Engenharia de software
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Engenharia de software é uma área do conhecimento da informática voltada para a especificação, desenvolvimento e manutenção de sistemas de software aplicando tecnologias e práticas de ciência da computação, gerência de projetos e outras disciplinas, objetivando organização, produtividade e qualidade.
Atualmente, essas tecnologias e práticas englobam linguagens de programação, bases de dados, ferramentas, plataformas, bibliotecas, padrões, processos e a questão da Qualidade de Software.
Os fundamentos científicos para a engenharia de software envolvem o uso de modelos abstratos e precisos que permitem ao engenheiro especificar, projetar, implementar e manter sistemas de software, avaliando e garantindo suas qualidades. Além disso, a engenharia de software deve oferecer mecanismos para se planejar e gerenciar o processo de desenvolvimento.
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[editar] Definição
Segundo Friedrich Ludwig Bauer, "Engenharia de software é a criação e a utilização de sólidos princípios de engenharia a fim de obter software de maneira econômica, que seja confiável e que trabalhe eficientemente em máquinas reais". O próprio significado de engenharia já traz os conceitos de criação, construção, análise, desenvolvimento e manutenção.
A engenharia de software se concentra nos aspectos práticos da produção de um sistema de software, enquanto a ciência da computação estuda os fundamentos teóricos dos aspectos computacionais.
O termo foi cunhado na década de 1960 e utilizado oficialmente em 1968 na Nato Conference on Sotware Engineering. Sua criação surgiu numa tentativa de contornar a crise do software e dar um tratamento de engenharia (mais sistemático e controlado) ao desenvolvimento de sistemas de software complexos. Um sistema de software complexo se caracteriza por um conjunto de componentes abstratos de software (estruturas de dados e algoritmos) encapsulados na forma de procedimentos, funções, módulos, objetos ou agentes e interconectados entre si, compondo a arquitetura do software, que deverão ser executados em sistemas computacionais.
Os fundamentos científicos para a engenharia de software envolvem o uso de modelos abstratos e precisos que permitem ao engenheiro especificar, projetar, implementar e manter sistemas de software, avaliando e garantido suas qualidades. Além disto, a engenharia de software deve oferecer mecanismos para se planejar e gerenciar o processo de desenvolvimento. Empresas desenvolvedoras de software passaram a empregar os conceitos de Engenharia de Software sobretudo para orientar suas áreas de desenvolvimento, muitas delas organizadas sob a forma de Fábrica de Software.
A engenharia de sistemas é uma área mais ampla por tratar de todos os aspectos de sistemas baseados em computadores, incluindo hardware e engenharia de processos além do software.
[editar] Áreas de Conhecimento
Segundo o SWEBOK, as áreas de conhecimento da Engenharia de Software são:
- Requisitos de Software
- Projeto (Design) de Software
- Construção de Software
- Teste de Software
- Manutenção de software
- Gerência de Configuração de Software
- Gerência de Engenharia de Software
- Processos de Engenharia de Software
- Ferramentas e Métodos de Engenharia de Software
- Qualidade de Software
[editar] Processo de Software
Processo de software, ou processo de engenharia de software, é uma sequencia coerente de práticas que objetiva o desenvolvimento ou evolução de sistemas de software. Estas práticas englobam as atividades de especificação, projeto, implementação, testes e caracterizam-se pela interação de ferramentas, pessoas e métodos.
SEE e PSEE são os ambientes voltados ao desenvolvimento e manutenção de processos. O projeto ExPSEE é uma continuação dos estudo de processos, principalmente do ambiente PSEE.
Devido ao uso da palavra projeto em muitos contextos, por questões de clareza, há vezes em que se prefira usar o original em inglês design.
[editar] Modelos de Processo de Software
Um modelo de processo de software, ou simplesmente modelo de processo, pode ser visto como uma representação, ou abstração dos objetos e atividades envolvidas no processo de software. Além disso, oferece uma forma mais abrangente e fácil de representar o gerenciamento de processo de software e consequentemente o progresso do projeto.
Exemplos de alguns modelos de processo de software:
- Sequencial ou Cascata (do inglês waterfall) - com fases distintas de especificação, projeto e desenvolvimento.
- Evolucional - especificação, projeto e desenvolvimento são entrelaçados.
- V-Model - Parecido com o modelo cascata, mas com uma organização melhor, que permite que se compare com outros modelos mais modernos.
- Espiral - evolução através de vários ciclos completos de especificação, projeto e desenvolvimento.
- Componentizado - reuso através de montagem de componentes já existentes.
- Formal - implementação a partir de modelo matemático formal.
- Ágil
- RAD
- Quarta geração
- DFD - Diagrama de Fluxo de Dados
[editar] Metodologias, Métodos e Ferramentas
O termo metodologia é bastante controverso nas ciências em geral e na Engenharia de Software em particular. Muitos autores parecem tratar metodologia e método como sinônimos, porém seria mais adequado dizer que uma metodologia envolve princípios filosóficos que guiam uma gama de métodos que utilizam ferramentas e práticas diferencidas para realizar algo.
Assim teríamos, por exemplo, a Metodologia Estruturada, na qual existem vários métodos, como Análise Estruturada e Projeto Estruturado (muitas vezes denominados SA/SD, e Análise Essencial). Tanto a Análise Estruturada quanto a Análise Essencial utilizam a ferramenta Diagrama de Fluxos de Dados para modelar o funcionamento do sistema.
- Metodologias Estruturadas
- Análise Estruturada
- Projeto Estruturado
- Análise Essencial
- SADT
- Metodologias Ágeis
- Feature Driven Development ( FDD )
- Enterprise Unified Process (EUP)
- Scrum (Scrum)
- Crystal (Crystal Clear, Crystal Orange, Crystal Orange Web)
- Programação extrema ( XP )
- Outras Metodologias
- Rational Unified Process ( RUP )
- Microsoft Solution Framework ( MSF )
[editar] Modelos de Maturidade
Os modelos de maturidade surgiram para avaliar a qualidade dos processos de software aplicados em uma organização (empresa ou instituição). O mais conhecido é o Capability Maturity Model Integration (CMMi), do Software Engineering Institute - SEI.
O CMMi pode ser organizado através de duas formas, contínua e estagiada. Pelo modelo estagiado, mais tradicional e mantendo compatibilidade com o CMM, uma organização pode ter sua maturidade medida em 5 níveis:
- Nível 1 - Caótico;
- Nível 2 - Capacidade de repetir sucessos anteriores pelo acompanhamento de custos, cronogramas e funcionalidades;
- Nível 3 - O processo de software é bem definido, documentado e padronizado;
- Nível 4 - Realiza uma gerência quantitativa do processo de software e do produto;
- Nível 5 - Usa a informação quantitativa para melhorar continuamente e gerenciar o processo de software.
CMMi é um novo modelo de maturidade surgido recentemente com o fim de agrupar as diferentes usabilidades que o CMM estava sendo utilizado.
[editar] Gerência de Projetos
A gerência de projetos se preocupa em entregar o sistema de software no prazo e de acordo com os requisitos estabelecidos, levando em conta sempre as limitações de orçamento e tempo.
A gerência de projetos de software se caracterizam por tratar sobre um produto intangível, muito flexível e com processo de desenvolvimento com baixa padronização.
[editar] Planejamento
O planejamento de um projeto de desenvolvimento de software inclui:
- organização do projeto (incluindo equipes e responsabilidades)
- estruturação das tarefas (do inglês work breakdown structure)
- cronograma do projeto (do inglês project schedule)
- análise de risco
Essas atividades sofrem com dificuldades típicas de desenvolvimento de software. A produtividade não é linear em relação ao tamanho da equipe e o aumento de produtividade não é imediato devido aos custos de aprendizado de novos membros. A diminuição de qualidade para acelerar o desenvolvimento constantemente prejudica futuramente a produtividade.
A estimativa de dificuldades e custos de desenvolvimentos são muito difíceis, além do surgimento de problemas técnicos. Esses fatores requerem uma análise de riscos cuidadosa.
[editar] Análise
As atividades de análise concentram-se na identificação, especificação e descrição dos requisitos do sistema de software. Em resumo, requisito é uma necessidade que o software deve cumprir.
Há várias interpretações e classificações sobre requisitos, entre elas:
- funcional ou não funcional
- de usuário ou de sistema
É comum que o cliente não saiba o que ele realmente deseja, que haja problemas na comunicação e ainda que haja mudança constante de requisitos. Todos esses fatores são recrudescidos pela intangibilidade sobre característicos de sistemas de software, principalmente sobre o custo de cada requisito.
[editar] Modelagem
A abstração do sistema de software através de modelos que o descrevem é um poderoso instrumento para o entendimento e comunicação do produto final que será desenvolvido.
A maior dificuldade nesta atividade está no equilíbrio (tradeoff) entre simplicidade (favorecendo a comunicação) e a complexidade (favorecendo a precisão) do modelo.
É comum a utilização de linguagens para modelagem como UML.
[editar] Gestão
- Pessoal
- Produto
- Processo
- Projeto
[editar] Tecnologias e Práticas
A engenharia de software aborda uma série de práticas e tecnologias, principalmente estudadas pela ciência da computação, enfocando seu impacto na produtividade e qualidade de software.
Destacam-se o estudo de linguagem de programação, banco de dados e paradigmas de programação, como:
- Programação estruturada
- Programação funcional
- Programação orientada a objetos
- Componentes de Software
- Programação orientada a aspecto
[editar] Ferramentas
Outro ponto importante é o uso de ferramentas CASE (do inglês Computer-Aided Software Engineering). Essa classificação abrange toda ferramenta baseada em computadores que auxiliam atividades de engenharia de software, desde de análise de requisitos e modelagem até programação e testes.
Os ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) têm maior destaque e suportam, entre outras coisas:
- Editor
- Compilador
- Debug
- Geração de código
- Modelagem
- Deploy
- Testes automatizados
- Refatoração (Refatoring)
- Gestão de Riscos nos projectos de Software
- Uso da Prototipagem na Eng. de Requisitos
[editar] Histórico
A Engenharia de Software (ES) surgiu em meados dos anos 1970 numa tentativa de contornar a crise do software e dar um tratamento de engenharia (mais sistemático e controlado) ao desenvolvimento de sistemas de software complexos. Um sistema de software complexo se caracteriza por um conjunto de componentes abstratos de software (estruturas de dados e algoritmos) encapsulados na forma de procedimentos, funções, módulos, objetos ou agentes interconectados entre si, compondo a arquitetura do software, que deverão ser executados em sistemas computacionais.
[editar] Ligações externas
- Engenharia de Software O Primeiro Site Brasileiro Especializado em Engenharia de Software.
- Praxis - Processo de desenvolvimento de software com enfoque educacional
