Processos de Software

Um processo de software é um conjunto de atividades que leva à produção de um produto de software. Essas atividades podem envolver o desenvolvimento de software propriamente dito. Embora existam muitos processos de software diferentes, algumas atividades fundamentais são comuns a todos eles, como:

1. Especificação de Software;
2. Projeto e Implementação;
3. Validação de Software;
4. Evolução de Software.

Os processos de software podem ser aprimorados por meio da padronização de processo, na qual a diversidade de processos de software ao longo da organização é reduzida. Isso promove o aprimoramento da comunicação e redução no tempo de treinamento e faz com que o processo automatizado seja mais econômico. A padronização é também um passo inicial importante na introdução de novos métodos e técnicas de engenharia de software e também na boas práticas de engenharia de software.

1 – Modelos de processo de software

Um modelo de processo de software é uma representação abstrata de um processo de software. Cada modelo de processo representa um processo sob determinada perspectiva e, dessa forma, fornece informações parciais sobre esse processo.
Os principais modelos são:

1. Modelo em Cascata;
2. Desenvolvimento Evolucionário;
3. Engenharia de Software baseada em componentes.

1.1 – Modelo em Cascata

O primeiro modelo de processo de desenvolvimento de software publicado originou-se de processos mais gerais de engenharia de sistema. Devido ao encadeamento de uma fase com a outra, esse modelo é conhecido como modelo em cascata ou ciclo de vida do software. Os principais estágios desse modelo representam as atividades fundamentais de desenvolvimento.

1. Análise e definição de requisitos;
2. Projeto de sistema e software;
3. Implementação e teste de unidade;
4. Integração e teste de sistema;
5. Operação e manutenção.

1.2 – Desenvolvimento Evolucionário

O desenvolvimento evolucionário baseia-se na idéia de desenvolvimento de uma implementação inicial, expondo o resultado aos comentários do usuário e refinando esses comentários por meio de várias versões até que seja desenvolvido um sistema adequado. Existem dois tipos fundamentais de desenvolvimento evolucionário:

1. Desenvolvimento Exploratório;
2. Prototipação Throwaway.

O desenvolvimento evolucionário possui duas desvantagens: O processo não é visível e os sistemas são frequentemente mal estruturados. Essa abordagem é mais indica para sistemas de pequeno e médio porte.

1.3 – Engenharia de software baseada em componentes

A abordagem orientada ao reuso depende de uma grande base de componentes de softwares reusáveis e algum framework de integração desses componentes. Algumas vezes, esses componentes são sistemas comerciais independentes que podem fornecer funcionalidade especifica, como a formatação de texto ou algum calculo numérico. Estágios da Engenharia de software baseada em componentes:

1. Analise de componentes;
2. Modificação de requisitos;
3. Projeto de sistema com reuso;
4. Desenvolvimento e integração.

2 – Iteração de processo

2.1 – Entrega Incremental

É uma abordagem intermediária que combina as vantagens do modelo em cascata e do modelo evolucionário. Em um processo de desenvolvimento incremental, o cliente identifica, em linhas gerais, os serviços a serem fornecidos pelo sistema. O processo de desenvolvimento incremental tem uma série de vantagens:

1. Os clientes não precisam esperar até a entrega do sistema inteiro para se beneficiarem dele. O primeiro incremento satisfaz os requisitos mais críticos e, dessa forma, é possível usar o software imediatamente.
2. Os clientes podem usar os incrementos iniciais como protótipo e ganhar experiência, obtendo informações sobre os requisitos dos incrementos posteriores do sistema.
3. Existe um risco menor de falha geral no projeto.
4. Os serviços mais importantes recebem mais testes.

2.2 – Desenvolvimento em Espiral

O modelo em espiral foi originalmente proposto por Boehm (1988). Em vez de representar o processo de software como uma seqüência de atividades com algum retorno em uma atividade e outra, o processo é representado como uma espiral. Cada loop na espiral representa uma fase do processo de software. Dessa forma, o loop mais interno pode estar relacionado à viabilidade do sistema: o próximo loop, à definição de requisitos: o próximo, ao projeto de sistema e assim por diante. Cada loop na espiral está dividido em 4 setores:

1. Definição de objetivos;
2. Avaliação e redução de riscos;
3. Desenvolvimento e validação;
4. Planejamento.

3 – Atividades de Processo

As quatro atividades básicas do processo – especificação, desenvolvimento, validação e evolução – são organizadas de modo diferente nos diversos processos de desenvolvimento.

3.1 – Especificação de Software

A especificação de software ou engenharia de requisitos é o processo para compreender e definir quais serviços são necessários e identificar as restrições de operação e de desenvolvimento do sistema. A engenharia de requisitos é um estagio particularmente critico do processo de software, pois os erros nesse estágio conduzem inevitavelmente a problemas posteriores no projeto e na implementação do sistema. Existem quatro fases principais no processo de engenharia de requisitos:

1. Estudo de viabilidade;
2. Elicitação e analise de requisitos;
3. Especificação de requisitos;
4. Validação de requisitos.

3.2 – Projeto e Implementação de Software

É o processo de conversão de uma especificação de sistema em um sistema executável. Ele sempre envolve os processos de projeto e de programação de software, mas, se uma abordagem evolucionária for usada, pode também envolver o refinamento da especificação de software. As atividades especificas do processo de projeto são:

1. Projeto de arquitetura;
2. Especificação abstrata;
3. Projeto de interface;
4. Projeto de componente;
5. Projeto de estrutura de dados;
6. Projeto de algoritmo.

3.3 – Validação de Software

Destina-se a mostrar que um sistema está em conformidade com sua especificação e que atende às expectativas do cliente que está adquirindo o sistema. Isso envolve processos de verificação, tais como inspeções e revisões, a cada estágio do processo de software, desde a definição de requisitos de usuário até o desenvolvimento do programa. A maior parte dos custos de validação, no entanto, incorrem após a implementação, quando o sistema operacional é testado.

1. Teste de componente;
2. Teste de sistema;
3. Teste de aceitação.

3.4 – Evolução do Software

Historicamente, sempre existiu uma separação entre o processo de desenvolvimento de software e o processo de evolução de software (manutenção de software). As pessoas pensam no processo de desenvolvimento de software como uma atividade criativa, em que o sistema é desenvolvido a partir de um conceito inicial até um sistema funcional.

4 – RUP

É um exemplo de um modelo de processo moderno que foi derivado do trabalho sobre a UML e do Processo Unificado de Desenvolvimento de Software associado. Ele traz elementos de todos os modelos genéricos de processo, apóia a iteração e ilustra boas práticas de especificação e projeto. As fases do RUP são:

1. Concepção;
2. Elaboração;
3. Construção;
4. Transição.