Principi di progettazione agile

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1 Principi di progettazione agile da R. C. Martin, Agile Software Development Operare per il cambiamento All systems change during their life cycles. This must be borne in mind when developing systems expected to last longer than the first version. Ivar Jacobson No matter where you are in the system life cycle, the system will change, and the desire to change it will persist throughout the life cycle. [Bersoff et al., 1980]

2 Agilità nello sviluppo Siccome lo sviluppo agile prevede piccoli incrementi, quando accade che si progetta? La risposta (semplificata) è sempre: ogni volta che si intravede una possibile causa di degrado del sofware Sintomi di degrado Rigidità Fragilità Immobilità Viscosità Complessità inutile Ripetizioni inutili Opacità il sistema è difficile da cambiare le modifiche causano malfunzionamenti i sorgenti sono difficili da riutilizzare i cambiamenti compatibili con l architettura sono difficili da realizzare il sistema è più complicato del necessario i sorgenti contengono codice simile la funzione dei moduli non è facilmente comprensibile

3 Che cos è un buon progetto? La tentazione del progetto esatto" assicurazione totale esistenza di un metodo che garantisce un progetto esatto Purtroppo non esiste! A good design is one that balances trade-offs to minimize the total cost of the system over its entire lifetime A matter of avoiding those characteristics that lead to bad consequences. Coad & Jourdon Servono dei criteri con cui valutare un progetto Servono dei principi e delle regole per progettare bene Modularità Un sistema modulare è strutturato in astrazioni ben identificabili chiamate componenti Le componenti hanno interfacce astratte e ben definite Le componenti esibiscono un elevata coesione e un basso accoppiamento A software construction method is modular if it helps designers produce software systems made of autonomous elements connected by a coherent, simple structure. B. Meyer

4 Benefici della modularità La modularità semplifica l acquisizione di fattori di qualità, come: Estendibilità tramite interfacce astratte e ben definite Riusabilità grazie al minor accoppiamento e alla maggior coesione Portabilità nasconde i dettagli di implementazione, specialmente dovuti alla piattaforma La modularità è importante per la progettazione perché aumenta la separation of concerns : permette di gestire la complessità attraverso la scomposizione dei compiti migliora la scalabilità di sviluppo permettendo lo sviluppo concorrente da parte di più persone I principi

5 Liskov Substitution Principle Ogni oggetto di una sotto-classe deve essere anche un oggetto valido della super-classe libera interpretazione di B.Liskov, Data Abstraction and Hierarchy, 1998 Ovunque ci sia un riferimento alla super-classe devo poter usare un oggetto di una classe derivata senza doverlo sapere Super e sotto derivano da un punto di vista insiemistico: gli oggetti di una sotto-classe costituiscono un sotto-insieme degli elementi della classe di partenza gli oggetti della super-classe costituiscono un insieme che include completamente gli oggetti di una sotto-classe Single Responsibility Principle (1a) Per responsabilità si può intendere la ragione per introdurre un cambiamento Se c è più di un motivo di cambiamento ci sono responsabilità multiple che possono essere separate Programma Programma di di geometria geometria computazionale computazionale Programma Programma grafico grafico Rettangolo Rettangolo + draw() draw() + area(): area(): double double Principio noto anche sotto il nome di coesione nella Progettazione Strutturata

6 Single Responsibility Principle (1b) Programma Programma di di geometria geometria computazionale computazionale Programma Programma grafico grafico RettGeom RettGeom + area(): area(): double double Rettangolo Rettangolo + draw() draw() Single Responsibility Principle (2a) interface Modem { void dial( String phno); void hangup(); void send( char c); char recv(); }

7 Single Responsibility Principle (2b) <<interface>> <<interface>> DataChannel DataChannel <<interface>> <<interface>> Connection Connection + send( send( :: char) char) + recv() recv() :: char char + dial( dial( phno: phno: String) String) + hagup() hagup() Modem Modem Implementation Implementation Open-Closed Principle (OCP) Software entities should be open for extension, but closed for modification B. Meyer, 1988 Apertura: facilità di variazione la classe può cambiare nel senso di adattarsi a differenti contesti Chiusura: assenza di variazioni ma la variazione non deve toccare il codice della classe I moduli dovrebbero garantire l adattamento del loro comportamento senza imporre l accesso al codice sorgente

8 Progetto bloccato Come aggiornare Auto per usare un MotoreTurbo? Solo con un cambiamento di Auto! se la progettazione scelta è questa Permettere il cambiamento... Auto AbstractMotore Motore Con un livello di indirezione in più, Auto non dipende da una classe specifica (concreta)!

9 ... ma circoscritto! Auto AbstractMotore MotoreTurbo Con un livello di indirezione in più, Auto non dipende da una classe specifica (concreta)! Deve dipendere da una classe astratta... e usare metodi polimorfici Chiusura stategica No significant program can be 100% closed R.Martin, The Open-Closed Principle, 1996 La chiusura ottimale ricercata non è completa (anche perché non può nemmeno esserlo) ma strategica: cerca di isolare i possibili cambiamenti futuri in una singola collocazione esterna alle classi principali (per non doverle cambiare) l anticipazione dei cambiamenti non deve comportare una complessità non necessaria qualsiasi mutamento di architettura per renderla chiusa nei confronti di un cambiamento non anticipato NON dovrà avvenire prima dell arrivo del cambiamento stesso

10 Dependency Inversion Principle I. High-level modules should not depend on low-level modules. Both should depend on abstractions. II. Abstractions should not depend on details. Details should depend on abstractions R. Martin, 1996 Bisogna progettare dei moduli la cui funzionalità non dipenda dal singolo caso I dettagli dei singoli casi devono essere forniti (quindi essere resi fornibili (!)) senza modificare il modulo Come non dipendere dal futuro? In che modo posso organizzare la classe Timer affinchè sia possibile usarla con classi definite dopo la creazione della libreria di utilità?

11 Come non dipendere dal futuro? Con chiusura strategica e applicando il DIP, la classe Timer dipende da una interfaccia o classe astratta, la cui definizione (concreta!) può avvenire in un secondo momento Uno sguardo architetturale Una gerarchia basata su una analisi delle procedure Problema: le parti generalizzabili sono quelle intermedie che dipendono dai dettagli del caso specifico

12 Una architettura DIPful (1) Quando si raccoglie la funzionalità di uno strato intermedio, le classi devono dipendere da classi astratte o interfacce in modo da essere indipendenti e non dover dipendere dai livelli sottostanti Queste interfacce possono essere poste in un namespace separato al fine di minimizzare le dipendenze Una architettura DIPful (2)

13 La programmazione generica Anche le classi parametriche (templates) sono un modo per gestire l inversione gerarchica In questo caso l inversione è esplicita perché la classe parametrica è definita a meno di uno (o più) tipi di dato che vengono specificati nel momento in cui si vuole usare la classe parametrica stessa: Complex<double> Lo svantaggio è dato dalla difficoltà di esplicitare in fase di progettazione eventuali dipendenze della classe parametrica dal tipo con cui viene attualizzata l ordinamento di una collezione può dipendere dalla ridefinizione dell operatore < oppure richiedere un puntatore a funzione come parametro aggiuntivo; in entrambi i casi non si tratta di classi Esercizio Il pulsante e la lampada... È possibile rendere il pulsante indipendente dalla singola utenza (la classe Lampada) e generalizzarne l'uso?

14 Interface Segregation Principle (1) Non cedere alla tentazione di derivare una classe per ottenere l'accesso ai servizi della superclasse Interface Segregation Principle (2) Con questo schema la classe Porta si trova a dover implementare un metodo timeout() che non rientra per nulla nelle competenze di una "porta"

15 Interface Segregation Principle (3) Con questa separazione le classi mantengono i rispettivi ruoli Interface Segregation Principle (4) Un altro modo di vedere l ISP è di minimizzare l ampiezza delle interfacce quando si ha a che fare con una classe complessa:

16 Interface Segregation Principle (5) OK!

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