Introdução à Engenharia de Software

Introdução à Engenharia de Software

• Elaborado pela Profa. Dra. Ana Paula Lemke.
• A última atualização foi em março de 2022.

Contextualização

• Desenvolver software, seguindo os princípios da Engenharia de Software, não se resume a escrever programas.
• Desenvolver um balanço de corda exemplifica a necessidade do usuário.

Definição e Atividades da Engenharia de Software (ES)

• Software inclui programas de computador e documentação associada.
• Software pode ser desenvolvido para clientes específicos ou para o público em geral.
• ES é a disciplina de engenharia focada em todos os aspectos da produção de software.
• As principais atividades da ES são especificação, desenvolvimento, validação e evolução do software.

Diferenças entre ES e outras áreas

• Ciência da Computação foca na teoria e nos fundamentos.
• ES foca no lado prático do desenvolvimento e na entrega de softwares úteis.
• Engenharia de Sistemas abrange todos os aspectos de sistemas computacionais, incluindo hardware, software e processos.

Desafios da Engenharia de Software

• Lidar com o aumento da diversidade, diminuir o tempo de entrega e garantir o desenvolvimento de software confiável.
• Identificar as dificuldades na construção de software
• Analistas de sistemas devem entender e validar o que o cliente realmente quer.
• Dificuldades comuns incluem manutenção difícil, documentação pobre, problemas de qualidade, custos e prazos excessivos, e não atendimento das necessidades do usuário.

Crise do Software

• O desenvolvimento de software enfrenta um estado contínuo de crise.
• Há dificuldade em escrever, compreender e verificar programas computacionais.
• Projetos de software frequentemente ultrapassam orçamentos e cronogramas.
• Projetos devem atender aos requisitos e satisfazer o usuário, incluindo a qualidade.
• Projetos de software são grandes, complexos, mal especificados e vulneráveis a problemas imprevistos.
• Não existe uma solução única para prevenir falhas em software.

Problemas Recorrentes no Desenvolvimento de Software

• 25% dos projetos são cancelados.
• O tempo de desenvolvimento frequentemente excede as estimativas.
• 75% dos sistemas não funcionam conforme o planejado.
• A manutenção e reutilização de software são difíceis e dispendiosas.
• A complexidade dos problemas é proporcional à complexidade dos sistemas.

Mitos e Realidades em Engenharia de Software

• Mito do Administrador: Um manual completo garante que a equipe saiba tudo o que precisa.
• Realidade: É preciso verificar se o manual é usado, conhecido, atualizado e completo.
• Mito do Administrador: Ferramentas de última geração garantem o desenvolvimento de software de qualidade.
• Realidade: É preciso mais do que hardwares modernos para desenvolver software com qualidade.
• Mito do Administrador: Adicionar programadores a projetos atrasados resolve o problema.
• Realidade: O desenvolvimento de software não é um processo mecânico; adicionar pessoas sem planejamento pode atrasar ainda mais.
• Mito do Administrador: Terceirizar um projeto de software permite relaxar e deixar a empresa contratada fazer tudo.
• Realidade: É preciso saber gerenciar e controlar projetos de software para evitar dificuldades na terceirização.
• Mito do Cliente: Uma declaração geral dos objetivos é suficiente para começar a programar, detalhes podem ser preenchidos depois.
• Realidade: Um entendimento inicial ruim do software causa fracassos.
• Mito do Cliente: É possível modificar os requisitos continuamente, pois o software é flexível.
• Realidade: Mudanças tardias podem ter grande impacto no desenvolvimento e em partes já desenvolvidas do sistema.
• Mito do Profissional: O trabalho está completo quando o programa está escrito e funcionando.
• Realidade: 60% a 80% do esforço são despendidos após a entrega inicial.
• Mito do Profissional: Não é possível avaliar a qualidade de um programa até que ele esteja rodando.
• Realidade: Revisões técnicas formais são eficazes desde o início do projeto.
• Mito do Profissional: O único produto entregue é o programa em funcionamento.
• Realidade: O programa é apenas parte de uma configuração que inclui modelos, documentos e planos.
• Mito do Profissional: A Engenharia de Software cria documentação volumosa e desnecessária, atrasando o projeto.
• Realidade: A Engenharia de Software visa criar um produto de qualidade, reduzindo a necessidade de retrabalho e acelerando a entrega.

Evidências da Crise de Software

• Gráficos do Chaos Report mostram as taxas de sucesso, fracasso e projetos incompletos ao longo dos anos.
• O tamanho dos projetos de software (pequeno, moderado, médio, grande, grandioso) influencia a sua resolução dentro do Chaos Report.
• Matriz de tamanho e complexidade fornece diretrizes para categorizar um projeto para avaliar o risco e esforço.

Uso das Funcionalidades do Software

• Um gráfico de pizza ilustra as porcentagens de uso das funcionalidades do software: Sempre (7%), Frequentemente (13%), Algumas vezes (16%), Raramente (19%), Nunca (45%).

Desenvolvimento e Manutenção de Software

• O desenvolvimento corresponde a 20% do tempo e a manutenção a 80%
• Desenvolvimento inicia quando a necessidade é identificada e termina com o teste do produto.
• Manutenção envolve atividades após a entrega, como aumento da capacidade (60%), adaptação a novos ambientes (20%) e correção de erros (20%).
• Acredita-se que o custo para corrigir erros aumenta exponencialmente.
• O tempo para realizar a manutenção precisa ser estimado.
• A manutenção é cara devido ao software legado, implantação incompleta e mudanças nos sistemas.
• Atenuar este problema passa necessariamente por melhorar a qualidade do software e os seus processos de produção.
• Atenuar este problema passa necessariamente por uma mudança de cultura no desenvolvimento do software.

Mudança de Cultura de Desenvolvimento de SW

• Atenuar esta crise passa por disciplina para desenvolvimento com a Engenharia de Software.
• Combinar métodos e ferramentas adequados, utilizar técnicas para a garantia da qualidade e aplicar uma filosofia de coordenação, controle e administração.

O que é Engenharia de Software?

• O conceito foi proposto em 1968.
• Abrange métodos, ferramentas e procedimentos para controlar o processo de desenvolvimento e construção de software de alta qualidade.
• Métodos detalham como construir o software, incluindo planejamento, estimativas e análise de requisitos.
• Ferramentas dão apoio automatizado ou semi-automatizado aos métodos.
• Procedimentos definem a sequência dos métodos, produtos a serem disponibilizados e controle de qualidade.
• Disciplina de engenharia focada em todos os aspectos da produção, desde a especificação até a manutenção.
• Aplicação de uma abordagem sistemática, disciplinada e quantificável no desenvolvimento, operação e manutenção de software.

Objetivos da Engenharia de Software

• Controlar o desenvolvimento dentro de custos, prazos e níveis de qualidade desejados.
• Aumentar a produtividade no desenvolvimento, operação e manutenção.
• Usar métodos e técnicas de ES é mais barato a longo prazo do que desenvolver programas sem planejamento.
• A maioria dos custos está na alteração do software após o seu uso.
• Um software de qualidade satisfaz os requisitos, é fácil de manter, tem boa performance, é confiável e fácil de usar.
• Produtividade envolve custo e tempo de desenvolvimento reduzidos, e suporte rápido às necessidades do mercado.

Importância da Engenharia de Software

• Qualidade e produtividade garantem disponibilidade de serviços essenciais e segurança das pessoas.
• Qualidade e produtividade garantem a competitividade das empresas.
• Os riscos ao público devido a programas com imperfeições estão aumentando.

Diversidade na Engenharia de Software

• A aplicação de ES varia drasticamente de acordo com a organização, o tipo de software e as pessoas envolvidas.
• Tipos de aplicações incluem stand-alone, interativas baseadas em transações, de controle embutidos, de processamento em lotes, de entretenimento, para modelagem e simulação, de coleta de dados e sistemas de sistemas.
• Aplicações Stand-alone: não precisa de conexão a rede.
• Aplicações interativas baseadas em transações: aplicações Web.
• Fundamentos da ES que se aplicam a todos os tipos de sistemas incluem ter processos gerenciados, desenvolver software confiável, entender e gerenciar a especificação e os requisitos do software e fazer o melhor uso possível dos recursos existentes.
• Atributos das WebApps incluem uso intensivo de redes, simultaneidade, carga não previsível, desempenho, disponibilidade, orientação a dados, sensibilidade no conteúdo, evolução contínua, imediatismo, segurança e estética.