Desenho de Software: Especificações e Práticas

Introdução ao Desenho de Software

• O desenho de software envolve princípios e práticas para criar sistemas de alta qualidade.
• É fundamental para transformar requisitos em soluções práticas.
• Possibilita a criação de sistemas escaláveis, flexíveis e robustos.
• O desenho de software evolui com novas metodologias, como o desenvolvimento ágil e a modelagem orientada a objetos.

Análise vs Desenho

• Análise e Especificação de Requisitos:
  • Captar e compreender as necessidades do cliente/usuário.
  • Identificar requisitos funcionais (funcionalidades) e não funcionais (desempenho, segurança, etc.).
  • Foco nos problemas e necessidades do cliente.
• Desenho de Software:
  • Determinar como o software funcionará.
  • Traduzir requisitos em uma solução técnica detalhada.
  • Foco na arquitetura, componentes e interação entre os módulos.

Atividades Realizadas na Análise

• Elicitação: Identificar necessidades por meio de reuniões com stakeholders, entrevistas, questionários e observação.
• Modelagem de Requisitos: Criar diagramas (ex.: casos de uso, diagramas de contexto) e documentar os requisitos em linguagem clara e compreensível.
• Validação e Priorização: Garantir que os requisitos atendem às necessidades do cliente e são viáveis.
• Gestão de Requisitos: Rastrear mudanças nos requisitos ao longo do projeto.

Atividades Realizadas no Desenho

• Design Arquitetural:
  • Definir a estrutura geral do sistema (camadas, microserviços).
  • Escolher padrões arquiteturais (ex.: MVC, REST).
• Design de Componentes: Detalhar os módulos ou componentes do sistema e suas responsabilidades.
• Design de Dados:
  • Modelar as bases de dados (ex.: diagramas ER).
  • Estruturar classes e atributos em sistemas orientados a objetos.
• Design de Interfaces: Definir interfaces entre módulos e do sistema com o usuário.
• Especificação Técnica: Criar diagramas detalhados (ex. UML) para mostrar as interações entre os elementos.

Entregáveis - Análise e Especificação de Requisitos

• Documento de Requisitos de Software (DRS): Lista detalhada dos requisitos funcionais e não funcionais.
• Modelos de requisitos: Diagramas de casos de uso, diagramas de contexto e histórias de usuário.
• Matriz de rastreabilidade: Relaciona requisitos a funcionalidades e módulos.

Entregáveis - Desenho

• Diagramas UML: Diagramas de classes, sequência, componentes e estados.
• Especificações técnicas detalhadas: Arquitetura do sistema e descrição de algoritmos.
• Protótipos/Mockups (opcional): Esboço das interfaces do usuário.
• Modelos de dados: Diagramas entidade-relacionamento e especificações do banco de dados.

Ferramentas Utilizadas

• Análise e Especificação de Requisitos: Jira, Confluence, Microsoft Word, Lucidchart.
• Desenho de Software: Visual Paradigm, Enterprise Architect, Draw.io, Figma, ferramentas UML.

Envolvimento de Stakeholders

• Análise e Especificação de Requisitos: Envolver stakeholders externos (clientes, usuários finais) e analistas de negócios.
• Desenho de Software: Envolver stakeholders internos (arquitetos, desenvolvedores).

Nível de Abstração

• Análise e Especificação de Requisitos: Alta abstração, sem preocupações com implementação técnica, priorizando as necessidades do cliente/usuário.
• Desenho de Software: Média a baixa abstração, focando em soluções técnicas detalhadas para implementar os requisitos.

Riscos e Problemas Comuns - Análise e Especificação de Requisitos

• Requisitos incompletos ou mal definidos.
• Mudanças frequentes nas necessidades do cliente.
• Falta de comunicação entre analistas e stakeholders.
• Ambiguidade na descrição dos requisitos.

Riscos e Problemas Comuns - Desenho

• Design excessivamente complexo.
• Decisões arquiteturais não escaláveis ou difíceis de manter.
• Falta de alinhamento entre desenvolvedores e arquitetos.
• Ausência de documentação detalhada.

Dependência e Continuidade

• O desenho de software só pode começar após a conclusão de uma análise clara e completa dos requisitos.
• Os requisitos servem como base para decisões no desenho do software.
• Durante o desenho, podem ser descobertos problemas com os requisitos, necessitando ajustamentos na análise.

Resumo da Comparação

• Análise e Especificação de Requisitos: O que o software deve fazer?, Necessidades do cliente/usuário. Documento de Requisitos, Cliente, usuário final, analistas. Alta abstração.
• Desenho de Software: Como o software será implementado?, Solução técnica. Diagramas técnicos e arquitetura. Arquitetos, desenvolvedores. Média a baixa abstração.

Design de Interfaces

• O desenho de interfaces é fundamental no desenvolvimento de software.
• Trata da conceção e estruturação da interação entre os utilizadores e o sistema.
• O foco é proporcionar uma experiência do utilizador (UX) positiva e usabilidade (UI) boa.

Principais Objetivos

• Facilidade de uso: Possibilitar tarefas eficientes com o mínimo esforço.
• Acessibilidade: Adaptar a interface a diferentes públicos e dispositivos.
• Consistência: Manter padrões para facilitar a aprendizagem.
• Estética funcional: Criar interfaces visualmente apelativas sem comprometer a usabilidade.

Etapas do Desenho de Interfaces

• Pesquisa e planejamento
  • Compreensão do usuário
  • Definir metas
  • Mapear as tarefas
• Criação de protótipos
  • Wireframes
  • Mockups
  • Prototipagem interativa
• Testes de usabilidade
  • Testar o protótipo
  • Obter feedback
• Iteração
  • Ajustar com base nos testes
  • Continuar o processo até otimizar a interface.

Ferramentas Utilizadas

• Ferramentas de desenho (ex.: Figma, Adobe XD, Sketch)
• Prototipagem (ex.: InVision, Marvel App)
• Testes de usabilidade (ex.: Maze, UsabilityHub)

Integração

• A colaboração entre arquitetos e programadores é crucial para garantir que o desenho seja implementado como planejado.
• A interface deve ser desenhada considerando as limitações e possibilidades tecnológicas, como frameworks front-end e linguagens de programação.

Benefícios

• Maior satisfação do utilizador: Interfaces bem desenhadas reduzem a frustração.
• Redução de erros: Interfaces intuitivas reduzem mal-entendidos.
• Melhor retenção: Boas experiências de uso estimulam o uso contínuo.

Desenho de Componentes

• O desenho de componentes é uma etapa crucial no desenvolvimento de software.
• Detalhando a lógica interna de cada módulo, favorece a organização, a reutilização de código e mantém o sistema funcionalmente correto.

Objetivos de Desenho de Componentes

• Definir a lógica interna de forma clara e modular.
• Garantir a coesão interna.
• Promover a reutilização de código.
• Facilitar a manutenção e evolução do software.
• Reduzir o acoplamento.

Elementos de Desenho de Componentes e Passos

• Estrutura interna: Funções/métodos, classes/estruturas de dados, interface externa.
• Fluxo de Dados: Entradas, saídas e transformações internas, diagramas de fluxo.
• Gestão de estados: Gerenciar o estado interno (ex.: autenticação).
• Tratamento de erros: Prever e gerir falhas internas.
• Interações internas: Especificar como as partes internas comunicam.
• Passos: Definir objetivo, projetar a interface, detalhar a lógica interna, listar dependências, testar e iterar.

Ferramentas

• UML (Unified Modeling Language)
• Ferramentas de desenho (Lucidchart, Draw.io, Microsoft Visio)
• Pseudocódigo

Diretrizes de Qualidade no Desenho

• Ser modular
• Padrões arquiteturais (ex.: MVC, Microserviços)
• Interface simples e intuitiva
• Rastreabilidade

Conceitos Fundamentais de Desenho

• Abstração
• Modularidade
• Ocultação de informação
• Independência Funcional
• Exemplo: Criar APIs para encapsular funcionalidades complexas.

Princípios de Modelagem de Desenho

• O desenho deve ser rastreável aos requisitos.
• Desenvolver iterativamente para ajustes e refinamentos.
• Priorizar representações compreensíveis.
• Adaptabilidade em diferentes abordagens (ex.: ágil ou cascata).

Mais Detalhes

• O desenho precisa considerar o padrão de arquitetura.
• Detalhes e exemplos específicos de modelos de arquitetura, como microserviços, são fornecidos.

Resumo e Conclusão

• O desenho de software é fundamental para a criação de sistemas eficientes e manuteníveis.
• Diretrizes e princípios auxiliam a manter a qualidade e escalabilidade.
• Principais conceitos (abstração, modularidade, ocultação de informação) simplificam a complexidade.
• O design iterativo facilita a adaptação a mudanças nos requisitos.

Teste seus conhecimentos sobre as etapas e práticas fundamentais no desenho de software. Este quiz aborda desde a fase de especificação de requisitos até as consequências de uma documentação inadequada. Prepare-se para verificar sua compreensão sobre o alinhamento entre desenvolvedores e arquitetos na criação de software.