Szoftverfejlesztés Kérdések és Válaszok

Szoftvertechnológia bevezető

• A tantárgy a szoftvertechnológia céljait és sajátosságait mutatja be.
• A hallgató a különböző alkalmazási területek jellegzetességeit ismeri meg.
• A szoftverfejlesztési folyamat nézőpontjait, feladatait és szereplőit ismeri.
• Az informatika területén létező szakmai fejlődési utakat ismeri.

Tanulási eredmények

• A hallgató képes bemutatni a szoftvertechnológia céljait és sajátosságait.
• Felsorolja a különböző alkalmazási területek jellegzetességeit.
• Összefoglalja a tipikus szoftverfejlesztési folyamat nézőpontjait, feladatait és szereplőit.
• Megkülönbözteti a különböző szoftverarchitektúra elemeket és stílusokat.
• Felismeri a szoftver specifikus tulajdonságait (pl. fizikai korlátok, logikai fogalmak).

Hova fejlődött a szoftverek fejlesztése 50 év alatt? Miért nehéz továbbra is jó szoftvert készíteni?

• A szoftverek fejlesztése 50 év alatt jelentős fejlődést mutatott.
• A megoldandó problémák és feladatok azonban egyre bonyolultabbak és nagyobb méretűek.
• A szoftverfejlesztés továbbra is kihívásokkal teli feladat.

NASA Perseverance (videó)

• A NASA Perseverance marsjárójának elküldéséhez szükséges szoftverek rendkívül bonyolultak.
• Nagyon sok, egymásra ható emberi munka, és összehangolt szoftver-elem szükséges a működéshez.

Software engineering

• A szoftvertechnológia fogalma nem rendelkezik pontos magyar fordításával.
• A tantárgy szoftverfejlesztést használ a gyakorlatban.
• A tantárgy a kódkészítésen túlmutató fogalmakat is tárgyal.

Mi a szoftver?

• Szoftver: számítógépes programok, folyamatok és a számítógépes rendszer működéséhez szükséges dokumentációk és adatok.

Szoftverrendszerek

• Szoftverrendszerek: szoftver, hardver és adat együttműködéséből álló rendszerek.
• A szoftver végrehajtása adja az értékét.
• Sok esetben a szoftverrendszerekkel együttműködésre van szükség (társadalmi-technikai)

Példa: szoftver és rendszer

• Online pénztárgépek folyamatosan kommunikálnak a NAV-val.
• Sok szoftver különböző hardverekkel kompatibilis.
• A szoftver működéséhez hardver és más szoftverek együttműködése szükséges.

Mérnökség [Engineering]

• A mérnökség szisztematikus, szabályozott és mérhető módszerek alkalmazása struktúrák, gépek, termékek, rendszerek vagy folyamatok terén.
• A mérnöki módszerek gyakran egyesítik a matematikai alapokat, a standardizált előadásokat és a tapasztalatokból nyert ismeretanyagot.

Hogyan dolgozik egy „igazi” mérnök?

• A mérnökök iteratív módon dolgoznak, és megpróbálják kielégíteni a vevői igényeket.
• A tervezés, modellezés majd a prototípusok tesztelésével folytatódnak.

Szoftvermérnökség (Software engineering)

• A szoftverfejlesztés és használata módszereinek és eljárásainak tudomány.
• A követelményeknek való megfelelés, kivitelezhetőség, tesztelések és dokumentálások rendszere.
• Többverziós programok többszereplős fejlesztését is tárgyalja.

Programozás és szoftverfejlesztés

• Programozás: a programkód írásra vonatkozik.
• Szoftverfejlesztés: minden olyan tevékenységet magában foglal, ami ahhoz szükséges, hogy egy program karbantartható, fenntartható, hatékony és módosítható legyen.

Mik a szoftver sajátosságai?

• A szoftverek gyártása nem feltétlenül kötött és bonyolult, mint más, fizikai termékeké.
• A hiba megtalálása egyszerűbb, mint más mérnöki területeken.
• A szoftverek eltérhetnek más mérnöki feladatoktól, a kreativitás mértéke és a változás gyakorisága miatt.
• A szoftverek hatékonysága a felhasználói igények függvényében változik.

Hova jutott a szoftverfejlesztés?

• A szoftver minősége 50 év alatt növekedett.
• A szoftverfejlesztési költségek az utolsó 50 évben jelentősen változtak.

Szoftverrendszerek: sikerek és kudarcok

• A szoftverrendszereknek számos sikere volt (Linux, GPS, stb.) és kudarca, amik miatt megtérvényezett a megfelelő módszerek alkalmazása.

Különböző környezet - különböző célok

• A kezdeti fejlesztések más szempontú prioritásokat támasztanak, mint nagyvállalati környezetek.
• A szoftverek fejlesztésének és feladása módja különbözik egy Startupnál és egy nagyvállalatnál.
• A funkciók változások gyakorisága és teljesítmény elvárásai eltérnek a different szolgáltatás típusoknál.

Szakmai fejlődés

• A szoftverfejleszők karrierútjai eltérőek, a szerepkörök meghatározottak, és egyértelmű prioritásokat támasztanak.

Követelmények kezelése

• A követelmények elkészítése és kezelése gyakran kihívások elé állítják a fejlesztőket.
• A követelményeket nehéz pontosan meghatározni és szövegesen leírni, könnyen keletkeznek ellentmondások.
• A követelmények fajtái eltérőek (funkcionális, nem funkcionális).
• A követelmények kezelése több szintű, fontos a hierarchia és a priorizálás.
• A követelménykezelés elvei segíthetők a jó gyakorlatok, tools.

Követelmények hierarchiája

• A követelmények hierarchikus felépítéssel rendelkezhetnek (általános, részletek).

Követelmények prioritizálása

• A követelmények priorizálását kockázat alapú logikával lehet kezelni, a priorítások meghatározásakor fontos a hatás és a valószínűség figyelembevétele.

Ideális követelmény

• Az ideális követelmény azonosítható, egyértelmű, a viselkedésének konzisztens és ellenőrizhető.

Természetes nyelvű szöveg

• A természetes nyelven írott szöveg nem elég precíz, a környezeti tényezők és a további lehetőségekre nem mutat rá.

User story (agilis módszer)

• User story: rövid, leíró szöveg, ami a felhasználói szempontból leírja a funkciót, hasznosságát és a motivációt.

Jo User Story: INVEST

• A jó user story független, tárgyalható, értékes, becsülhető, kis méretű és tesztelhető.

Követelmények kritikus rendszerekben

• A kritikus rendszerekhez fontos a részletes, preciz követelmény definíció, a szemléltető diagramok és a formális leírások.

Különböző követelmény hierarchiák

• Értékorientált, érintettközpontú perspektíva

A megrendelő sokszor nem is tudja, mit szeretne pontosan...

• A felhasználók nem ismerhetik eléggé az informatikai lehetőségeket, ami a követelmények leegyszerűsítéséhez vezethet, vagy rosszul értelmezhetők a személyes igények.

Példák egyszerűbb követelményekre

• Ezek a példák több egyértelmű követelményt tartalmaznak, mint a természetes nyelv használatával írott követelmények.

Követelménykezelés elvei

• Fontos a módszeres követelmények kezelése, ahol az értékorientáltság és az érintettek szemszöge a kiindulási pont.

Rendszer és környezete

• A rendszer működésének környezete is fontos szempont a követelmény meghatározásánál, és különösen kritikus rendszereknél.

Követelmények fajtái

• A követelmények funkcionális és extra-funkcionális kategóriákba sorolhatók.

Példa követelmények fajtáira

• Példa a specifikáció és követelmények részletes meghatározására a FURPS3 listában.

Követelménykezelés feladatai

• A követelmények meghatározása, dokumentálása, validálása és menedzsmentje kulcsfontosságú a szoftverfejlesztés sikeréhez.

Követelmények prioritizálása

• A priorizálási eljárások segítenek a kritikus követelmények azonosításában és a prioritások meghatározásában.

Ideális követelmény

• Az ideális követelmény egyértelmű, konzisztens, ellenőrizhető és kezelhető.

Informális szöveges leírás

• Informális szövegek könnyebben érthetők, de egyértelmű követelményt tartalmazó strukturált formátumok használata javasolt.

II. User story (agilis módszer)

• Az agilis módszerek használata segíti a követelmények egyszerűbb megfogalmazását.
• A user story egy könnyen érthető formátum a követelmények részletes leírására és megbeszélésére.

Jó user story: INVEST

• A jó user story egyértelmű, tárgyalható, értékes, becsülhető, kicsi és tesztelhető.

UML nyelv

• Az UML nyelv egy szabványos nyelv szoftverrendszerek modellezésére.
• Az UML nyelvben számos grafikus reprezentáció létezik a részletes modellezéshez.
• Az UML hasznos informatikai diagramok leírására.

UML diagram típusok

• UML modellezésre számtalan diagramtípus van.

Használati esetek

• A használati eset diagramok (use cases) megjeleníthetik a felhasználók és a rendszer közötti interakciókat.
• A használati esetek leírása (use case description) részben szöveges leírást ad, miként van interakció a felhasználó és a rendszer között.
• Az aktorok (actors) külső szereplők, akikkel a rendszer interakcióba lép.

UML diagram típusok

• A sztereotípiák (stereotypes) segítségével különböző elemek lehetnek más típusúak is.
• Az asszociációk (associations) segítségével megjeleníthetők a kapcsolatok a többféle UML elem között.

Használati eset összefoglalása

• A használati esetet egy szöveges leírás bővítheti további információval.
• A sztereotípiák (stereotypes) különböző típusú használati esetek leírására szolgálnak.

Aktor [Actor]

• Az aktorok a rendszer felhasználói vagy külső rendszerek, amelyek a szoftverrel interakcióba lépnek.

Használati eset jelölések

• A használt UML jelek különböző típusok és kapcsolatok leírására szolgálnak.

Használati eset kapcsolatok

• A kapcsolatok különböző interfészek és különböző célok szerinti elágazások ábrázolására szolgálnak.

Dekompozíció és újrafelhasználhatóság támogatása

• A használati esetek dekompozíciója segíthet jobb újrafelhasználhatóságot és áttekinthetőséget elérni.

Integrációs minták

• A különböző integrációs minták segítenek a szervezett működés biztosításában valamint a folyamatos fejlesztés lehetőségének megteremtésében. A jólstrukturált integrációs tervei segítenek a szoftver szilárdságának javításában.

Kiadás minta(k)

• A különböző kiadásminták (Release Branch & Ready Mainline) segítenek szoftververziók stabilizálásában és folyamatos fejlesztésben, melyet a CI/CD folyamatokban is használnak.

Folyamatok: GitHub Flow

• A GitHub Flow egy agilis szoftverfejlesztési módszertan a közös git repozitóriumra építve, amely a pull request-eken keresztül működik.

Folyamatok: Trunk-based development

• A Trunk-based development (Trunk-based) módszertan egy iteratív agilis szoftverfejlesztés mód, melyben minden fejlesztő közvetlenül a fő ágra (trunk) írja a kódot.

Összefoglalás [Summary]

• Az összefoglalás magába foglalja az egyes részek főbb pontjait.

Hogyan tanuljam meg a Git használatát?

• A tanuláshoz javasolt eszközök és források.

Követelmények kezelése

• A követelmények kezelése során fontos figyelembe venni az érintettek igényeit és a rendszer környezetét is.
• A követelményeket meghatározó különböző nyelveken és formákban kell leírni amelyek használata segíti a jobb megértést és a dokumentáció elkészítését.
• A követelmény meghatározása több lépésből áll, a kommunikáció fontos eleme a folyamatnak. A követelmények lehetséges megfogalmazási módját különböző példákon bemutatjuk.

Tesztelési stratégia

• A szoftver tesztelésének tervezésénél egy stratégia a kiindulási pont, mely a tesztelés különböző szintjeit, típusa és technikáit fogja lefedni. Itt fontos a különböző környezetek / kihívások figyelembe vétele.
• A teszt tervezési feladatok, a tesztelési folyamatban résztvevő szereplők és erőforrások, az ütemezés és a kilépési feltételek egyértelmű meghatározásával egyesíthetjük.

Tesztterv

• A tesztterv elkészítése meghatározza a tesztelési tevékenységet, a teszteket, a tesztkörnyezetet és az ütemezést.

Kockázatalapú tesztelés

• A tesztelési prioritás meghatározása a kockázatok elemzésén alapul.

Tesztelési szintjei

• A különféle tesztelési szintek (egység-, integrációs-, rendszerteszt) és ezek eltérései különösen fontosak a szoftverfejlesztési folyamatok és a tesztelés hatékonyságának növelésére.

Alternatív és további jelölések (1-2)

• A használati esetek diagramjainak további elemeinek (pl. szekvencia diagrammok, kommunikációs diagramok és stb.) bemutatása és értelmezése.

Interakció használata

• A szoftverkomponensek közötti interakció diagramjainak különböző típusai és jelölései.

Elosztott verziókezelő & elágazás

• A központosított és elosztott verziókezelési rendszerek egyértelmű megkülönböztetése - a közös forráskód-tároló és a lokális módosítások ütközéseinek kezelése
• A Git verziókezelő rendszert behatóan bemutatjuk a használatához szükséges alapfogalmak (commit, branch, merge) ismertetésével és a gyakorlati hasznosság érzékeltetésével.

UML állapotgépek

• Az állapotgépek segítségével lehet bemutatni egy rendszer viselkedést az időben – Az állapotgépek és állapotok jellemezése – Állapotok, események, átmenetek, tulajdonságok modellezésének módja. – Különböző állapotgépekkel leírható szoftverelemek.

UML aktivitások

• UML aktivitás diagrammok, a megadott aktivitás lépések sorának leírása.
• A párhuzamos végrehajtási lehetőségek feltérképezése és ábrázolása.

Életciklus és üzenetfajták

• Az üzenetek különböző típusai (pl. létrehozás, törlés, veszteség - Lost & found)
• Az üzenetek életciklusának meghatározása és kezelése.

Kódolási irányelvek

• Kódolási irányelvek definiálása és a betartásuk módjai

Statikus analízis

• A statikus analízis módszerek és eszközök jellemzése
• A statikus analízis szoftverhibakeresésben betöltött szerepe.
• A statikus analízis eszközök SonarLint és SonarCloud bemutatása

Összefoglalás (Jó, rossz szoftver)

• A jó és a rossz szoftverek (kódok) egyértelmű megkülönböztetése.
• A jó és rossz szoftverek jellemzőinek elemzése.

Szoftvertesztelés áttekintése

• A tesztelés célja, hogy a szoftver kompatibilis legyen a követelményekkel.
• A szoftver tesztelési folyamata és szintjei bemutatása.

Tesztelési alapfogalmak

• Az egyes tesztelési folyamatok, szintek és technikák definíciója, jellemzői és kapcsolatai.

Megoldandó feladatok

• A tesztelési feladatok megoldásának stratégiái és technikái.

Tesztelés lehetséges céljai

• A különböző tesztelési célok, és a tesztelés lehetséges feladatainak feltérképezése.

Megbizonyosodás és felderítés

• A tesztelés szisztematikus megközelítése segíthet a hibák azonosításában és megelőzésében.

Nézőpontok a tesztelés során

• A tesztelés során fontos figyelembe venni a különböző nézőpontokat.
• A tesztelés során fontos figyelembe venni a hatékony erőforrás-felhasználást, az idő és az erőforrások költségét.
• Fontos a teszttervezés hatékonyságának minimalizálása.

Tesztelési folyamat

• A különböző tesztelési folyamatok szakaszai.

Tesztterv [test plan]

• A tesztterv elkészítése során fontos meghatározni a tesztelési stratégiát, a tesztelés célját, tesztkörnyezetet és szereplőket.

Kockázatalapú tesztelés

• A tesztelési prioritás meghatározásához fontos a kockázat elemzése.

Tesztelési szintek

• A különféle tesztelési szintek (egység-, integrációs-, rendszer-, elfogadási tesztelés) megkülönböztetése és részletes leírása.

Különbség az egység és a többi szint között

• A különbséget bemutatják az egység-, az integrációs-, a rendszer-, és az elfogadási szint tesztelése között.

Különbség a szintek között

• Az egységtesztek, integrációs tesztek, és rendszertesztek közti különbségek (példák).

Tesztelési piramis

• A tesztelési piramis egy diagram, amely bemutatja a különféle tesztelési szintek jelentőségét és arányát.

Regression testing

• A regrésziós tesztelést bemutatja.

AdHoc & Exploratory testing

• A tesztelés és a felderítés típusainak ismertetése (Például az ad-hoc és az exploratory tesztelések)

Fekete doboz [Black box], Fehér doboz [White box] módszerek

• A különböző teszt technikákból a fekete doboz és a fehér doboz technikák részletes bemutatása

Mutációs tesztelés

• Mutációs tesztelés a kódbázisban okozott esetleges hibák meghatározására.

Követelmények ellenőrzése

• Kritériumok a teszt kritériumokhoz vezetnek
• A követelmények ellenőrzésének alapvető lépései.

Példa: Tesztelési jelentés

• A követelmények végrehajtásáról a tesztjelentés információt ad.
• A tesztjelentésben kritériumokat és eredményeket találunk.

Tesztterv felépítése

• Az ISO 29119-3 követelményeinek részletes vizsgálata.

Kockázatalapú tesztelés

• A kockázatalapú tesztelés elvei és módszerei.

Teszt szintjei

– A különböző tesztelési szint megértése (egység, integrációs, rendszertesztelés és elfogadási tesztek).

Különbség a szintek között

• Különbségek az egységtesztelések és a nagyobb volumenű tesztelések (integrációs, rendszertesztek) között bemutatása.

Tesztelési piramis

• A tesztelési szint és a végrehajtás időtartamának kapcsolatát mutatja be.

Regressziós tesztelés

• A regressziós tesztelés bemutatása.

Ad-hoc & Exploratory testing

• A tesztelési technikák bemutatása.

Felderítő tesztelés (Exploratory testing)

• A tesztelési folyamat szakaszai.

Fekete doboz [black box] és Fehér doboz [whitebox] módszerek

• A különböző teszt típusok: fekete doboz, és fehér doboz tesztelés bemutatása.

Mutációs tesztelés

– A mutációs tesztelés módszereinek bemutatása.

UML állapotgépek

– UML állapotgépek jellemzés. – Az állapotgépek, események és átmenetek megértéséhez szükséges fogalmak bemutatása.

Állapotok finomítása

– Az állapotok finomításának típusai (AND és OR).

Állapotkonfiguráció

• Az állapotkonfiguráció jelentése.

Belépés régiókba

• A belépés a régiókba történő aktiválás módszereinek ismertetése.

UML interakciók

• Az UML alkalmazásában használt interakciós diagramok.
• Az UML használati esetek (use cases) megértése - ábrázolása.

Forgatókönyvek modellezése

• A forgatókönyvek bemutatásának UML-es lehetősége.

Interakció diagram típusok

• A különböző interakció diagram típusok jellemzése különös figyelmet fordítva a diagram használata során fellépő problémákra.

Ez a quiz a szoftverfejlesztés alapfogalmait és módszertanait vizsgálja. Kérdések a szoftverbevezetés főbb részeiről, a szoftvermérnök feladatairól és a fejlesztés főbb szakaszairól. Teszteld tudásodat a szoftverfejlesztés területén!