Obiettivi dell'Ingegneria del Software

Obiettivi dell'Ingegneria del Software

• Lo scopo dell'ingegneria del software è sviluppare software di alta qualità in modo efficiente e gestibile.
• La qualità del software è fondamentale per la correttezza, l'affidabilità, l'efficienza e l'usabilità.
• L'applicazione di metodologie e best practice garantisce software scalabile e manutenibile.

Qualità del Software

• Il software, pur essendo intangibile, può essere valutato secondo criteri di qualità.
• Le qualità del software si suddividono in: esterne (visibili all'utente) e interne (importanti per sviluppatori e manutentori).
• Le qualità interne sono essenziali per garantire quelle esterne.
• L'esempio di qualità esterna (affidabilità) richiede qualità interna (verificabilità).

Qualità del Processo e del Prodotto

• Il prodotto (software, manuali) è frutto di un processo con fasi (analisi, progettazione, implementazione, test).
• Ogni fase genera prodotti intermedi che devono rispettare gli standard qualitativi finali.
• Un processo ben strutturato porta a un software di qualità superiore.

Qualità Esterne del Software

• Sono le qualità percepite dagli utenti.

Correttezza

• Il software è corretto se funziona come specificato.
• La correttezza assoluta (sì/no) non basta; servono altre metriche.

Affidabilità

• Misura la probabilità di funzionamento corretto in un determinato intervallo di tempo.
• Un software corretto non è sempre affidabile.
• L'affidabilità può migliorare con aggiornamenti e manutenzione.
• Esempio: un sito e-commerce con bug minori è affidabile, uno bancario con problemi di bonifici non lo è.

Robustezza

• Il software gestisce situazioni impreviste senza blocchi o errori critici.
• Un software può essere corretto ma non robusto.
• Esempio: un login che si blocca con caratteri speciali non è robusto, mentre uno che li ignora o segnala l'errore lo è.
• Legge di Postel: essere conservativi nell'azione e liberali nell'accettazione.

Prestazioni

• Dipendono dall'efficienza nell'utilizzo delle risorse (CPU, memoria, rete).
• Si valutano attraverso test, simulazioni e metriche.
• Prestazioni scarse rendono il software inutilizzabile o non scalabile.
• Esempio: un'app con caricamento lento ha prestazioni pessime, un database efficiente gestisce query veloci anche con molti utenti.

Usabilità

• È la facilità d'uso per gli utenti.
• È soggettiva, influenzata dall'esperienza dell'utente e dall'interfaccia.
• Un software usabile ha interfaccia intuitiva, coerente e con feedback visivi.
• Esempio: pulsanti chiari, flusso logico aiutano l'usabilità; menu disordinati, mancanza di istruzioni la rendono difficile.
• Modernità: standardizzazione delle interfacce migliora l'usabilità.

Qualità Interne del Software

• Sono proprietà che influenzano la manutenibilità, l'evoluzione e la gestione del codice.
• Non sono visibili agli utenti ma influenzano la qualità esterna.

Verificabilità

• Misura la facilità di controllare la correttezza e di valutare le prestazioni.
• Programmazione modulare, norme di codifica sistematiche, linguaggi appropriati migliorano la verificabilità.
• Esempio: un sistema bancario deve essere verificabile per garantire la sicurezza delle transazioni.

Manutenibilità

• Indica la facilità di modifica, correzione e miglioramento del software.
• I costi di manutenzione sono elevati (circa il 60% del costo totale).
• Tipi di manutenzione: correttiva (20%), adattiva (20%), perfettiva (60%).

Software Legacy e Modernizzazione

• Software legacy: sistemi vecchi e critici per un'azienda.
• Problema: utilizzo di tecnologie obsolete, rendendo le modifiche difficili e costose.
• Soluzioni: reverse engineering, reengineering.

Riparabilità ed Evolvibilità

• Riparabilità: facilità di eliminazione di difetti.
• Evolvibilità: facilità di aggiornamento e miglioramento.
• Fattori che influenzano: software modulare, progettazione flessibile, strumenti di debugging/test automatici.

Riusabilità

• Capacità di riutilizzare parti di software in altri progetti.
• Esempi: librerie, moduli, linguaggi orientati agli oggetti (Java, C++, Python).
• Vantaggi: riduzione di tempi e costi di sviluppo e miglioramento qualità.

Portabilità

• Capacità di funzionare su diverse piattaforme (hardware e sistemi operativi).
• Esempi: app web su diverse piattaforme, videogiochi su PC e console.
• Come ottenere portabilità: evitare dipendenze rigide, utilizzare tecnologie multipiattaforma, isolare le dipendenze.

Comprensibilità

• Facilità per uno sviluppatore di leggere e capire il codice.
• Problema: anche chi ha scritto il codice potrebbe non capirlo più dopo tempo!
• Legge di Eagleson: il codice scritto da te e non più guardato da 6 mesi potrebbe essere stato scritto da qualcun altro.
• Buone pratiche: codice ben commentato, nomi di variabili/funzioni descrittive, stile di scrittura coerente.
• Vantaggi: semplifica manutenzione e evoluzione, riduce il rischio di errori.

Interoperabilità

• Capacità del software di comunicare e lavorare con altri sistemi.
• Esempi: software di elaborazione testi che importa/esporta formati diversi, app che usa servizi cloud.
• Come ottenere interoperabilità: usare formati standard dati (JSON, XML, CSV), API e protocolli standard, tecnologie compatibili con più sistemi.

Qualità di Processo

• Proprietà che influenzano l'efficacia e l'efficienza dello sviluppo software.
• Riguarda il modo in cui il software viene prodotto, a differenza di qualità interne/esterne.

Produttività

• Efficienza nello sviluppo software.
• Fattori: capacità degli sviluppatori, management, strumenti di sviluppo, metodologie di sviluppo, riusabilità.
• Esempio: utilizzo di framework e librerie velocizza il processo.

Tempestività

• Capacità di rilasciare il software al momento giusto.
• Pianificazione accurata, stime realistiche, milestone definite, consegne incrementali.
• Esempio: software utile al momento del rilascio.

Visibilità

• Chiarezza e trasparenza nello sviluppo.
• Documentazione, strumenti di tracciamento, processi formali, strutturazione del codice aumentano la visibilità.
• Esempio: progetti open-source, codice ben commentato.

Aree Applicative del Software

• Il software soddisfa esigenze specifiche in diverse aree.

Sistemi Informativi

• Gestione e organizzazione dati.
• Esempi: sistemi bancari, bibliotecari, ERP.

Sistemi in Tempo Reale

• Rispondere a eventi entro tempi specifici.
• Esempi: monitoraggio industriale, controllo volo, input.
• Caratteristiche chiave: tempo di risposta, affidabilità, safety.

Sistemi Distribuiti

• Funzionamento su più computer connessi in rete.
• Esempi: cloud computing, blockchain, streaming.

Sistemi Embedded

• Integrazione software con hardware specifico.
• Esempi: centraline auto, robot industriali, dispositivi medici.

Misurazione del Software

• Alcune qualità sono misurabili, altre sono più soggettive.

Principi, Metodi, Tecniche e Metodologie nello Sviluppo del Software

• Sviluppo software basato su principi, metodi, tecniche e metodologie.

Principi Fondamentali

• Rigore e Formalità: processo strutturato per qualità e affidabilità.
• Separazione degli Interessi: affrontare aspetti diversi separatamente.
• Modularità: dividere in unità indipendenti (moduli) ad alta coesione e basso accoppiamento.
• Astrazione: concentrarsi sugli aspetti essenziali ignorando dettagli irrilevanti.
• Anticipazione del Cambiamento: progettare software adattabile a modifiche future.
• Generalità: soluzioni riutilizzabili, problemi più generali più semplici.
• Incrementalità: sviluppo in fasi successive, feedback precoce.

Esempio Pratico (compilatori)

• Applicazione dei principi allo sviluppo di compilatori.