4. Modelos de Proceso del Software El proceso es el conocimiento incorporado, y puesto que el conocimiento esta inicialmente disperso, el desarrollo de software implícito, latente e incompleto en gran medida es un proceso social de aprendizaje. El proceso es un dialogo en el que se reúne el conocimiento y se incluye en el software para convertirse en software. El proceso proporciona una iteración entre los usuarios y los diseñadores, entre los usuarios y las herramientas de desarrollo, y entre los diseñadores y las herramientas de desarrollo (tecnología). Es un proceso interactivo donde la herramienta de desarrollo se usa como medio de comunicación, con cada iteración del dialogo se obtiene mayor conocimiento. Howard Baetjer Desde un punto de vista técnico se puede decir que el proceso de software es un marco de trabajo de las tareas que se requieren para construir software de alta calidad. Aun más importante es que la Ingeniería del Software la realizan personas creativas, con conocimiento, que deberían trabajar dentro de un proceso del software definido y avanzado que es apropiado para los productos que construyen y para las demandas de su mercado. 4.1 Modelo de cascada [4] Modelo de Cascada (Bennington 1956, Modificado por Royce en 1970, Pressman lo presenta como ciclo de vida clásico). Se denomina modelo en cascada porque su característica principal es que no se comienza con un paso hasta que no se ha terminado el anterior. El modelo en Cascada establece que el software debe ser construido, rigurosamente, a través de una transformación sucesiva de documentos, siguiendo una estrategia lineal de desarrollo. Primero saber qué se quiere y después, cuando se conozca todo lo que se quiere, empezar a construirlo. 140 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia El modelo de cascada también conocido como modelo lineal secuencial sugiere un enfoque sistemático, secuencial para el desarrollo del software que comienza en un nivel de sistemas y progresa con el análisis, diseño, codificación, pruebas y mantenimiento. A grandes rasgos el primer paso es conseguir un documento con la especificación completa, exacta, no ambigua de los requisitos del sistema software que debe ser desarrollado. Este documento inicial es transformado en un documento de análisis, supuestamente alejado de la máquina. Después, a partir del análisis, se obtiene otro documento, el diseño. Y por último, del diseño se obtiene el documento final: el código. Para asegurar que no se introducen equivocaciones al transformar un documento (modelo) en otro, se hacen pruebas, al terminar cada uno. Las pruebas son planificadas desde el principio y se documentan como se vayan realizando. Antes de la entrega del sistema software, se valida que satisface los requisitos definidos en el documento inicial. Está basado en el ciclo convencional de una ingeniería, tiene las siguientes actividades que se muestran en la figura 4.1 del modelo de cascada: Ingeniería y Análisis del Sistema Análisis de los Requisitos Diseño Codificación Prueba Mantenimiento Figura 4.1 Modelo de Cascada Carolina Zibert, “Ciclos de vida de Ingeniería de Software” [En línea], Caracas Venezuela [Consulta: Abril de 2006],<carolina.terna.net/ingsw2/Datos/Cascada-ModeloV.doc> 141 Modelos de proceso de software 4.1.1 Actividades Ingeniería y Análisis del Sistema Debido a que el software es siempre parte de un sistema mayor, el trabajo comienza estableciendo los requisitos de todos los elementos del sistema y luego asignando algún subconjunto de estos requisitos al software. Análisis de los requisitos del software Análisis: Se analizan las necesidades de los usuarios finales del software para determinar qué objetivos debe cubrir. De esta fase surge una memoria llamada SRD (Documento de Especificación de Requisitos), que contiene la especificación completa de lo que debe hacer el sistema sin entrar en detalles internos (debe comprender el ámbito de la información del software, así como la función, el rendimiento y las interfaces requeridas). [4] Diseño El diseño del software se enfoca en cuatro atributos distintos del programa: la estructura de los datos, la arquitectura del software, el detalle procedimental y la caracterización de la interfaz. El proceso de diseño traduce los requisitos en una representación del software con la calidad requerida antes de que comience la codificación. Como resultado surge el SDD (Documento de Diseño del Software), que contiene la descripción de la estructura global del sistema y la especificación de lo que debe hacer cada una de sus partes, así como la manera en que se combinan unas con otras. [4] 142 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Codificación Es la fase de programación. Aquí se desarrolla el código fuente, el diseño debe traducirse en una forma legible para la maquina, haciendo uso de prototipos así como pruebas y ensayos para corregir errores. El paso de codificación realiza esta tarea. Si el diseño se realiza de una manera detallada la codificación puede realizarse mecánicamente. [4] Prueba Una vez que se ha generado el código comienza la prueba del programa. La prueba se centra en la lógica interna del software, y en las funciones externas, realizando pruebas que aseguren que la entrada definida produce los resultados que realmente se requieren. Se comprueba que funciona correctamente antes de ser puesto en explotación. [4] Mantenimiento El software sufrirá cambios después de que se entrega al cliente. Los cambios ocurrirán cuando se hayan encontrado errores, esto en lugar de que el software deba adaptarse a cambios del entorno externo (sistema operativo o dispositivos periféricos), o debido a que el cliente requiera ampliaciones funcionales o del rendimiento. [4] Desventajas Los proyectos reales raramente siguen el flujo secuencial que propone el modelo, siempre hay iteraciones y se crean problemas en la aplicación del paradigma. Normalmente, es difícil para el cliente establecer explícitamente al principio todos los requisitos. El ciclo de vida clásico lo requiere y tiene dificultades 143 Modelos de proceso de software en acomodar posibles incertidumbres que pueden existir al comienzo de muchos productos. El cliente debe tener paciencia. Hasta llegar a las etapas finales del proyecto, no estará disponible una versión operativa del programa. Un error importante no detectado hasta que el programa este funcionando puede ser desastroso. Se tiene un Alto riesgo en sistemas nuevos debido a problemas en las especificaciones y en el diseño. Bajo riesgo para desarrollos bien comprendidos utilizando tecnología conocida Este modelo, que se lleva a cabo de forma descendente, exige que para pasar a la siguiente fase hay que concluir correctamente la anterior, de manera que los posibles errores sean fácilmente detectables. Así, la salida de una fase es la entrada de la siguiente. La Ventaja de este método radica en su sencillez ya que sigue los pasos intuitivos necesarios a la hora de desarrollar el software. 4.2 Modelo de espiral El modelo espiral propuesto originalmente por Boehm en 1988, es un modelo de proceso de software evolutivo ha sido desarrollado para cubrir las mejores características tanto del ciclo de vida clásico, como de la creación de prototipos, añadiendo al mismo tiempo un nuevo elemento: el análisis de riesgo. Proporciona el potencial para el desarrollo rápido de versiones incrementales del software. En este modelo el software se desarrolla en una serie de versiones incrementales. Durante las primeras iteraciones, la versión incremental podría ser un modelo en papel o un prototipo. En las últimas iteraciones, se producen versiones cada vez mas completas del sistema diseñado. 144 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia El modelo representado mediante la espiral de la figura 4.2 define cuatro actividades principales, también llamadas regiones de tareas o sectores: 1. Planificación. Durante la primera vuelta alrededor de la espiral se definen los objetivos, las alternativas y las restricciones, se analizan e identifican los riesgos. Si el análisis de riesgo indica que hay una incertidumbre en los requisitos, se puede usar la creación de prototipos en el cuadrante de ingeniería para dar asistencia tanto al encargado de desarrollo como al cliente.[1] 2. Análisis de riesgo. El proyecto se revisa y se toma la decisión de si se debe continuar con un ciclo posterior de la espiral. Si se decide continuar, se desarrollan los planes para la siguiente fase del proyecto. [1] 3. Ingeniería. En este sector se desarrolla y se valida. Después de la evaluación de riesgos, se elige un modelo para el desarrollo del sistema.[1] 4. Evaluación del cliente. El cliente evalúa el trabajo de ingeniería (cuadrante de evaluación de cliente) y sugiere modificaciones. Sobre la base de los comentarios del cliente se produce la siguiente fase de planificación y de análisis de riesgo. En cada bucle alrededor de la espiral, la culminación del análisis de riesgo resulta en una decisión de "seguir o no seguir".[1] Con cada iteración alrededor de la espiral (comenzando en el centro y siguiendo hacia el exterior), se construyen sucesivas versiones del software, cada vez más completas y, al final, el propio sistema operacional. De acuerdo con Sommerville Un ciclo en espiral inicia con la elaboración de objetivos, como el rendimiento y la funcionalidad. Después se enumeran formas alternativas de alcanzar estos objetivos y las restricciones impuestas en cada una de ellas. Cada alternativa se evalúa contra cada objetivo y se identifican las fuentes de riesgo del proyecto. Lo siguiente es resolver los riesgos mediante actividades de recopilación de información como la de detallar más el análisis, la 145 Modelos de proceso de software construcción de prototipos y la simulación. Ya que se evaluaron los riesgos, se lleva a cabo cierto desarrollo, seguido de una actividad de planificación para la siguiente fase. El paradigma del modelo en espiral para la Ingeniería de Software es actualmente el enfoque más realista para el desarrollo de software y de sistemas a gran escala. Utiliza un enfoque evolutivo, permitiendo al desarrollador y al cliente entender y reaccionar a los riesgos en cada nivel. Utiliza la creación de prototipos como un mecanismo de reducción de riesgo, pero, lo que es más importante permite a quien lo desarrolla aplicar el enfoque de creación de prototipos en cualquier etapa de la evolución de prototipos. Análisis de Riesgos Planificación Análisis de riesgo Análisis de riesgo Prototipo Operativo Análisis de riesgo Prototipo 3 Revisión AR Prototipo 2 Prototipo 1 Plan de requisitos, Plan de ciclo de vida Plan de desarrollo Plan de prueba e Integración Concepto de operación Simulaciones, Modelos, Estándares Requisitos de Software Validación de requisitos Diseño del producto de software Diseño detallado Codificación Verificación y validación de diseño Prueba de Unidad Prueba de Integración Prueba de aceptación Evaluación del Cliente Implementación Ingeniería Figura 4.2 Modelo de Espiral de Boehm Sommerville, Ian (2005), Ingeniería de software, Ed. Addison Wesley 7ª ed 146 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia 4.3 Modelo incremental [2] El modelo incremental aplica secuencias lineales de forma escalonada mientras avanza el tiempo. Corrige la necesidad de una secuencia no lineal de pasos de desarrollo. Cada secuencia lineal produce un incremento del software. Por ejemplo, el software de tratamiento de textos desarrollado con el paradigma incremental podría extraer funciones de gestión de archivos básicos y de producción de documentos en el primer incremento; funciones de edición mas sofisticadas y de producción de documentos en el segundo incremento; corrección ortográfica y gramatical en el tercero; y una función avanzada de esquema de pagina en el cuarto. Se debería tener en cuenta que el flujo del proceso de cualquier incremento pude incorporar el paradigma de construcción de prototipos. El modelo incremental entrega el software en partes pequeñas, pero utilizables, llamadas “incrementos”. En general, cada incremento se construye sobre aquel que ya ha sido entregado. [2] Cuando se utiliza un modelo incremental, el primer incremento a menudo es un producto esencial. Es decir, se afrontan requisitos básicos, pero muchas funciones suplementarias (algunas conocidas, otras no) quedan sin extraer. El cliente utiliza el producto central (o sufre la revisión detalla). Como un resultado de utilización y/o de evaluación, se desarrolla un plan para el incremento siguiente. El plan afronta la modificación del producto central a fin de cumplir mejor las necesidades del cliente y la entrega de funciones, y características adicionales. Este proceso se repite siguiendo la entrega de cada incremento. Hasta que se elabore el producto completo. El modelo de proceso incremental, como la construcción de prototipos y otros enfoques evolutivos, es iterativo por naturaleza. Pero a diferencia de la construcción de prototipos, el modelo incremental se centra en la entrega de un producto operacional con cada incremento. Los primero incrementos son 147 Modelos de proceso de software versiones “incompletas” del producto final, pero proporcionan al usuario la funcionalidad que precisa y también una plataforma para la evaluación. El desarrollo incremental es particularmente útil cuando el personal no esta disponible para una implementación completa en la fecha límite que se haya establecido para el proyecto. Los primeros incrementos se pueden implementar con menos personas. Este modelo constituyo un avance sobre el modelo en cascada pero también presenta problemas. Aunque permite el cambio continuo de requisitos, aun existe el problema de determinar si los requisitos propuestos son validos. Los errores en los requisitos se presentan tarde y su corrección resulta tan costosa como en el modelo en cascada. 4.4 Proceso de desarrollo unificado [18] Es un modelo complejo con mucha terminología propia, pensado principalmente para el desarrollo de grandes proyectos. Es un proceso que puede adaptarse y extenderse en función de las necesidades de cada empresa. Es el resultado de esfuerzo de las tres últimas décadas en desarrollo de software y de la experiencia de sus creadores Ivar Jacobson, Grady Booch y James Rumbaugh. 4.4.1 Orígenes El antecedente más importante lo ubicamos en 1967 con la Metodología Ericsson (Ericsson Approach), ésta es una aproximación de desarrollo basada en componentes, que introdujo el concepto de caso de uso; entre los años de 1987 a 1995 Jacobson funda la compañía “Objectory AB” y lanza el proceso de desarrollo Objectory (abreviación de Object Factory), posteriormente en 1995 “Rational Software Corporation” adquiere “Objectory AB” y es entre 1995 y 1997 que se desarrolla “Rational Objectory Process (ROP)” fruto del encuentro y evolución de 148 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Objectory 3.8 y la Metodología Rational (Rational Approach) que adopta por primera vez UML como lenguaje de modelamiento. [16] A principios de los noventas, la guerra de los métodos hizo evidente la necesidad de unificar criterios, es así como Grady Booch autor del método Booch y James Rumbaugh (desarrollador para General Electric) se unieron en Rational en 1994, después en 1995 se une Jacobson y gracias al esfuerzo de varias compañías y metodologistas evolucionó UML hasta ser un estándar en 1997, el cual es adoptado en todos los modelos del ROP. Desde ese entonces y a la cabeza de Booch, Jacobson y Rumbaugh, Rational ha desarrollado e incorporado diversos elementos para expandir el ROP, destacándose especialmente el flujo de trabajo conocido como modelamiento del negocio, es así como en junio del 1998 se lanza Rational Unified Process 5.0. La evolución y orígenes de este proceso de desarrollo se puede visualizar mejor en la figura 2.1 [16] 4.4.2 Características del Proceso Unificado de Desarrollo El Proceso Unificado guía a los equipos de proyecto en cómo administrar el desarrollo iterativo de un modo controlado mientras se balancean los requerimientos del negocio, el tiempo al mercado y los riesgos del proyecto. El proceso describe los diversos pasos involucrados en la captura de los requerimientos y en el establecimiento de una guía arquitectónica, para diseñar y probar el sistema hecho de acuerdo a los requerimientos y a la arquitectura. El proceso describe qué producto se debe producir, cómo desarrollar lo que vamos a entregar y también provee patrones. El proceso unificado es soportado por herramientas que automatizan entre otras cosas, el modelado visual, la administración de cambios y las pruebas. El Proceso Unificado está basado en componentes, lo cual quiere decir que el sistema software en construcción está formado por componentes de software interconectados a través de interfaces bien definidas. Además, el Proceso 149 Modelos de proceso de software Unificado utiliza el UML para expresar gráficamente todos los esquemas de un sistema de software. Pero, realmente, las características que definen este Proceso Unificado son tres: Iterativo e Incremental, Dirigido por casos de uso y Centrado en la Arquitectura. 4.4.2.1 Dirigido por casos de uso Un caso de uso es un fragmento de funcionalidad del sistema que proporciona un resultado de valor a un usuario. Los casos de uso modelan los requerimientos funcionales del sistema. [17] Basándose en los casos de uso, los desarrolladores crean una serie de modelos de diseño e implementación que llevan a cabo. Además, estos modelos se validan para que sean conforme a los casos de uso. Finalmente, los casos de uso se usan para realizar los casos de pruebas sobre los componentes desarrollados. Los casos de uso no solo inician el proceso, sino que también proporcionan un hilo conductor en todo el ciclo de vida del desarrollo de software. En conclusión los casos de uso son utilizados para: Establecer el comportamiento deseado del sistema Verificar y validar la arquitectura del sistema Hacer Pruebas Tener una comunicación entre los participantes del proyecto 4.4.2.2 Centrado en la arquitectura La arquitectura de un sistema software se describe mediante diferentes vistas del sistema en construcción. Arquitectura: Conjunto de decisiones significativas acerca de la organización de un sistema software, la selección de los elementos estructurales a partir de los 150 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia cuales se compone el sistema, las interfaces entre ellos, su comportamiento, sus colaboraciones, y su composición. [17] El concepto de arquitectura software incluye los aspectos estáticos y dinámicos más significativos del sistema. La arquitectura es una vista del diseño completo con las características más importantes resaltadas, dejando los detalles de lado. Los casos de uso y la arquitectura están profundamente relacionados. Los casos de uso deben encajar en la arquitectura, y a su vez la arquitectura debe permitir el desarrollo de todos los casos de uso requeridos, actualmente y a futuro. El arquitecto desarrolla la forma o arquitectura a partir de la comprensión de un conjunto reducido de casos de uso fundamentales o críticos (usualmente no mas del 10 % del total). El arquitecto: Crea un esquema en borrador de la arquitectura comenzando por la parte no específica de los casos de uso (por ejemplo la plataforma) pero con una comprensión general de los casos de uso fundamentales. Enseguida, trabaja con un conjunto de casos de uso clave o fundamental. Cada caso de uso es especificado en detalle y realizado en términos de subsistemas, clases, y componentes. A medida que los casos de uso se especifican y maduran, se descubre más de la arquitectura, y esto a su vez lleva a la maduración de más casos de uso. Este proceso continúa hasta que se considere que la arquitectura es estable. 151 Modelos de proceso de software 4.4.2.3 Iterativo e incremental Todo sistema complejo supone un gran esfuerzo que puede durar desde varios meses hasta años. Por lo tanto, lo más práctico es dividir un proyecto en varias fases o mini proyectos. Una iteración es un bucle de desarrollo completo, es una secuencia de actividades con un plan establecido y criterios de evaluación. Acaba en la edición de un producto ejecutable, subconjunto del producto final bajo desarrollo . Se suele hablar de ciclos de vida en los que se realizan varios recorridos por todas las fases. Cada recorrido por las fases se denomina Iteración en el proyecto en la que se realizan varios tipos de trabajo (denominados flujos). Cada iteración parte de la anterior incrementado (crece el producto) o revisando la funcionalidad implementada. Los desarrolladores basan la selección de lo que implementarán en cada iteración en dos cosas: el conjunto de casos de uso que amplían la funcionalidad, y en los riesgos más importantes que deben mitigarse. Las iteraciones deben estar controladas. Esto significa que deben seleccionarse y ejecutarse de una forma planificada. Los beneficios de este enfoque iterativo son: La iteración controlada reduce el riesgo a los costos de un solo incremento. Reduce el riesgo de retrasos en el calendario atacando los riesgos más importantes primero. Acelera el desarrollo. Los trabajadores trabajan de manera más eficiente al obtener resultados a corto plazo. Tiene un enfoque más realista al reconocer que los requisitos no pueden definirse completamente al principio. 4.4.2.4 Basado en componentes 152 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia La creación de sistemas intensivos en software requiere dividir el sistema en componentes con interfaces bien definidas, que posteriormente serán ensamblados para generar el sistema. Esta característica en un proceso de desarrollo, permite que el sistema se vaya creando a medida que se obtienen o que se desarrolla y maduran sus componentes. Un componente, es una parte del sistema, física y reemplazable, que está sujeto á, y proporciona la implementación de un conjunto de interfaces. El desarrollo basado en componentes consiste en la creación e implantación de sistemas de software complejos, ensamblados a partir de componentes, y que ponen a la vez nuevos componentes a disposición de otros sistemas. Puede automatizarse mediante herramientas y procesos, que permiten aumentar la productividad, calidad y tiempo de desarrollo. 4.4.3 Ciclo de vida El Proceso Unificado se repite a lo largo de una serie de ciclos que constituyen la vida de un sistema. Cada ciclo constituye una versión del sistema. 4.4.3.1 Fases Cada ciclo consta de cuatro fases: inicio, elaboración, construcción, y transición: Inicio: Definición del proyecto. Elaboración: Planificación del proyecto, especificación de características y elaborar arquitectura base. Construcción: Construcción del sistema. Transición: Transición a usuarios 153 Modelos de proceso de software Inicio Elaboración Construcción Transición Tiempo Visión Capacidad inicial Arquitectura Edición del producto Figura 4.3 Fases del Ciclo de Vida Ivar Jacobson, “Applying UML in The Unified Process” [En linea], [Consulta:Enero de 2006], Iteraciones dentro del ciclo de<http://www.jeckle.de/files/uniproc.pdf> vida. Cada fase se subdivide en iteraciones. En cada iteración se desarrolla en secuencia un conjunto de disciplinas o flujos de trabajos. Inicio Elaboración Construcción Transición Tiempo Iteración Preliminar … Iteración Arquitectura Visión … Iteración Desarrollo Iteración Desarrollo Arquitectura … Iteración Transición Capacidad inicial … Edición del producto Figura 4.4 Iteraciones y fases Ivar Jacobson, “Applying UML in The Unified Process” [En linea], [Consulta:Enero de 2006], 4.4.3.2 Disciplinas <http://www.jeckle.de/files/uniproc.pdf> Cada disciplina es un conjunto de actividades relacionadas (flujos de trabajo) vinculadas a un área específica dentro del proyecto total. Las más importantes son: Requerimientos, Análisis, Diseño, Codificación, y Prueba. El agrupamiento de actividades en disciplinas es principalmente una ayuda para comprender el proyecto desde la visión tradicional en cascada. Cada disciplina está asociada con un conjunto de modelos que se desarrollan. Estos modelos están compuestos por artefactos. Los artefactos más importantes 154 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia son los modelos que cada disciplina realiza: modelo de casos de uso, modelo de diseño, modelo de implementación, y modelo de prueba. El Proceso Unificado consiste en una serie de disciplinas o flujos de trabajo que van desde los requisitos hasta las pruebas. Los flujos de trabajo desarrollan modelos desde el modelo de casos de uso hasta el modelo de pruebas. 4.4.3.3 Hitos Cada fase finaliza con un hito. Cada hito se determina por la disponibilidad de un conjunto de artefactos (RUP llama artefactos a un subproducto), es decir un conjunto de modelos o documentos que han sido desarrollados hasta alcanzar un estado predefinido. Los hitos tienen muchos objetivos. El más crítico es que los encargados del proyecto deben tomar ciertas decisiones antes de que el trabajo continúe con la siguiente fase. Los hitos también permiten controlar la dirección y progreso del trabajo. Al final se obtiene un conjunto de datos a partir del seguimiento del tiempo y esfuerzo consumidos en cada fase. Estos datos son útiles para la estimación en futuros proyectos. 4.4.3.4 Artefactos Dentro del Proceso de Desarrollo Unificado se denomina artefacto a todo producto o subproducto resultante del proceso. Dentro de esto se encuentra desde el propio código fuente hasta la documentación aportada por el cliente y la entregada al completarse cada hito dentro del proyecto. Para su mejor comprensión hemos agrupado todos los artefactos posibles del proceso en tres grandes grupos: Artefactos entregados por el cliente, Artefactos internos del proceso y Artefactos entregables al cliente. 155 Modelos de proceso de software No siempre en todo proyecto se crean los mismos artefactos, esto dependerá de las características del proyecto y los requisitos del cliente, siendo tarea de la gestión de la configuración el definir qué artefactos específicos y con qué nivel de formalidad se crearán para el proyecto en cuestión. 4.4.3.4.1 Artefactos entregados por el cliente Glosario de Términos: Sólo existe uno para todo el sistema, que contiene un conjunto de definiciones concisas para favorecer la comunicación y evitar malos entendidos entre todos los involucrados. Los miembros del proyecto utilizarán el glosario inicialmente para comprender sus términos específicos. Especificaciones de los casos de uso: Es una colección de documentos que recogen la especificación completa de cada caso de uso. Cada uno contiene los campos: nombre, descripción, actores, precondiciones, postcondiciones, flujo básico, flujos alternativos, puntos de extensión, entre otros que describen en detalle un caso de uso. Modelo de casos de uso: Es un modelo de las funciones concebidas del sistema y su entorno. Es una entrada importante a actividades de análisis, diseño y prueba. Incluye todos los actores y casos de uso del sistema con sus descripciones. Puede ser entregado directamente en el formato que utilice la herramienta de modelación o gestión empleada, o mediante un informe de este modelo que contenga toda esta información que se complementará con las Especificaciones de los casos de uso. Especificaciones suplementarias: Este artefacto captura los requerimientos del sistema que no fueron recogidos en el Modelo de casos de uso. Generalmente contiene los requerimientos no funcionales del sistema. Especificación de requisitos del software: En los casos en que la empresa cliente no desee utilizar el enfoque de casos de uso para la 156 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia gestión de requisitos, podrá entregar en lugar de los 3 artefactos descritos anteriormente un solo documento que recoja las características, requisitos funcionales y no funcionales del sistema, así como otra información útil como por ejemplo: restricciones en el diseño e implementación, componentes comprados a terceros, interfases de hardware o software, etc. Documento de arquitectura del software: Este documento brinda un resumen de la arquitectura utilizando varias vistas diferentes que muestran distintos aspectos del sistema. Es un medio de comunicación entre el arquitecto de software y otros miembros del equipo del proyecto, acerca de las decisiones significativas que han sido tomadas para la arquitectura. Modelo de diseño: Es una abstracción de la implementación del sistema que normalmente se utiliza para concebir y documentar su diseño. Es un artefacto compuesto que contiene todas las clases, subsistemas, paquetes, colaboraciones y las relaciones entre ellas. También contiene las realizaciones de los casos de uso. Modelo de datos: Describe la representación física y lógica de los datos persistentes utilizados por la aplicación. Se utilizará siempre que se necesiten manejar datos persistentes. Usualmente describirá los diferentes elementos componentes de la estructura de una base de datos relacional. Mapa de navegación: Expresa la estructura de los elementos de la interfaz de usuario del sistema, junto a los caminos de navegación principales. Existirá solamente uno de estos artefactos en el sistema y por lo general será empleado para aplicaciones Web. Prototipo de la interfaz de usuario: Es un ejemplo de la interfaz de usuario que se construye para validar y/o explorar su diseño. El grado de formalidad y herramientas utilizadas para generarlo puede variar mucho de proyecto en proyecto, pudiendo ir desde solo unas cuantas imágenes de pantallas hasta un esqueleto de interfaz de usuario ejecutable producido en un ambiente de Desarrollo rápido de aplicaciones (RAD : Rapid Application Development) o un conjunto de páginas HTML interactivas. En aplicaciones 157 Modelos de proceso de software Web pueden ser las imágenes de las diferentes pantallas creadas por el diseñador gráfico. 4.4.3.4.2 Artefactos Internos del Proceso Plan de gestión de requisitos: Describe los artefactos de la disciplina, tipos de requisitos y sus respectivos atributos. Especifica la información que deberá ser obtenida y los mecanismos de control que deberán ser utilizados para reportar, medir, y controlar los cambios a los requisitos del producto. Plan de pruebas: Contiene la definición de los objetivos de las pruebas, los elementos que deberán ser probados, los métodos que deberán utilizarse, los recursos necesarios y documentos a entregar. Usualmente se tiene uno de estos documentos con alcance global para todo el proyecto y uno por cada iteración del ciclo de vida del producto. Guión de pruebas: Son las instrucciones paso a paso que indican como llevar a cabo una prueba. Pueden ser documentos con información textual que describa cómo realizar la prueba manualmente o archivos de instrucciones legibles por las máquinas que posibiliten la ejecución automatizada de la prueba. Informe resumen de las pruebas: Organiza y muestra un análisis resumido de los resultados de las pruebas que será entregado a los miembros del equipo de calidad para su revisión y evaluación. Adicionalmente puede contener un enunciado general de la calidad relativa y ofrecer recomendaciones para futuros esfuerzos de prueba. Plan de gestión de configuración: Describe todas las actividades de Gestión de configuración y cambios que serán realizadas durante todo el ciclo de vida del proyecto. Brinda planificaciones detalladas de las actividades, responsabilidades asignadas, recursos necesarios que incluyen personal, herramientas y equipamiento. 158 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Solicitud de cambio: Los cambios a los artefactos del proyecto se proponen mediante Solicitudes de cambio (Change Requests CR). Estos se utilizan para documentar y controlar defectos, solicitudes de mejoras o cualquier otra solicitud de cambios al proyecto. El beneficio de utilizarlos es que proporcionan un registro de las decisiones y, debido a su proceso evaluativo, se asegura que los impactos de los cambios sean entendidos por todos los miembros del equipo del proyecto. Plan de desarrollo de software: Es un artefacto compuesto que recoge toda la información necesaria para llevar a cabo la dirección del proyecto. Contiene otros planes no menos importantes que, al igual que éste son desarrollados desde la fase de inicio y mantenidos durante todo el ciclo de vida (Aseguramiento de la calidad, Gestión de riesgos, Métricas, Aceptación del producto y Resolución de problemas). Plan de la iteración: Es un plan más refinado que contiene un conjunto secuencial de actividades, tareas y recursos asignados a una iteración, por lo que existirá un artefacto de este tipo por cada iteración del ciclo de vida del producto. Incluye los objetivos de la iteración, que son utilizados como criterio de evaluación y miden diferentes aspectos deseables a su final, como grado de terminación de la funcionalidad planificada, niveles de calidad, rendimiento, etc. Evaluación de la iteración: Se realiza al final de la iteración y captura el grado en que se cumplió el criterio de evaluación, las lecciones aprendidas y los cambios a realizar en la planificación de las subsiguientes iteraciones en función del nuevo conocimiento adquirido. Es un artefacto esencial del enfoque iterativo de desarrollo de software. Proceso de desarrollo: También conocido como Proceso específico del proyecto, es una configuración del Proceso Unificado de Rational (RUP) para ajustarse a las necesidades del proyecto. Es un artefacto compuesto que contiene: el Caso de desarrollo, plantillas y normativas para el proyecto. 159 Modelos de proceso de software 4.4.3.4.3 Artefactos entregables al cliente Modelo de implementación: Representa la composición física de la implementación, está constituido por subsistemas y elementos de implementación (directorios y ficheros, incluyendo los de código fuente, datos y ejecutables). Informe de entrega al cliente: Contendrá una descripción detallada de la estructura de directorios del paquete entregado, instrucciones para la instalación, errores conocidos y cambios realizados en la versión actual del sistema, subsistema o componente implementado. Adicionalmente incluirá cualquier otra información que sea considerada relevante referida al modelo de implementación o los artefactos contenidos en la entrega al cliente. Documentación de soporte: En función de las características del proyecto, se entregará también la documentación técnica del sistema, subsistema o componente de software implementado, que podrá ser usada posteriormente para su mantenimiento o modificación por parte de otro equipo de desarrollo. Adicionalmente serán entregados los manuales necesarios para el soporte al usuario final. 160 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Flujos de Trabajo de proceso Inicio Elaboración Construcción Iter #1 Iter #n Transición Modelo de negocio Requisitos Análisis y Diseño Implementación Pruebas Implantación Flujos de Trabajo de soporte Gestión de Configuración Gestión Entorno Iteraciones preliminares Iter #2 Iter #n+1 Iter #n+2 Iter #m Iter #m+1 Figura 4.5 Estructura del Proceso Unificado Juan Pavón Maestras, Universidad Complutense de Madrid, “El proceso unificado” [En línea], Madrid España [Consulta: Abril de 2006], <http://www.fdi.ucm.es/profesor/jpavon/is2/03ProcesoUnificado.pdf> 4.4.3.5 Inicio Su meta principal es lograr el consenso de todos los involucrados acerca de los objetivos del ciclo de vida del proyecto. Es muy importante especialmente en proyectos nuevos en que existen riesgos significativos en el negocio o la implementación de los requisitos, y deben ser solucionados para que el proyecto proceda. Para los proyectos que se enfocan en mejorar sistemas existentes, esta fase es más breve, pero aún así centrada en asegurar que el proyecto vale la pena y se puede realizar. 161 Modelos de proceso de software Objetivos Establecer el alcance y fronteras del software del proyecto, incluyendo la visión operacional, criterio de aceptación, qué se espera que esté en el producto y qué no. Discriminar los casos de uso críticos del sistema, los escenarios primarios de operación que dirigirán las principales decisiones de diseño. Mostrar al menos una arquitectura candidata para alguno de los escenarios primarios. Estimar el costo global y planificación para el proyecto completo (estimaciones más precisas se obtendrán en la fase siguiente). Estimar los riesgos potenciales. Preparar el ambiente de soporte al proyecto Actividades Formular el alcance del proyecto. Planificar y preparar el caso de negocio. Sintetizar una arquitectura candidata. Preparar el ambiente del proyecto: evaluar el proyecto y la organización, seleccionar las herramientas, decidir qué partes del proceso mejorar. Hito Establecer el ámbito del producto, la identificación de los principales riesgos y la viabilidad del proyecto. 4.4.3.6 Elaboración El propósito de la etapa de Elaboración es crear la línea base de la arquitectura del software para así disponer de unos cimientos sólidos sobre los que se basará 162 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia el grueso del esfuerzo de diseño e implementación durante la siguiente fase de Construcción. En la definición de la línea base de la arquitectura se incluyen los requisitos más significativos (aquéllos que tienen un mayor impacto sobre la arquitectura del sistema), y los componentes de mayor riesgo para el sistema. Para evaluar la estabilidad de la arquitectura se emplean prototipos evolutivos de la arquitectura. Objetivos Asegurar que la arquitectura, requisitos y planes son lo suficientemente estables y los riesgos han sido mitigados lo suficiente para poder determinar los costos y planificación necesarios para completar el desarrollo. Solucionar todos los riesgos significativos para la arquitectura del proyecto. Establecer la línea base de la arquitectura obtenida después de tratar los escenarios más significativos para la arquitectura, que por lo general muestra los mayores riesgos técnicos del proyecto. Producir un prototipo progresivo de componentes con calidad para la producción, así como también algunos prototipos desechables exploratorios donde se mitigan riesgos específicos, como por ejemplo: Soluciones de compromiso en el diseño, reutilización de componentes, factibilidad del producto, o demostraciones a inversores, clientes y usuarios finales Demostrar que la arquitectura incluida en la línea base respaldará los requisitos del sistema a un costo y tiempo razonables. Establecer el ambiente de soporte para el proyecto. Esto incluye crear los planes de desarrollo, preparar las plantillas de los documentos, instrucciones, y herramientas Actividades Definir, validar y añadir la arquitectura a la línea base. 163 Modelos de proceso de software Refinar la Visión basándose en información nueva obtenida durante la fase. Crear y añadir a la línea base planes de iteración detallados para la fase de construcción. Refinar los planes de desarrollo y ponerlos en práctica en el ambiente de desarrollo. Refinar la arquitectura y seleccionar componentes. Hito Obtener una línea base de la arquitectura del sistema, capturar la mayoría de los requisitos y reducir los riesgos principales así como permitir la escalabilidad del equipo del proyecto durante la fase de construcción. 4.4.3.7 Construcción En esta fase se documentan los requisitos restantes y se completa el desarrollo del sistema basándose en la arquitectura que se ha sido añadida a la línea base. La Construcción es un proceso de fabricación donde se hace énfasis en la administración de los recursos y el control de operaciones para optimizar costos, el tiempo dedicado, y la calidad del producto. En este sentido la administración experimenta una transición del desarrollo de propiedad intelectual durante las fases de Inicio y Elaboración, al desarrollo de productos instalables durante la Construcción y Transición. Objetivos Minimizar los costos de desarrollo optimizando los recursos y evitando cambios innecesarios que resulten en desechar o modificar trabajo ya realizado. Obtener una calidad apropiada tan rápido como sea posible. 164 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Obtener versiones útiles (alfa, beta, y otras entregas de prueba) tan rápido como sea posible. Completar el análisis, diseño, desarrollo y prueba de toda la funcionalidad requerida. Desarrollar de forma iterativa e incremental un producto completo que esté listo para su transición hacia la comunidad de usuarios. Esto implica detallar los casos de uso restantes y otros requisitos así como completar el diseño, implementación y prueba del software. Decidir si el software, sitio y usuarios están listos para la instalación de la aplicación. Alcanzar algún grado de paralelismo en el trabajo de los equipos. Hasta en los proyectos más pequeños existen componentes que pueden ser desarrollados de forma independiente entre ellos, permitiendo un paralelismo natural entre los equipos. Este paralelismo puede acelerar significativamente el desarrollo de actividades. Actividades Administración de recursos, control y optimización del proceso. Desarrollo y prueba completa de los componentes utilizando el criterio de evaluación definido. Evaluación de las entregas del producto utilizando los criterios de aceptación de la Visión. Hito Podemos decir que se alcanza el hito principal de la fase cuando hemos conseguido desarrollar el sistema con calidad de producción, y puede entonces prepararse para la entrega al equipo de transición. En esta fase, toda la funcionalidad ha sido implementada, y completadas las pruebas para el estado alfa de la aplicación. 165 Modelos de proceso de software 4.4.3.8 Transición En esta fase la atención se enfoca en asegurar que el software está disponible para los usuarios finales. Puede extenderse a varias iteraciones, e incluye las pruebas del producto como parte de su preparación para ser entregado, y la realización de ajustes menores en respuesta a la retroalimentación recibida de los usuarios. En este punto del ciclo de vida la retroalimentación de los usuarios debe enfocarse fundamentalmente a ajustes específicos y de corto alcance al producto, junto a otros temas como configuración, instalación, y usabilidad. Referencias a otros ajustes estructurales mayores habrán sido solucionadas anteriormente en el ciclo de vida y serán documentadas para futuras generaciones del software. Al final de la fase de Transición los objetivos del ciclo de vida se han cumplido, y el proyecto está listo para cerrarse. En algunos casos el final de este ciclo coincide con el inicio de otro ciclo en el mismo proyecto, encaminándose a la siguiente generación o versión del producto. Para otros proyectos el final de esta fase puede coincidir con la entrega completa de los productos (aplicaciones) y subproductos (documentación) a terceros que pudieran ser responsables de la operación, mantenimientos, y mejoras al sistema entregado. Esta fase de transición puede variar de muy sencilla a extremadamente compleja, dependiendo del tipo de producto. Esta etapa comienza cuando la línea base está lo suficientemente madura como para realizar una entrega al dominio de los usuarios finales. Esto por lo general requiere que se haya completado un subconjunto usable del sistema con un nivel de calidad aceptable y documentación de usuario de modo que la transición produzca resultados positivos para todas las partes. Objetivos 166 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Realizar pruebas de estadio beta para validar el nuevo sistema con las expectativas de los usuarios. Realizar pruebas de estadio beta y la operación en paralelo al sistema anterior que se está reemplazando. Entrenamiento de usuarios y encargados del mantenimiento. Salida a comerciales, distribución y ventas. Ingeniería específica de instalación: comercialización y producción de los paquetes, etc. Actividades de corrección de errores, mejoras en el funcionamiento y rendimiento y usabilidad. Evaluación de la línea base de la instalación con la visión completa y criterios de la aceptación del producto. Lograr el consenso de los involucrados en que la línea base está completa. Lograr el consenso de los involucrados en que la línea base es consistente con el criterio de evaluación de la visión. Actividades Ejecutar los planes de instalación. Completar el material de soporte de los usuarios finales. Pruebas del producto en el sitio de desarrollo. Preparar la entrega de esta versión del producto. Recoger la retroalimentación de los usuarios. Hacer ajustes finos al producto basándose en la retroalimentación de los usuarios. Hacer disponible el producto para los usuarios finales. Hito Al finalizar esta fase se decide si los objetivos se cumplieron y si debe comenzarse otro ciclo de desarrollo. Es el resultado de la revisión y aceptación por parte del cliente de los productos y subproductos que le han sido entregados. 167 Modelos de proceso de software 4.5 Proceso Software Personal. El Proceso Personal del Software (PSP) es un sistema estructurado de descripciones, de medidas, y de los métodos de proceso que pueden ayudar a ingenieros a mejorar su actividad personal. El PSP fue definido por Watts S. Humphrey del Software Engineering Institute (SEI) en la Carnegie Mellon University. 4.5.1 Principios del Proceso de Software Personal [15] Cada ingeniero es diferente; para ser más eficiente, debe planificar su trabajo basándose en datos tomados de su propia trayectoria profesional. Para mejorar auténticamente su trabajo, los ingenieros deben usar procesos personales bien definidos y cuantificados. Para obtener productos de calidad, el ingeniero debe asumir la responsabilidad personal de la calidad de sus productos. Los buenos productos no se obtienen por azar, sino como son secuencia de un esfuerzo positivo para hacer un trabajo de calidad. Cuanto antes se detecten y corrijan los defectos menos esfuerzo será necesario. Es mas efectivo evitar los defectos que detectarlos y corregirlos. Trabajar bien es siempre la forma más rápida y económica de trabajar. El PSP Cubre los siguientes aspectos como: Definición de procesos Medida de la calidad Medida de la productividad. Es un acercamiento general que se puede utilizar en casi cualquier parte del proceso del software. 168 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia El costo personal de un PSP, es el tiempo que se requiere para aprender y para usarlo, el costo emocional de tener una disciplina necesaria y el riesgo potencial a su ego. Los beneficios del PSP: Habilidades y talentos obtenidos El estímulo de una corriente casi ilimitada de ideas El marco que proporciona para la mejora personal El grado de control se gana sobre el trabajo La sensación del orgullo y de la realización Una base mejorada para el trabajo en equipo eficaz La seguridad para hacer el trabajo la manera que usted sabe que usted debe. PSP3 Desarrollo cíclico PSP2 Revisión de código Revisión de diseño PSP1 Estimación de tamaño Reporte de pruebas PSP0 Proceso actual Tiempo de registro Registro de fallas Estándar de fallas PSP2.1 Diseño de plantillas PSP1.1 Planeación de Tareas Planeación de horarios PSP0.1 Codificación estándar Medida del tamaño Mejora del proceso Figura 4.6 Evolución de PSP Mike Grasso, University of Maryland, “The Personal Software Process” [En línea], Maryland EUA [Consulta: Mayo de 2006] <http://www.csee.umbc.edu/~mikeg/cmsc645/se_psp.pdf> 169 Modelos de proceso de software 4.5.2 PSP0 Línea Base [15] Establece una línea de medida del progreso y para definir un fundamento para mejorar. EL PSP0 provee una estructura muy conveniente para hacer tareas a pequeña escala, un marco de trabajo para medir las tareas y un fundamento de mejora del proceso Las tareas incluyen lo siguiente: Definición del proceso actual (PSP0). Tiempo de registro (PSP0). Registro de falla (PSP0). Registro de falla estándar (PSP0). Codificación estándar (PSP0.1). Medida del tamaño (PSP0.1). Mejora del proceso (PSP0.1). Requerimientos Planeación Diseño Scripts Código Registros Compilación Resumen del plan Pruebas Post-ejecución Producto terminado Figura 4.7 Flujo del proceso Mike Grasso, University of Maryland, “The Personal Software Process” [En línea], Maryland EUA [Consulta: Mayo de 2006] <http://www.csee.umbc.edu/~mikeg/cmsc645/se_psp.pdf> 170 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia 4.5.2.1 PSP0 Proceso Actual [15] Se debe identificar el proceso actual del desarrollo de software. En caso de que no se tenga un proceso regular se puede utilizar el siguiente: Diseño, Codificación, Compilación, Prueba El proceso incluye las siguientes tareas: Planeación (Produce un Plan de trabajo). Desarrollo (Desarrollo del software actual). Post ejecución (Comparación del funcionamiento actual con el plan de trabajo). 4.5.2.2 PSP0 Tiempo de Registro [15] El tiempo de registro se usa para medir el tiempo que se lleva en cada parte del proceso PSP. El objetivo es determinar donde se invierte más tiempo. Ser bastante minucioso con los datos (probablemente hasta minutos) El tiempo de registro incluye: Fecha de entrada Hora de Inicio Hora de fin Estimación de tiempo de interrupción para esta entrada Tiempo delta (el tiempo en el que se trabaja para esta entrada) Fase en la que se esta trabajando Comentarios pertinentes 4.5.2.3 PSP0 Registro de fallas [15] 171 Modelos de proceso de software El registro de una falla se usa para tener los defectos encontrados y corregidos. El objetivo de esto es determinar donde se pierde mucho tiempo y ser lo mas minucioso posible con los datos. El registro de fallas debe incluir lo siguiente: Fecha de la falla encontrada Numero de falla Tipo de falla (Documentación, sintaxis, asignación, interfase, etc.…) Fase donde se inicio la falla Fase donde la falla se elimino Tiempo que se llevo para reparar la falla Descripción del porque de la falla 4.5.2.4 PSP0 Estándar de fallas [15] Estos pueden se algunas de las fallas que se registran y que se pueden tomar como un estándar: No Nombre o descripción 10 Comentario de documentación, mensajes 20 Deletreo de sintaxis, puntuación, formato Construcción, Manejo de cambio de paquete, librería, control de 30 versión Declaración de asignación, duplicado de nombres, alcance, 40 limitaciones Procedimiento de la Interfaz, llamadas, referencias, I/O, formato 50 60 70 80 90 100 de usuario Chequeo de mensajes de error Estructura de datos, contenido Función de conexión, enlace, recursividad, Configuración de sistema, sincronización, memoria Diseño del entorno, compilación, prueba, otro sistema de soporte de problemas Tabla 4.1 Estanda de fallas Mike Grasso, University of Maryland, “The Personal Software Process” [En línea], Maryland EUA [Consulta: Mayo de 2006] <http://www.csee.umbc.edu/~mikeg/cmsc645/se_psp.pdf> Modelos de proceso de software 172 Instituto Tecnológico de Morelia El resumen del plan guarda y estima los datos del proyecto actual, el cual debería de contener lo siguiente: Estimación original de LOC(“Lines Of Code”, Líneas de código) que se estima se van a desarrollar. Líneas de código que se llevan en desarrollo hasta ese momento. El tiempo estimado que es requerido para cada fase. El tiempo que se requiere para cada fase. El numero total y el porcentaje de fallos que se han provocado en cada fase. El numero total y el porcentaje que se han eliminado en cada fase. 4.5.2.5 PSP0.1 Codificación estándar [15] Desarrollo de la codificación estándar para lo siguiente: Cabecera Uso/ reuso Identificadores Comentarios Sección mas importante Espacios en blanco Identidad Capitalización Dentro de este estándar se pueden incluir definiciones y ejemplos. 4.5.2.6 PSP0.1 Medida del tamaño [15] Durante la planeación del proceso de software, incluye la estimación del tamaño del trabajo así como las líneas de código. El desarrollo del estándar tiene pequeños problemas con lo siguiente: 173 Modelos de proceso de software Modificación o eliminación de líneas. Comentarios o líneas en blanco. Líneas con múltiples declaraciones. Declaraciones nulas o vacías. Incluir archivos (agregados una vez o varias veces). Funciones de línea o expansión de marcos. Declaraciones Etiquetas Símbolos como llaves “{ }” , begin/ end, else, case…. 4.5.2.7 PSP0.1 Mejora del proceso [15] La mejora del proceso provee un registro de fallas problemas e ideas de mejora. Puede contener lo siguiente: Descripción de la falla encontrada dentro del proyecto Numero del problema Descripción y las dificultades Descripción del impacto que tiene el producto o el proceso con la falla o problema. Descripción de las sugerencias para mejorar el proceso. Numeración de cada una de las sugerencias. Identificación de los elementos del proceso que son afectados. Cuando será apropiado, relacionar las sugerencias de mejor para el problema. Dar prioridades a las sugerencias y explicar porque son importantes. Agregar comentarios sobre el proyecto. Lección aprendida Condiciones que es necesario recordar para determinar el porque funciona bien el proceso o el porqué es deficiente. 174 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia 4.5.2.8 PSP0 Documentación del proceso [15] En esta parte se debe tener documentada la planeación el desarrollo y el post ejecución del proceso. En seguida se describe que es lo que debe contener cada uno de ellos. Planeación: Producir u obtener los requerimientos de las declaraciones. Estimación de nuevos totales como los cambios en las líneas de código requeridos en PSP0.1. Estimación del tiempo requerido para el desarrollo. Registrar el inicio del proyecto en el resumen del plan del proyecto. Registrar la fecha del proyecto. Desarrollo: Diseño, implementación, compilación, prueba.(PSP0.1) Registrar el tiempo. Post-ejecución: Completar el resumen del plan del proyecto, con el tiempo actual, fallas, tamaño de los datos. Terminar el mejoramiento del proceso. 4.5.3 PSP1 Planeación Personal del Proceso [15] El PSP1 estima el tamaño del software, hace una prueba de reporte del PSP. Adicionalmente contribuye a PSP1 estimar los recursos y el horario. El PSP1 intenta establecer el proceso de forma ordenada y repetida para desarrollar el software usando el tamaño, recursos y horarios estimados. 175 Modelos de proceso de software El proceso de valoración llega a ser progresivamente más exacto conforme los datos se recopilan de varios proyectos. Las tareas que se incluyen del PSP0 y PSP0.1 agregan lo siguiente: Estimación de tamaño. Reporte de prueba. Planeación de tareas Planeación del horario 4.5.3.1 PSP1 Estimación de tamaño [15] Las siguientes disciplinas se usan para estimar las líneas de código. Se debe tener el tamaño de los datos sobre un número de proyectos previamente desarrollados para poder establecer estimaciones iniciales. Método PROBE (Proxy-Based Estimating), Descrito en la disciplina para la Ingeniería de Software. Puntos de Función: Ali Arifoglu. Metodología de software para la estimación de costos ACM Sigsoft Software Engineering. COCOMO Model (Constructive Cost Model) es el modelo constructivo de costos. Este modelo es para la estimación de líneas de código. 4.5.3.2 PSP1 Reporte de pruebas [15] El reporte de pruebas se usa para mantener un registro de pruebas de ejecución y resultados obtenidos. Estos pueden ser tan detallados como se desee, con esto se puede hacer la misma prueba y obtener los mismos resultados. El reporte incluye lo siguiente: 176 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Nombre y numero de prueba Objetivo de la prueba Descripción de la prueba Condiciones de tiempo o configuración especial Resultados esperados Resultado actual 4.5.3.3 PSP1.1 Planeación de Tareas [15] La planeación de las tareas implica estimar el tiempo de desarrollo y de los datos de la terminación para cada tarea del proyecto. Este también proporciona una base según el horario que se sigue. El plan debe contener lo siguiente: Nombre y número de la tarea. Planeación de hora de acuerdo a la tarea por semana, y para el proyecto. Tiempo actual por tarea por semana, y ara el proyecto. 4.5.3.4 PSP1.1 Planeación de horarios [15] El horario se usa para recordar el horario actual y empleado en el calendario por periodo. Se usa para relacionar tareas previstas con el horario según el calendario. Las siguientes semanas se usan para pequeños proyectos, y puede que sea mejor hacer mayor esfuerzo por día. El horario puede contener lo siguiente: Numero de cada semana, típicamente empezando en 1. Fechad de calendario para cada semana. Planeación prevista para el trabajo en el proyecto por semana. Horas previstas acumuladas. Horas reales que se invierten en el proyecto por semana. 177 Modelos de proceso de software Horas reales acumuladas. 4.5.3.5 PSP1 Documentación del proceso [15] Planeación Produce u obtiene la declaración de los requisitos. Estimación del tamaño del software, tiempo del desarrollo requerido (PSP1). Plan completo de tareas. Horario completo del plan (PSP1.1). Incorporación de los datos iniciales en el resumen del plan de proyecto. Registro de tiempo y datos iniciales. Desarrollo Diseño, Implementación, compilación, prueba. Recolectar los datos del reporte de prueba (PSP1). Recolectar los registros de los datos. Post-ejecución Resumen del plan del proyecto completo con el tiempo real, fallas, tamaño de los datos. Completar la mejora del proceso. 4.5.4 PSP2 Calidad personal [15] El proceso PSP2 introduce revisiones de diseño, código a la medida y medición de la calidad. Este tipo de revisiones mejoran la calidad del software más que otro cambio personal que se haga en el proceso del software. Introduce también criterios y verificación de diseño completos. 178 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Se incluyen tareas de PSP1 y de PSP1.1 más las siguientes: Revisión de código (PSP2). Revisión de diseño (PSP2). Diseño de plantillas (PSP2.1). 4.5.4.1 PSP2 Revisión de código [15] El objetivo principal de la revisión de calidad es mejorar la calidad del programa examinando parte o todo el sistema y su documentación asociada. Las revisiones técnicas o inspecciones de programa son similares excepto porque su objetivo principal es identificar las fallas o defectos tales como anomalías en el código, errores lógicos, incumplimiento de estándares. Las revisiones tienen un número de pruebas dinámicas del excedente de las ventajas. No requieren que el programa se este ejecutando Son una medida directa de defectos o cualidades de la calidad Se consideran mas efectivos La revisión de código consiste en la comprobación de la inicialización de la variable y sus parámetros. En el inicio del programa, inicio de los ciclos, formato de la llamada de la función Llamada de función y formato de la llamada Punteros parámetros, y el uso de ‘&’ Comprobación y deletreo de nombres Es consistente. Esta dentro del alcance de la declaración. 179 Modelos de proceso de software Todas las estructuras y clases usan ‘.’ Y ‘->’ de forma correcta. Comprobación de secuencias Identificación de terminación por puntuaciones y NULL. Comprobación de archivos Declaración correcta. Abrir y cerrar correctamente. Comprobación de punteros Iniciar en NULL. Borrar solamente después que se crea o es nuevo Borrar siempre después de su uso Comprobación del formato de salida Alineación y espaciado correcto Verificación de operadores lógicos Uso apropiado de operadores lógicos (=, <, >,…etc.). Uso apropiado de paréntesis para operaciones lógicas. Asegurar que las llaves estén alineadas. Verificar cada línea de código por instrucciones, sintaxis y puntuación apropiada. Asegurar el código conforme al estándar de codificación. 4.5.4.2 PSP2 Revisión de Diseño [15] En la revisión de diseño se deben asegurar los requisitos, especificaciones y niveles altos de diseño sean cubiertos totalmente. En esta parte se producen todas las salidas especificadas, se crean todas las entradas necesarias y todos los requerimientos incluidos son indicados en esta parte. 180 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Verificación de la lógica del programa Apilado, Listas, Recursividad Todos los ciclos son propiamente inicializados, tanto el incremento y terminación del mismo. Verificación de casos especiales Asegurar las operaciones con los valores de empty, full, min, max, negative, zero. Proteger contra fuera de limites, desbordamiento (overflow), desbordamiento de menor capacidad (underflow). Asegurar que las condiciones imposibles son imposibles. Manejar todas las condiciones incorrectas de entrada. Verificación de uso de funciones Todas las funciones y objetos se deben de usar y entender propiamente. Todas las abstracciones externas son definidas. Verificación de nombres Todos los nombres y tipos son claramente definidos. El alcance de todas las variables son evidentes o bien definidos. Todos los nombres y objetos se usan dentro de su alcance definido. Revisión del diseño de acuerdo al estándar aplicable al diseño. 4.5.4.3 PSP2.1 Diseño de plantillas [15] Hay cuatro plantillas de diseño que proveen de forma ordenada un marco de trabajo y el formato de registro para los diseños. Los formatos no indican la forma en como hacer el diseño, pero pueden ayudar a que se registren de manera apropiada. 181 Modelos de proceso de software Las plantillas incluyen lo siguiente: Escenario de operación de la plantilla. Especificación funcional de la plantilla. Especificación de estado de la plantilla. Especificación lógica de la plantilla. Escenario de operación de la plantilla Esta plantilla tiene las descripciones de los panoramas probables que se seguirán al usar el programa. Las plantillas deben incluir lo siguiente: Numero de escenarios para los escenarios y los pasos para el escenario. Identificación del objetivo de los usuarios. Fuente de acción así como los usuarios, programas o sistemas. Descripción de la acción, que lugar toma así como el mensaje de error de una entrada incorrecta. Lista de comentarios significativos. Especificación funcional de la plantilla Esta plantilla se puede usar para describir funciones y procedimientos de diseño de funciones o de objetos de diseño orientado a objetos. Las plantillas deben incluir: Nombre de la función / clase o clases de donde hereda. Cualquier parámetro o atributo cuyos valores son externos visibles o cualquier comportamiento del objeto. Documentación de los métodos para cada objeto, incluyendo el prototipo, variables requeridas, tipos y la operación realizada. 182 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Especificación de estado de la plantilla Esta plantilla se usa para registrar el comportamiento del programa, subprograma o clase en un sistema orientado a objetos. La plantilla incluye lo siguiente: Nombre del estado. Descripción de estado. Atributos o variables que caracterizan el estado. Para cada estado. o Lista de todos los estados siguientes posibles. o Lista de condiciones para cada estado siguiente. o Dar ejemplos de la condición de transición. Especificación lógica de la plantilla Esta plantilla mantiene la lógica del pseudo código para cada función o unidad del programa. La plantilla debe contener lo siguiente: Enumerar todos los “incluyes” nuevos o inusuales requeridos por la función. Enumerar todos los tipos inusuales o especiales. Entregar el prototipo de la función o la declaración. Documentación auxiliar de información requerida para entender la función. Asignar un número o etiqueta para cada declaración lógica significativa. Documentar la lógica del programa o Uso de pseudocódigo. o Uso de una línea separada para cada función significativa. o Uso de lenguaje común o matemático para mayor claridad. o Incluir comentarios donde sea necesario. 183 Modelos de proceso de software 4.5.4.4 PSP2 Documentación del Proceso [15] Planeación Producir u obtener la declaración de los requisitos. Estimación del tamaño del software, tiempo de desarrollo requerido. Estimación de tiempo requerido en el desarrollo. Completar el plan de tareas. Completar el horario. Incorporación de los datos iniciales en el resumen del plan de proyecto. Registrar los datos iniciales en el registro de tiempo Desarrollo Diseñar, implementar, compilar y probar. Agregar la revisión del diseño y revisión de código (PSP2). Usar las plantillas de diseño donde sea apropiado. Tomar los datos del informe de prueba. Tomar los datos del informe de registro de tiempo. Post-ejecución Completar el resumen del plan del proyecto con el tiempo real, falla y tamaño de los datos. 4.5.5 PSP3 Proceso cíclico [15] El proceso cíclico combina múltiples procesos de PSP2.1 para soportar el desarrollo de software a gran escala. El objetivo principal es ampliar el proceso de software personal hacia proyectos industriales y para cubrir el trabajo de proyecto de equipo. 184 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Esta estrategia se centra en el desarrollo del producto, incrementos convenientes para el desarrollo cíclico. Las tareas incluyen todo lo de PSP2 y PSP2.1 y lo siguiente: Desarrollo cíclico(PSP3) 4.5.5.1 PSP3 Desarrollo Cíclico [15] Cuando se usa PSP3, se debe de tener un plan para implementar grandes programas en módulos incrementales más o menos de 100 líneas de código (u otro tamaño apropiado). A lo largo del resumen del proyecto PSP3 utilizara el resumen del ciclo para seguir los datos. Tamaño del programa Tiempo que se lleva en el desarrollo de cada fase Fallas eliminadas 4.5.5.2 PSP3 Documentación del Proceso [15] Planeación Declaración de los requerimientos producidos y obtenidos Estimación del tamaño del software, tiempo de desarrollo requerido Completar el plan de tareas. Completar el horario de trabajo Incorporación de los datos iniciales en el resumen del plan de proyecto. Registrar los datos iniciales en el registro de tiempo Desarrollo Diseñar, implementar, compilar y probar. Agregar la revisión del diseño y revisión de código 185 Modelos de proceso de software Usar las plantillas de diseño donde sea apropiado. Usar el desarrollo cíclico, y seguir los resúmenes del ciclo. Tomar los datos del informe de prueba. Tomar los datos del informe de registro de tiempo. Especificaciones Planeación y Requerimientos Niveles Altos de diseño y Revisión de Diseño Especificación del ciclo Desarrollo Desarrollo Cíclico Valoración del nuevo ciclo Post - Ejecución Producto Terminado Proyecto y Datos de proceso Figura 4.8 Proceso cíclico del desarrollo Mike Grasso, University of Maryland, “The Personal Software Process” [En línea], Maryland EUA [Consulta: Mayo de 2006] <http://www.csee.umbc.edu/~mikeg/cmsc645/se_psp.pdf> Post-ejecución Completar el resumen del plan del proyecto con el tiempo real, falla y tamaño de los datos Asignaciones Los principios de estas asignaciones son los siguientes: Atención especial a las tareas de PSP. El objetivo principal de estas asignaciones no es completarlas correctamente sino que estas tareas usen completa y correctamente los elementos apropiados del PSP. Sobre todo, el trabajo debe ser correcto. Es mejor estar atrasado que este incorrecto. Si se necesita mas tiempo es necesario pedirlo. 186 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Todas las asignaciones son individuales. La asistencia técnica se obtiene del instructor o de otro grupo de miembros que aclaran los requerimientos o tareas de PSP. Se debe de registrar cuando se recibe asistencia. Vinculación de listas Se debe escribir un programa para calcular la desviación estándar de una serie de n números usando lista encadenada. Es el promedio de los números. La formula de la desviación estándar es: σ (x1 ... xn) Σ(x1 - xavg)2 Contando las Líneas de Código Al escribir el programa se deben de contar las líneas de código, omitiendo comentarios y líneas en blanco. Asegurarse de que las declaraciones se hagan en una sola línea, o se cuenten varias veces. Por ejemplo, las siguientes líneas se cuentan de manera múltiple ya que contienen dos líneas de código If (x==0) f(); If (x==0) f(); X=10; y=x + 5; El total de Líneas de código del programa debe contar los totales para cada unidad logia(es decir para cada función). También el número de las declaraciones que no son ejecutables deben de contadas. Almacenamiento y recuperación de archivos Escribir un programa para almacenar, recuperar y modificar serie de n números reales de un archivo. De entrada el programa debe aceptar enteros o números 187 Modelos de proceso de software reales y guardar como números reales. Las funciones que debe proveer el usuario son las siguientes: El usuario asigna el nombre del archivo. El usuario selecciona la forma de usar el archivo, lectura, escritura, modificar. Lectura, el programa proporciona una numeración por línea dentro del archivo. Escritura, el usuario establece el número de registros. Modificación o El programa proporciona el número y el usuario tiene la opción de aceptar, reemplazar o eliminar el número. o El usuario puede dar orden al programa de aceptar el resto de la numeración al archivo. o El usuario puede guardar las modificaciones con un nuevo nombre dejando el original intacto. Asignación Estándar Desarrollar los siguientes estándares para el PSP Cuenta estándar de las líneas de código Producir una especificación estándar de cómo contar las líneas de código. Se puede usar en conjunto con la asignación. Codificación estándar Producir una codificación estándar que se usara para nuestro PSP Se puede usar para evaluar cualquier asignación que se desarrolle Revisión estándar Producir un estándar que sea usado para el diseño y revisión de código 188 Modelos de proceso de software Instituto Tecnológico de Morelia Proceso de Ingeniería de Software Producir un estándar que documente el proceso de la Ingeniería de Software, donde se usa y demostrar donde encajan las tareas de PSP Análisis del reporte de fallas Agregar los siguientes comentarios al resumen de comentarios basados en las fallas encontradas durante el desarrollo. El total de fallas encontradas Las nuevas y modificadas líneas de código Las fallas por KLOC(Kilo Lines Of Code) Que debe dar la tabla: Numero de fallas encontradas en la compilación Numero de fallas encontradas al probarlo Numero de fallas encontradas por KLOC en la pruebas. Numero de fallas encontradas en la compilación por KLOC El listado debe dar el promedio de reparación Fallas encontradas durante la compilación Fallas encontradas durante la prueba Fallas introducidas en el diseño y la codificación Fallas introducidas en el código 189 Modelos de proceso de software BIBLIOGRAFÍA [1] Sommerville, Ian (2005), Ingeniería de software, Ed. Addison Wesley 7ª Edicion. [2] Pressman Roger S. Ingeniería del software, Ed. 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