más adelante)– Proceso Métrica v3.– Proceso Unificado.
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Procesos Clásicos: Métrica v3Procesos Clásicos: Métrica v3
• http://www.map.es/csi/metrica3• Procesos Principales:
– Planificación (PSI)
– Desarrollo• Estudio de viabilidad (EVS)
• Análisis (ASI)
• Diseño (DSI)
• Construcción (CSI)
• Implantación y aceptación (IAS)
– Mantenimiento (MSI)
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Proceso UnificadoProceso Unificado
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Qué es el Proceso Unificado (I)Qué es el Proceso Unificado (I)
• Contaremos poco del PU ahora, pues lo estudiaremos en detalle posteriormente.
• El proceso unificado proviene de otros exitosos procesos anteriores creados por:– James Rumbaugh: OMT (Object Modeling Technique)
– Grady Booch: Chief Scientist.
– Ivar Jacobson:• Concepto de “Building Blocks”.• Diagramas de secuencia.• SDL.• Casos de uso.• Objectory Process.
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Qué es el Proceso Unificado (II)Qué es el Proceso Unificado (II)
• Proviene de:– Objectory
– OMT
– Rational Approach
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Qué es el Proceso Unificado (y III)Qué es el Proceso Unificado (y III)
• Unified Software Development Process– Definido por Ivar Jacobson, James Rumbaugh y Grady Booch.
• Un proceso define QUIÉN está haciendo QUÉ, CUÁNDO y CÓMO para llegar a un objetivo.
• En la ingeniería de sw el objetivo es construir un producto sw o mejorar uno ya existente dentro de un esquema temporal, económico y de calidad.
• Un proceso de desarrollo es el conjunto de actividades necesarias para transformar los requisitos de un usuario en un sistema software.
• El proceso unificado no es un único proceso, sino un framework genérico.
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CaracterísticasCaracterísticas
• Es guiado por casos de uso (use-case driven)
• Se centra en la arquitectura (architecture-centric)
• Es iterativo (iterative)
• Es incremental (incremental)
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Use-case drivenUse-case driven
• Un sistema sw existe para servir a sus usuarios.– Por tanto, tiene sentido saber qué es lo que los usuarios quieren,
¿no? Pues no siempre es así.
• Un usuario no sólo es la persona que lo utiliza, sino cualquier sistema que haga uso de la aplicación creada -sistema de gestión, otro componente externo, los diferentes tipos de usuarios humanos, etc.-
• Las interacciones entre los usuarios y el sistema se denominan “casos de uso” -use cases-.
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Ejemplo de caso de usoEjemplo de caso de uso
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Architecture-centricArchitecture-centric
• El proceso se basa en la arquitectura del sw.– Su papel es parecido al de la arquitectura en la construcción de
edificios.
– El concepto de arquitectura sw conlleva los aspectos tanto estáticos como dinámicos del sistema.
• Estáticos: diagrama de herencia, diagrama de paquetes.
• Dinámicos: diagrama de secuencia, de actividad, etc.
• Se ve influido por otros temas tales como el sistema operativo sobre el que corre el sistema, hw, comunicaciones.
• Todo producto tiene Forma y Función:– Función: casos de uso.
– Forma: arquitectura del sistema.
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Iterative & Incremental (I)Iterative & Incremental (I)
• El desarrollo de un producto comercial es un proceso largo, complicado y arriesgado.
• Se suele acometer a través de “mini-proyectos”. Cada mini-proyecto es una iteración del producto final.
• El final de cada mini-proyecto es un incremento del producto final.– Un incremento no tiene por qué ser aditivo -sobre todo al
principio, pueden ser reemplazos de implementación de casos de uso-.
• Cada iteración trata un conjunto de casos de uso, en cada momento los más críticos que queden.
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Iterative & Incremental (y II)Iterative & Incremental (y II)
• Ventajas de las iteraciones controladas:– Se reduce el riesgo de coste.
• Si hay que repetir la iteración, sólo se pierde ese tiempo.
• Antes existía el riesgo de tener que repetir el proyecto completo por un error del comienzo.
– Se reduce el riesgo de tiempo de salida al mercado.
– Los desarrolladores -y el equipo en general- mejoran sus tiempos al tener objetivos claros y cercanos en el tiempo.
– Y, repitiendo lo anterior: las necesidades del usuario no siempre pueden definirse al comienzo del proyecto -la famosa frase de “el cliente no tiene ni idea de lo que quiere” se repite tantas veces que ¿no será que estamos planteando mal el esquema de la solución?-.
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Vida del Proceso UnificadoVida del Proceso Unificado
• El proceso se repite sobre una serie de CICLOS, cada uno de los cuáles termina con una release: versión entregable del producto.– Cada versión de una herramienta comercial que se “vende en las
tiendas” es una release -entrega-.
• Cada ciclo consta de cuatro FASES:– Concepción
– Elaboración
– Construcción
– Transición
• Cada fase se puede subdividir en iteraciones, tal y como vimos anteriormente.
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Representaciones del Producto SW: dependenciasRepresentaciones del Producto SW: dependencias
Catedral
Modelo de Casos de Uso
Modelo de Pruebas
Modelo de DiseñoModelo de Despliegue
Modelo de Análisis
Modelo de Implementación
especificado porrealizado por
implementado por
distribuido por
verificado por
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Visión global del ciclo de vidaVisión global del ciclo de vida
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Fases del Proceso Unificado (I)Fases del Proceso Unificado (I)
• Como hemos dicho antes, cada ciclo se divide en cuatro fases: concepción, elaboración, construcción y transición.
• Una fase acaba de un hito -milestone-:– Un hito ocurre cuando se encuentran disponibles un conjunto de
“artefactos”, es decir, modelos o documentos en un estado prescrito determinado.
• ¿Por qué?– Decisiones a tomar antes de pasar a la siguiente fase.
– Monitorización del trabajo por parte de desarrolladores y gestores.
– Categorización de los datos obtenidos: análisis.
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Fases del Proceso Unificado (II)Fases del Proceso Unificado (II)
• Concepción -inception-– A partir de la idea se desarrolla la “visión” del
producto final y se elabora el caso de negocio.– Esta fase responde a las siguientes cuestiones:
• Qué va a realizar el sistema principalmente.
• Cómo sería un esqueleto de arquitectura del sistema.
• Cuál es el plan de proyecto y cuánto costaría.
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Fases del Proceso Unificado (III)Fases del Proceso Unificado (III)
• Elaboración -elaboration-– Se diseña la arquitectura del sistema
• desde todos los puntos de vista -modelos del sistema-.
– Se definen todos los casos de uso.
– Los casos de uso más críticos se desarrollan:• ARCHITECTURE BASELINE: la línea base de la arquitectura.
– Al final de esta fase, el gestor ya es capaz de planificar las actividades y recursos necesarios para completar el proyecto:
• ¿Hemos logrado la estabilidad suficiente en casos de uso, arquitectura y planificación como para asegurar el éxito del proyecto?
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Fases del Proceso Unificado (IV)Fases del Proceso Unificado (IV)
• Construcción -construction-– El producto se construye.
– Ahora se añade el “músculo” al “esqueleto”.
– La línea base crece hasta convertirse en el sw completo.
– Se supone que la arquitectura del sistema es estable, a pesar de que puede haber modificaciones menores.
– Al final de la fase el producto está terminado -todos los casos de uso implementados-, aunque todavía nos podemos encontrar con “bugs”:
• ¿Satisface el producto las necesidades del usuario?
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Fases del Proceso Unificado (y V)Fases del Proceso Unificado (y V)
• Transición -transition-– Período durante el cuál el SW está en “beta
release”.– Otras tareas:
• Manufactura.
• Formación, ayuda en línea, …
• Corrección de defectos.
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Relaciones de las Cuatro PsRelaciones de las Cuatro Ps
Process
Product
ProjectTools
PeopleParticipantes
AutomatizaciónPlantilla
Resultado
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Otros procesosOtros procesos
• Método Shlaer/Mellor– www.projtech.com– Particionamiento del sistema en dominios para
su posterior análisis.– Verificación del análisis mediante ejecución.
• Método Coad/Yourdon– Aproximación orientada a prototipo– Aproximación ligera
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Fin MetodologíasFin Metodologías
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V&VV&V
• V&V: Verificación & Validación
• Utilizar apuntes de ISW I
• Cualificación: ¿se puede usar? Está centrado en mantenimiento.
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Defectos (I)Defectos (I)
• El Plan de Calidad ha de medir:– La efectividad del plan en eliminar defectos de
proyecto– El coste de eliminación de defectos de
proyecto
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Defectos (II). ¿Por qué?Defectos (II). ¿Por qué?
COSTE DE ARREGLO DE DEFECTOS
Requisitos 1
Diseño 2.5
Pruebas Unitarias 6.5
Pruebas de Integración 16
Pruebas de Sistemas 40
Operación 110
Fuente: Boehm (1981)
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Defectos (y III). DistribuciónDefectos (y III). Distribución
Distribución Característica de Defectos
Requisitos 15%
Diseño 35%
Codificación 30%
Integración 10%
Documentación 10%
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PruebasPruebas
• Vitales en el Plan de Calidad.
• Lo veremos en detalle al final del cuatrimestre.
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Mantenimiento (I). TiposMantenimiento (I). Tipos
• Mantenimiento correctivo
• Mantenimiento adaptativo
• Mantenimiento perfectivo– M. perfectivo puro– M. preventivo
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Mantenimiento (II). CausasMantenimiento (II). Causas
1. Error de código
2. Fallo de documentación (textos, ayuda en línea, …)
3. Documentación imprecisa / vaga.
4. Conocimiento insuficiente por parte del usuario (¿imputable?).
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Mantenimiento (III). FundamentosMantenimiento (III). Fundamentos
1. Calidad del paquete SW• Factores de operación
• Corrección –de info de salida, de codificación, …-• Fiabilidad
• Factores de revisión• Capacidad de mantenimiento• Flexibilidad• “Testabilidad”
• Factores de transición• Portabilidad• Interoperabilidad
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Mantenimiento (y IV). FundamentosMantenimiento (y IV). Fundamentos
2. Política de Mantenimiento• P. de desarrollo de versiones
• ¿Cuántas versiones operativas al mismo tiempo?• Estructura Secuencial
• Estructura Arbórea
• P. de cambios• Método de examen de cada petición de cambios.
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BibliografíaBibliografía
• Artículos:– Theory-W Software Project Management:
principles and examples. B.Boehm, R. Ross, UCLA. IEEE Transactions on Software Engineering, 1989.
– The Shlaer-Mellor method. S. Shlaer, S. J. Mellor. Project Technology.
• Enlaces:– Cetus Links sobre metodologías: http://www.cetus-
links.org/oo_ooa_ood_methods.html