Introduzione. Il software e l ingegneria del software. Marina Mongiello Ingegneria del software 1

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1 Introduzione Il software e l ingegneria del software Marina Mongiello Ingegneria del software 1

2 Sommario Il software L ingegneria del software Fasi del ciclo di vita del software Pianificazione di sistema Approcci allo sviluppo del software Marina Mongiello Ingegneria del software 2

3 Il software Programma: Un insieme di istruzioni autoconsistenti rispetto ad uno o più obiettivi Usato dallo stesso autore, difficile da far utilizzare da altri, scarsa documentazione difficilmente comprensibile Difetti rilevanti sul campo perché è scarsa la validazione durante la sua produzione Ha vita breve perché la manutenzione fa decadere la sua qualità e diventa sempre più difficile e costoso farlo evolvere. Marina Mongiello Ingegneria del software 3

4 Il software Applicazione: È un insieme di programmi interagenti fra loro Venduto come un pacchetto usabile da persone che non hanno dimestichezza con l informatica perché sono forniti almeno di un interfaccia e di documentazione d uso I difetti sono scoperti essenzialmente dagli utilizzatori ma durante la produzione una parte sono scoperti attraverso la validazione Spesso hanno bassi livelli di qualità; sono poco attrezzati per il trasferimento a nuovi sviluppatori; la loro qualità decade rapidamente e diventa sempre più costosa e rischiosa la loro manutenzione Marina Mongiello Ingegneria del software 4

5 Il software Sistema software: È un insieme di programmi interagenti che copre un Dominio Applicativo con: alto livello di qualità completo di tutta la documentazione: i requisiti la progettazione che spiega la sua struttura e le decisioni che hanno giustificato la sua strutturazione i manuali d uso Per far rientrare gli alti costi di produzione, essi sono destinati ad un esteso bacino di utenza anche con piattaforme diverse, pertanto: la usabilità e la portabilità sono caratteristiche chiave Per poter essere redditizio, un sistema software deve avere una lunga vita e deve invecchiare lentamente Marina Mongiello Ingegneria del software 5

6 Il software Applicazioni per l impresa: Accesso concorrente ai dati, da diversi utilizzatori dell applicazione Rilevante numero di schermate componenti l interfaccia, è frequente avere interfacce con centinaia di schermate Integrazione tra applicazioni che supportano domini differenti della stessa impresa, molto spesso costruite con approcci eterogenei Marina Mongiello Ingegneria del software 6

7 Il software Applicazioni per l impresa: Sono sistemi software caratterizzati da: Dati persistenti, necessari per passare le informazioni tra differenti applicazioni e tra differenti esecuzioni della stessa applicazione Rilevanti volumi di dati, un sistema di medie dimensioni potrebbe avere diversi GB di dati organizzati in decine di tipi di records ed in milioni di records Marina Mongiello Ingegneria del software 7

8 Tipi di software I tipi di software possono essere suddivisi in base a determinate caratteristiche: Dimensioni Algoritmi e strutture dati Ingegneria del software Metodologia di sviluppo Programmazione strutturata Programmazione orientata agli oggetti Dominio applicativo Marina Mongiello Ingegneria del software 8

9 Ordini di grandezza dei progetti software Dimensioni Descrizione Esempio Molto piccole Una sola persona Problema di calcolo, algoritmi Piccole Normali Grandi Una persona per un acquirente Un gruppo per un acquirente e alcuni utenti Molte persone per moltissimi acquirenti e diversi utenti Problema di calcolo, algoritmi Contabilità, gestione magazzino Compilatore, banca dati Molto grandi Moltissime persone Avionica, centrale nucleare, borsa elettronica Marina Mongiello Ingegneria del software 9

10 Metodologie per lo sviluppo dei programmi Programmazione strutturata flusso di controllo flusso di dati Programmazione orientata agli oggetti classe, oggetti metodi Marina Mongiello Ingegneria del software 10

11 Dominio applicativo Software gestionale Software in tempo reale Sistema distribuito Software per l intelligenza artificiale: sistemi esperti Software di sistema: compilatori e sistemi operativi Applicazioni web Marina Mongiello Ingegneria del software 11

12 Software: definizione Il software e` definito come: i programmi, le procedure, e l eventuale documentazione associata e i dati relativi all operativita` di un sistema di elaborazione. L ingegneria del software e` la disciplina tecnologica e gestionale che riguarda la produzione sistematica e la manutenzione dei prodotti software che vengono sviluppati e modificati entro i tempi e i costi preventivati Marina Mongiello Ingegneria del software 12

13 Ingegneria del software: cenni storici Termine coniato nel corso di una conferenza NATO organizzata a Garmisch (Germania) nell Ottobre del 1968 Evoluzione del software (in seguito a quella nota come crisi del software) concepita gia` nella seconda meta` degli anni 60 Esigenza che lo sviluppo del software diventasse sempre piu` una disciplina ingegneristica, con basi teoriche e metodologiche Progettare, costruire e manutenere sistemi software di grandi dimensioni E` un settore dell ingegneria in evoluzione Marina Mongiello Ingegneria del software 13

14 L Ingegneria del software Per sviluppare il software in modo efficace è necessario disporre di un procedimento sistematico. I metodi di ingegneria del software consentono di sviluppare software mediante un preciso modello di riferimento in modo il che sia ben strutturato. Marina Mongiello Ingegneria del software 14

15 Ingegneria del software: definizione Nel glossario dell IEEE ( IEEE Standard Glossary of Software Engineering ), l ingegneria del software e` definita come: applicazione di un approccio sistematico, disciplinato e quantificabile allo sviluppo, all operativita` e alla manutenzione del software. Marina Mongiello Ingegneria del software 15

16 L Ingegneria del software: altre definizioni È l impiego di principi ingegneristici allo scopo di ottenere in modo economico software affidabile ed efficiente su macchine vere [Bauer 1969] Applicazione di una strategia sistematica, disciplinata e misurabile allo sviluppo, esercizio e manutenzione del software Marina Mongiello Ingegneria del software 16

17 Necessità di modellare un sistema Creare una astrazione del sistema attraverso cui specificarne la struttura ed il comportamento. Marina Mongiello Ingegneria del software 17

18 Modello Il modello di un software deve rappresentare le informazioni trasformate dal software le funzioni e sottofunzioni che effettuano tali trasformazioni il comportamento del sistema conseguente alle trasformazioni stesse Marina Mongiello Ingegneria del software 18

19 Stakeholder Persone che hanno un ruolo nel progetto software: Clienti: utilizzatori o proprietari del sistema Sviluppatori: analizzatori, progettisti, programmatori Marina Mongiello Ingegneria del software 19

20 Processo software Definisce la strategia adottata nella realizzazione del software. Comprende metodi, tecniche e strumenti. Stabilisce un ordine di esecuzione delle attività Assegna le attività e gli elaborati da sviluppare agli sviluppatori Fornisce criteri per monitorare il progresso del processo, per misurarne i risultati e per pianificare i progetti futuri Marina Mongiello Ingegneria del software 20

21 Il ciclo di vita del software Rappresenta l evoluzione temporale dello sviluppo del software È un insieme ordinato di attività gestite nel corso di ogni progetto di sviluppo Viene realizzato mediante opportuni processi e metodi organizzati in fasi Marina Mongiello Ingegneria del software 21

22 Fasi del ciclo di vita del software 1. Analisi 2. Progetto 3. Implementazione È possibile considerare fasi del ciclo di vita: Pianificazione delle attività Test descrizione dei dati di test e delle modalità secondo cui condurre i test del sistema nel modello di test Marina Mongiello Ingegneria del software 22

23 L analisi Individuazione e specifica dei requisiti del sistema Sviluppo e integrazione dei modelli dei dati e delle funzioni del sistema Individuazione dei requisiti non funzionali e di altri vincoli del sistema Raffinamento e strutturazione dei requisiti funzionali descritti nei requisiti mediante la costruzione del modello di analisi Marina Mongiello Ingegneria del software 23

24 Il progetto Descrizione della realizzazione fisica dei modello del sistema software Costruzione di un progetto architetturale e di un progetto di dettaglio Marina Mongiello Ingegneria del software 24

25 L implementazione Si definiscono i componenti software che realizzano gli elementi del modello di progetto Si realizza la codifica dei programmi Marina Mongiello Ingegneria del software 25

26 Il riuso del software Il software può essere sviluppato a partire da package adattabili Commercial of the shelf (COTS) componenti disponibili in commercio Enterprise Resource Planning (ERP) pianificazione delle risorse aziendali L enfasi è spostata dallo sviluppo del software all adattamento di software preesistente. Marina Mongiello Ingegneria del software 26

27 Sviluppo per componenti Il processo di sviluppo può trarre vantaggio dall uso della tecnologia a componenti Un componente è: un unità di software eseguibile con funzionalità ben definite (servizi) protocolli di comunicazione (interfacce) verso altri componenti. I componenti devono poi essere configurati al fine di soddisfare i requisiti delle applicazioni Marina Mongiello Ingegneria del software 27

28 Principali tecnologie a componenti Common Object Request Broker Architecture (CORBA) di OMG Distributed component Object Model (DCOM) di Microsoft Enterprise JavaBeans (EJB) di Sun Marina Mongiello Ingegneria del software 28

29 Il progetto software La produzione del software è organizzata ed eseguita sotto forma di progetti Un progetto è una pianificazione di attività limitata cronologicamente e ha obiettivi ben definiti Marina Mongiello Ingegneria del software 29

30 Linguaggi e Strumenti per la progettazione Orientati alle funzioni: Linguaggi per la descrizione di algoritmi Diagramma di flusso Analisi e progetto strutturato Orientati agli oggetti: Unified Modeling Language UML Strumenti precedentemente utilizzati Marina Mongiello Ingegneria del software 30

31 Approcci allo sviluppo del software Approccio strutturato Sviluppato negli anni 80 Basato su due tecniche: DFD data flow diagram diagramma di flusso dei dati per la modellazioni dei processi ERD entity relationship diagram diagramma entità-relazioni per la modellazione dei dati Orientato alle funzioni Approccio object-oriented Marina Mongiello Ingegneria del software 31

32 Tipi di software Dimensioni Analisi e progetto strutturato Analisi e progetto orientato agli oggetti: UML Tecnologie Progetto di algoritmi e strutture dati Progetto di classi: UML Marina Mongiello Ingegneria del software 32

33 Processo di sviluppo software Definisce le attività e le procedure organizzative per incrementare la collaborazione nel gruppo di sviluppo in modo da fornire al cliente un prodotto di qualità Una serie di passi che aiuti a ottenere risultati di alta qualità in un tempo prefissato Crea un interazione tra gli utenti e i progettisti, fra gli utenti e gli strumenti in evoluzione e fra i progettisti e gli strumenti in evoluzione (la tecnologia) È una struttura di riferimento entro la quale si svolgono le attività necessarie alla realizzazione di software di alta qualità Marina Mongiello Ingegneria del software 33

34 Modello di processo Stabilisce un ordine di esecuzione Specifica quali elaboratori dello sviluppo sono forniti e quando Assegna le attività e gli elaboratori da sviluppare agli sviluppatori Fornisce criteri per monitorare il progresso del processo, per misurarne i risultati e per pianificare i progetti futuri Marina Mongiello Ingegneria del software 34

35 La stratificazione Strumenti Metodi Processo Attenzione alla qualità Marina Mongiello Ingegneria del software 35

36 La qualità La qualità totale, o altre strategie alimentano la cultura di miglioramento progressivo del processo Marina Mongiello Ingegneria del software 36

37 Il livello del processo Il processo di sviluppo del software rappresenta la base del controllo gestionale dei progetti software Stabilisce il contesto in cui si applicano i metodi tecnici, si creano prodotti intermedi Si stabiliscono i punti di controllo Si garantisce la qualità Marina Mongiello Ingegneria del software 37

38 I metodi Costituiscono la base tecnica relativa alla costruzione di software Comprendono una vasta gamma di attività: Comunicazione Analisi dei requisiti Modellazione del progetto Costruzione dei programmi Collaudo e supporto Marina Mongiello Ingegneria del software 38

39 Gli strumenti Forniscono al processo e ai metodi un supporto automatizzato Sistemi di supporto allo sviluppo software CASE: Computer Aided Software Engineering Marina Mongiello Ingegneria del software 39