inżynieria oprogramowania - icis.pcz.pldyja/pliki/io/wyklad01.pdf · działania komputerów....

Inżynieria Oprogramowania

Inżynieria Oprogramowania 1/36

Literatura

1. Gamma E. i in.: Wzorce projektowe, WNT, Warszawa 2005

2. Jaszkiewicz A.: Inżynieria oprogramowania, Helion, Gliwice 1997

3. Miles R., Hamilton K.: UML 2.0. Wprowadzenie, Helion, Gliwice2007

4. Pressman R. S.: Praktyczne podejście do inżynierii oprogramowania,WNT, Warszawa 2004

5. Sommerville I.: Inżynieria oprogramowania, WNT, Warszawa 2003

6. Wrycza S., Marcinkowski B., Wyrzykowski K.: Język UML 2.0 wmodelowaniu systemów informatycznych, Helion, Gliwice 2006


Plan wykładów

Zagadnienia omawiane na wykładzie:

I Wprowadzenie do inżynierii oprogramowania.I Projektowanie oprogramowania z wykorzystaniem UML.I Zaawansowana inżynieria oprogramowania.I Testowanie oprogramowania.I Metodyka powstawania oprogramowania.I Zarządzanie przedsięwzięciem informatycznym.


Informacje ogólne

I Kontakt:I mail: [email protected] strona: http://icis.pcz.pl/˜dyja

I Obecność na wykładach – nie jest wymaganaI Przedmiot kończy się egzaminem pisemnym w formie testu


Rola inżynierii oprogramowania

I Gospodarki wszystkich krajów rozwiniętych polegają naoprogramowaniu.

I Coraz więcej systemów wymaga niezawodnegooprogramowania.

I Inżynieria oprogramowania zajmuje się teorią, metodami inarzędziami związanymi z wytwarzaniem oprogramowania.

I Obecnie wytwarzanie oprogramowania jest poważną gałęziągospodarki narodowej rozwiniętego kraju.


Koszty oprogramowania

I Koszty oprogramowania są często dominującym składnikiemkosztów całego systemu. Zdarza się, że koszt oprogramowaniaznacznie przekracza samą wartość sprzętu komputerowego np.komputera osobistego.

I Koszt utrzymania i konserwacji oprogramowania jest większyniż koszt jego wytworzenia. Wieloletnia konserwacjaoprogramowania może kosztować wielokrotnie więcej niż jegozakup.

I Inżynieria oprogramowania zajmuje się efektywnymi metodamiwytwarzania i implementowania oprogramowania.


Definicja oprogramowania

I Oprogramowanie to programy komputerowe, cała związana znimi dokumentacja i dane konfiguracyjne.

I Rodzaje produktów oprogramowania:I powszechne – sprzedawane na wolnym rynku,I dostosowane – wykonywane na zamówienie.


Charakterystyczne cechy oprogramowania

I Oprogramowanie przetwarza informacje.I Rola oprogramowania znacznie wzrosła w ciągu ostatnich 50

lat.I Oprogramowanie jest wytwarzane, ale nie jest fizycznie

konstruowane tak jak sprzęt.I Nie występuje etap fizycznego konstruowania oprogramowania.I Większość kosztów związanych z tworzeniem oprogramowania

ponosi się na etapie projektowania.


Charakterystyczne cechy oprogramowania – cd.

Oprogramowanie się nie zużywa

Czas

Zużycie

Błędymłodości

Zużycie

Rysunek: Krzywa awaryjnościsprzętu

Czas

Zuż

ycie

Krzywa idealna

Krzywa rzeczywista

Zmiana

Zwiększenie awaryjności spowodowane zmianami

Rysunek: Krzywa awaryjnościoprogramowania


Charakterystyczne cechy oprogramowania – cd.

I Chociaż firmy komputerowe coraz chętniej korzystają zkomponentów dostarczonych przez innych producentów, tojednak większość swoich produktów tworzą od podstaw.I Każda dziedzina inżynierii posiada standardowe rozwiązania.I Już w latach 60–tych XX wieku powstały pierwsze biblioteki

podprogramów.


Dziedziny zastosowań oprogramowania

I Oprogramowanie systemoweI Systemy czasu rzeczywistegoI Systemy informacyjne dla przedsiębiorstwI Oprogramowanie inżynierskie i naukoweI Systemy wbudowaneI Oprogramowanie komputerów osobistychI Oprogramowanie internetowe


Właściwości dobrego oprogramowania

I Konkretny zbiór właściwości zależy od zastosowania, niemniejmożna podać ogólny zbiór właściwości.

I Zdolność do pielęgnacjiI Zdolność do ewolucji zgodnie z potrzebami klientów

I NiezawodnośćI Nie powinno powodować fizycznych lub ekonomicznych

katastrof w przypadku awariiI Efektywność

I Nie powinno marnotrawić zasobów systemu takich jak pamięćczy czas procesora

I UżytecznośćI Powinno być użyteczne, bez zbędnego wysiłku ze strony

użytkownika (np. interfejsy)


Kryzys oprogramowania

I Porażki zyskują znacznie większą uwagę niż sukcesy.I Kryzys oprogramowania przewidziany już 50 lat temu dotąd

nie nastąpił.I Kłopoty związane z tworzeniem oprogramowania nie dotyczą

tylko problemów z nie funkcjonującymi jak należyprogramami, ale przede wszystkim z ich prawidłowymtworzeniem i dalszym utrzymywaniem.


Mity związane z tworzeniem oprogramowania

Mity kierownictwa

I Mamy już pełną książkę standardów i procedur postępowania.I Pracownicy mają najlepsze narzędzia pracy, bo pracują na

najnowszych komputerach.I Jeśli prace się opóźniają zawsze można przydzielić do zadania

więcej programistów.I Zlecenie napisania programu innej firmie zwalnia z myślenia o

nim.I Ogólne określenie wystarczy do rozpoczęcia prac. Szczegóły

można dopracować później.I Wymagania wobec systemu wciąż się zmieniają, ale to nie

problem, bo oprogramowanie jest elastyczne i łatwo je zmienić.


Mity związane z tworzeniem oprogramowania

Mity informatyków

I Po napisaniu i uruchomieniu programu praca jest wykonana.I Jedynym wynikiem pracy nad oprogramowaniem jest

działający program komputerowy.I Inżynieria oprogramowania zmusi programistów do tworzenia

przepastnych, zbędnych dokumentów i nieuchronnie spowolnipracę.


Definicja inżynierii oprogramowania

I Jest to dziedzina inżynierii, która obejmuje wszystkie aspektytworzenia oprogramowania od fazy początkowej do jegopielęgnacji,

I Inżynierowie oprogramowania pracują w sposób systematycznyi uporządkowany, ponieważ jest to najskuteczniejszy sposóbtworzenia oprogramowania wysokiej jakości.


Jaka jest różnica pomiędzy inżynieriąoprogramowania a informatyką?

I Zasadniczo informatyka obejmuje teorie i podstawowe zasadydziałania komputerów. Inżynieria oprogramowania obejmujepraktyczne problemy związane z tworzeniem oprogramowania.

I Z jednej strony inżynier programowania powinien znać teorieinformatyczne, z drugiej jednak nie zawsze przystają one dorzeczywistości.


Proces tworzenia oprogramowania

I Jest to zbiór czynności i związanych z nimi wyników, którezmierzają do opracowania produktu programowego.

I Zasadnicze czynności wspólne dla wszystkich procesów:I Specyfikacja oprogramowania,I Tworzenie oprogramowania,I Zatwierdzanie oprogramowania,I Ewolucja oprogramowania.


Metody inżynierii oprogramowania

I Metody inżynierii oprogramowania to uporządkowanepodejście do tworzenia oprogramowania, które obejmuje:

I Opisy modeli systemuI Np. Modele obiektów, modele przepływu itp.

I RegułyI Ograniczenia, którym podlegają modele systemu

I ZaleceniaI Heurystyki, które określają dobre zwyczaje projektantów

I PoradnictwoI Opisy czynności, które należy wykonać


Modele procesu tworzenia oprogramowania

Model procesu tworzenia oprogramowania

I Jest to uproszczona prezentacja procesu tworzeniaoprogramowania. Modele ze swej natury są uproszczeniami.

I Przykłady ogólnych modeli (paradygmatów) tworzeniaoprogramowania:I model kaskadowy,I model oparty na prototypowaniu,I programowanie odkrywcze,I realizacja przyrostowa,I montaż z gotowych elementów,I model spiralny.


Model kaskadowy

Rysunek: Model kaskadowy (liniowy)


Model kaskadowy – zalety i wady

Wady:

I Wysoki koszt błędów popełnionych we wstępnych fazach.I Długa przerwa w kontaktach z klientem.I Narzucenie twórcom oprogramowania ścisłej kolejności

wykonywania prac.


Model oparty na prototypowaniu

Etapy:

I ogólne określenie wymagań,I budowa prototypu,I weryfikacja prototypu przez klienta,I pełne określenie wymagań,I realizacja pełnego systemu zgodnie z modelem kaskadowym.


Model oparty na prototypowaniu – zalety i wady

Zalety:

I lepsze określenie wymagań klienta,I możliwość szybkiej demonstracji pracującej wersji systemu,I możliwość szkoleń zanim zostanie zbudowany pełen system.

Wady:

I dodatkowy koszt budowy prototypu,I konieczność oczekiwania na końcowy system po akceptacji

prototypu.


Metody budowy prototypu

I niepełna realizacja,I języki wysokiego poziomu,I wykorzystanie gotowych komponentów,I szybkie programowanie (ang. quick-and-dirty),I generatory interfejsu użytkownika,I programowanie odkrywcze.


Programowanie odkrywcze

Rysunek: Schemat programowaniaodkrywczego

Wady:

I Niemożliwe zachowaniesensownej strukturysystemu.

I Testowanie tylko przyudziale klienta.


Realizacja przyrostowa

Rysunek: Realizacja przyrostowa


Realizacja przyrostowa – zalety i wady

Zalety:

I Skrócenie przerw w kontaktach z klientem.I Możliwość wczesnego wykorzystania przez klienta

dostarczonych fragmentów systemu.I Możliwość elastycznego reagowania na powstałe opóźnienia.

Wady:

I Dodatkowy koszt związany z niemożnością wydzieleniapodzbioru funkcji niezależnych od pozostałych.


Montaż z gotowych elementów

Jest to wykorzystanie:

I bibliotek,I języków czwartej generacji,I pełnych aplikacji.

Metody pozyskiwania gotowych komponentów:

I zakup od zewnętrznych dostawców,I opracowanie wyników aktualnie realizowanych przedsięwzięć

tak, aby mogły być wykorzystane w kolejnychprzedsięwzięciach.


Montaż z gotowych elementów – zalety i wady

Zalety:

I wysoka niezawodność,I zmniejszenie ryzyka,I efektywne wykorzystanie specjalistów,I narzucenie standardów,I potencjalna redukcja kosztów.

Wady:

I dodatkowy koszt przygotowania elementów do ponownegowykorzystania,

I ryzyko uzależnienia się od dostawcy komponentów,I niedostatki narzędzi wspomagających ten rodzaj pracy.


Model spiralny

Planowanie

Atestowanie

Analizaryzyka

Konstrukcja

Rysunek: Model spiralny Inżynieria Oprogramowania 31/36

CASE ang.(Computer-Aided Software Engineering)

I CASE obejmuje rożne programy wykorzystane dowspomagania czynności procesu tworzenia oprogramowania(np. edytory notacji, generatory kodów).

I upper-CASEI Związane z początkowymi fazami tworzenia oprogramowania.

I lower-CASEI Wspomagają implementację i testowanie.


Najistotniejsze wyzwania dla inżynierówoprogramowania

I Wyzwanie dziedzictwaI Pielęgnacja i modyfikacja działających dużych systemów,

pełniących poważne funkcje gospodarczeI Wyzwanie różnorodności

I Wymóg działania oprogramowania w systemach rozproszonychprzy rożnych typach komputerów i systemów wspomagających

I Wyzwanie doręczeniaI Wymóg dostarczanie gotowego programowania w skróconym

czasie bez utraty jakości


Zasady zawodowej odpowiedzialności

I Zachowywanie tajemnicyI Inżynierowie powinni zawsze dochowywać tajemnic

powierzonych przez pracodawców i klientów, niezależnie odtego czy podpisano formalną umowę o ochronie tajemnicy.

I KompetencjeI Inżynierowie nie powinni zawyżać poziomu swoich kompetencji.

Nie powinni świadomie przyjmować prac, które przekraczająich możliwości.


Zasady zawodowej odpowiedzialności

I Prawo własności intelektualnejI Inżynierowie powinni znać miejscowe prawo regulujące

korzystanie z własności intelektualnej. Powinni szczególniedbać o poszanowanie intelektualnej własności swoichpracodawców i klientów.

I Niewłaściwe użycie komputeraI Inżynierowie oprogramowania nie powinni używać swoich

umiejętności do niewłaściwego używania cudzych komputerów.Niewłaściwe użycie może być dość banalne (np. granie namaszynie pracodawcy) lub skrajnie poważne (rozsiewaniewirusów).


W wykładzie wykorzystano materiały

I Jaszkiewicz A.: Inżynieria oprogramowania, Helion, Gliwice1997,

I Pressman R. S.: Praktyczne podejście do inżynieriioprogramowania, WNT, Warszawa 2004,

I Sommerville I.: Inżynieria oprogramowania, WNT, Warszawa2003


inżynieria oprogramowania - icis.pcz.pldyja/pliki/io/wyklad01.pdf · działania komputerów....

Documents