La gestione delle configurazioni (Software configuration management)

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1 La gestione delle configurazioni (Software configuration management) Prof. Paolo Ciancarini Corso di Ingegneria del Software CdL Informatica Università di Bologna

2 Agenda Software Configuration Management (SCM) Attività tipiche del SCM Strumenti per SCM

3 Principi guida dello sviluppo software Sviluppare iterativamente Gestire i requisiti Usare architetture di componenti Modellare graficamente Verificare la qualità Controllare le modifiche 30 3

4 Le configurazioni dei sistemi software Il problema: Ogni sistema software cambia durante lo sviluppo Esistono contemporanemente più versioni del sistema: Modifiche da persone diverse Varianti diverse rilasciate a clienti diversi Nuove versioni in sviluppo Varianti su hw e sistemi operativi diversi Come si controlla lo sviluppo delle modifiche e delle versioni? Soluzione: Software Configuration Management

5 Versioni: esempi V0: file vuoto V1: prima stesura V2: iterazione al posto della ricorsione V3: aggiunta documentazione V4: risolti tutti i bug V5: risolto altro bug Storia (oppure log)

6 Commit Si fa commit quando si associa un nome ad una versione, inserendo il file in un repository Check IN: inserimento file nel repository Check OUT: aquisizione file in mutua esclusione

7 Branch Un branch è una sequenza di versioni Nell esempio in figura, la versione principale (trunk) è in verde, i branch in giallo Il grafo delle versioni non è un albero a causa dei merge (frecce rosse)

8 Configurazione: esempio Supponiamo di avere creato un programma su più moduli e più versioni Main.c 1.25, 2.12 Cli.c 1.16 Gui.cpp 1.13 Makefile 1.4 Foo.c 1.1, 2.7 Occorrerà poter fare commit di intere directory (CVS)

9 Versioni e configurazioni

10 CVS (Grune, 1986)

11 Cos è la gestione delle configurazioni sw (SCM)? Definizione: Software Configuration Management Insieme delle attività del processo di sviluppo che costruiscono una baseline di un sistema software Include i metodi e le tecniche per iniziare, valutare e controllare la modifica ad un sistema software Standard (approvati da ANSI) IEEE 828: Software Configuration Management Plans IEEE 1042: Guide to Software Configuration Management

12 Gestire il SCM SCM è la funzione che ha lo scopo di rendere efficiente la gestione tecnica dei rilasci L ambito di applicazione di SCM può essere: A livello aziendale (tutti i progetti sw di un azienda) Per un singolo progetto Distribuito tra i membri del team di progetto Un mix dei tre approcci precedenti

13 Principali attività di SCM Identificazione degli elementi sw in configurazione Modellazione del sistema e dei suoi componenti in evoluzione Promotion management Gestione di versioni per altri sviluppatori Gestione dei rilasci Gestione di versioni per clienti e utenti Change management Approvazione e tracciamento di richieste di modifica Gestione dei branch La gestione dello sviluppo simultaneo da più persone La gestione delle varianti La gestione di versioni coesistenti

14 Ruoli importanti per SCM Configuration manager Ruolo responsabile di identificare i configuration item Definisce le procedure per creare promozioni e rilasci Membro del Change Control Board Approva o respinge le richieste di modifica Sviluppatore Crea promozioni durante lo sviluppo o su richiesta di modifica. Inserisce modifiche e risolve conflitti Auditor Sceglie e valuta le promozioni per il rilascio e assicura consistenza e completezza di ogni rilascio

15 Terminologia Termini da definire: Configuration item Baseline SCM Directories Versione Revisione Rilascio Seguiamo lo standard IEEE

16 Terminologia: Configuration Item Configuration Item (elemento in configurazione): Collezione di artefatti (documenti e software), messi in configurazione cioè trattati come singola entità nel processo di gestione delle configurazioni Un configuration item contiene non solo codice sorgente ma tutti gli artefatti rilevanti, di vari tipi In certi progetti metteremo in configurazione non solo pezzi di software ma anche hardware (es. tipo di CPU, schede di rete, frequenze di bus, ecc)

17 Esempi di configuration item

18 Definire gli elementi in configurazione Non tutti gli artefatti prodotti durante il ciclo di vita verranno messi in configurazione Due problemi: Cosa: Selezione dei configuration item Cosa va messo sotto controllo di configurazione? Quando: Quando iniziamo a porre un elemento sotto controllo di configurazione? Dilemma: Iniziare troppo presto a porre elementi in configurazione aumenta la burocrazia di progetto e i costi Iniziare troppo tardi genera caos

19 Possibili elementi della configurazione Possibili configuraton item Modelli Sottosistemi Documenti Modello oggetti Modello dinamico RAD ODD.... Database User Interface Codice Dati Test di unità.... il progetto

20 Artefatti per SCM: quali scegliere? Descrizione del problema Software Project Management Plan (SPMP) Documento Requirements Analysis (RAD) Documento System Design (SDD) Contratto del progetto Documento Object Design (ODD) Modello dinamico Modello degli oggetti Modello funzionale Test di unità Strategia di integrazione Codice sorgente Specifica API Dati e database in input Test plan Test data Support software (parte del prodotto) Support software (al di fuori del prodotto) Manuale utente Manuale amministratore

21 Possibili scelte per SCM (in rosso) Descrizione del problema Software Project Management Plan (SPMP) Documento Requirements Analysis (RAD) Documento System Design (SDD) Contratto del progetto Documento Object Design (ODD) Modello dinamico Modello degli oggetti Modello funzionale Test di unità Strategia di integrazione Codice sorgente Specifica API Dati e database in input Test plan Test data Support software (parte del prodotto) Support software (al di fuori del prodotto) Manuale utente Manuale amministratore

22 Terminologia: versione Versione: Il rilascio iniziale o conseguente di un configuration item associato ad una sua ricompilazione completa (build) Nota: versioni diverse possono offrire diverse funzionalità

23 Terminologia: Baseline Baseline: Un artefatto revisionato e approvato formalmente dal management, utile per ulteriori sviluppi, e che può essere modificato solo mediante procedure controllate L obiettivo di una baseline è di ridurre il rischio di modifiche senza controlli durante il ciclo di vita (dunque non solo durante lo sviluppo) Esempi: Baseline A: La API è completamente definita; i corpi dei metodi sono vuoti Baseline B: Tutti i metodi di accesso sono stati implemementati e testati Baseline C: Anche la GUI è stata implementata.

24 Baseline Una "baseline" è la descrizione, ad un certo punto del tempo, di un sistema sw e dei suoi componenti, che serve come riferimento per definire una modifica del sistema stesso

25 Dare nome alle baseline Esistono molti schemi di denominazione di baseline (esempi: 1.0, 6.01a,...) Molto comune uno schema a tre cifre: Principale, Rilascio esterno (cliente) Secondaria, Rilascio interno (sviluppatore) Piccola revisione (sviluppatore)

26 Tipi di baseline Un sistema software evolve via via in più baseline, ciascuna prodotta di solito dopo una qualche revisione della precedente Es. analysis review, design review, code review, system testing, client acceptance, baseline di sviluppo baseline funzionale baseline di prodotto

27 Evoluzione dell albero delle configurazioni L avanzamento del progetto produce artefatti, che vanno in configurazione; esistono alcune baseline/attività tipiche di ogni sviluppo di sistema: 1.baseline funzionale per la System Requirements Review (SRR) 2.Preliminary Design Review (PDR) per "design-to" 3.Critical Design Review (CDR) per "build-to" 4.System Acceptance Review (SAR) per "as-built" 5.Operational Readiness Review (ORR) per "as-deployed" Fonte:

28 Transizioni tra baseline Baseline A (sviluppo) Baseline B (funzionale, prototipo 1) Baseline C (prodotto, beta test) Rilascio Come gestiamo le modifiche nelle baseline? => Change Management Tempo

29 Change management Change management è la gestione delle richieste di modifica delle baseline Processo di change management: Richiesta di modifica (da parte di qualche stakeholder) Si valuta la richiesta rispetto ai requisiti ed ai vincoli di progetto In seguito a tale valutazione la richiesta viene accettata o rifiutata Se accettata, la modifica si assegna ad uno sviluppatore e realizzata La modifica realizzata viene ispezionata (audited)

30 Controllo delle modifiche Due tipi di controllo delle modifiche: Promozione: cambia lo stato del codice internamente al progetto Rilascio: Un software modificato viene pubblicato all esterno dell organizzazione che lo sviluppa Programmer Promotion Master Directory Release Software Repository User

31 Directory tipiche di SCM Programmer s Directory (IEEE Std: Dynamic Library ) La controlla il programmatore Master Directory (IEEE Std: Controlled Library ) directory centrale delle promozioni Software Repository (IEEE Std: Static Library ) Codebase delle baseline rilasciate Promozione Archivio centrale del sorgente Rilascio Foo 16 Foo 17

32 Principali strumenti per SCM RCS (Revision Control System) [Tichy 1982] : il primo CVS (Concurrent Version Control) [Grune 1986]: Basato su RCS, permette sviluppi concorrenti senza lock Subversion [Collabnet 2004]: Basato su CVS, open source Git [Torvalds 2005]: visualizzare e navigare una cronologia di sviluppo non lineare Ipotesi: una modifica verrà fusa più spesso di quanto sia scritta GitHub [2008]: social hosting di versioni e configurazioni

33 Modeling sw Configuration Management IEEE model RCS model CVS model SVN model

34 Modello IEEE * CM Aggregate Controlled Item Configuration Item * Version Master Directory * Promotion Repository Release *

35 Modello RCS 0..1 User 1 1 Working Copy * locks * File ancestor * 1 Version * * * Aggregati proibiti Controllo della concorrenza basato su lock Numeri di versione distinguono promozioni e rilasci Le baseline sono identificate da tag * Tag Repository

36 Numerazione di versioni in RCS Trunk 1.1 :Revision 1.2 :Revision 1.3 :Revision 1.4 :Revision Branch :Revision :Revision Branch :Revision

37 Modello CVS User 1 1 Working Copy * * Controlled Item ancestor Directory File * 1 Revision * * * * Tag Superset di RCS Controllo degli aggregati in directory Modifiche concorrenti con copy/modify/merge (niente locking) Repository

38 Copy/Modify/Merge in CVS alice :Developer :Repository joe :Developer checkout() modify() checkin(ac) alicecopy :WorkingCopy joecopy :WorkingCopy checkout() modify() Se le modifiche si sovrappongono, CVS di Joe risolve i conflitti editando la copia fusione merge(ac) update(jc) checkin(jc)

39 Ridenominazione in CVS cvs remove editor editor1.3 cvs add myeditor editor1.4 myeditor1. 1 La relazione tra i due alberi di revisione è persa myeditor1. 2 CVS non supporta la ridenominazione Invece lo sviluppatore Ridenomina il file nella copia di lavoro Rimuove il vecchio nome dal repository Aggiunge il nuovo nome nel repository I due alberi delle versioni sono disconnessi

40 Subversion Open Source Basato su CVS Subversion interface and features similar to CVS Commands: checkout, add, delete, commit, diff Differisce da CVS Version controlled moving, renaming, copying of files and directories Version controlled metadata of files and directories Opzioni Istallazione standalone Integrato con Apache webserver The time for branch management is independent of the size of the system (CVS creates physical copies of the files, Subversion uses only tags)

41 Modello Subversion User 1 1 Working Copy * * Controlled Item ancestor Directory File * 1 Revision * 1 * * copy Simile a CVS Controllo del file renaming/moving Numeri di versione globali Branches e tags sono copie Repository

42 SVN Global Revision Number Scheme Il numero di versione globale si applica all intero albero Il numero di versione aumenta dopo ogni check in, indipendentemente dalla quantità delle modifiche

43 Ridenominazione in Subversion editor 3 editor 4 myeditor 5 svn rename editor myeditor Subversion vede come atributo il nome di un CI Le modifiche al nome sono la stessa cosa che modifiche al contenuto C è un unico albero storia Lo strumento riesce a gestire i conflitti di ridenominazione

44 Duplicazione in Subversion editor 3 editor 4 editor 6 svn copy editor myeditor myeditor 5 Subversion traccia le copie così come traccia la ridenominazione La storia di un CI copiato include la storia dell originale Le copie costano poco, vengono memorizzate solo le differenze I branch sono copie

45 GIT Pro Git: Creative Commons Attribution Non Commercial Share Alike 3.0 license

46 Controllo delle versioni centralizzato Esempio: Subversion

47 Le versioni sono delta

48 Controllo delle versioni distribuito Esempio: git

49 Snapshots In questo esempio i file A B C sono tracciati Il database è conservato su ogni macchina locale Per editare: checkout dal database in working directory commit da working directory nel database Memorizzato in formato compresso I file sono memorizzati con hash SHA-1 non con filename

50 Operazioni locali A che serve l area stage?

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52 SCM in SWEBOK

53 Domande di autotest Cos è una versione? Cos è una configurazione? A che serve un commit? Come si inizia a usare git?

54 Letture raccomandate Chacon e Straub, Pro git, Apress, 2014

55 Domande?