Il Project Management nei progetti IT. La fase di Design. Ing. Giulio Destri. Università degli Studi di Parma Corso di Laurea in Informatica

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1 Il Project Management nei progetti IT La fase di Design Ing. Giulio Destri Università degli Studi di Parma Corso di Laurea in Informatica IngSW - Design - 1 Ing. Giulio Destri 2011

2 Ing. Giulio Destri, Ph.D. Digital Solution Architect & Advisor presso AREA Professional Docente di Sistemi Informativi I e (sino al 2009) di Ingegneria del Software presso Università di Parma giulio.destri@unipr.it giulio.destri@areaprofessional.net twitter.com/giuliodestri IngSW - Design - 2 Ing. Giulio Destri 2011

3 Argomenti La struttura base di un applicazione interattiva Il modello client-server Le architetture derivate da MVC La fase di Design IngSW - Design - 3 Ing. Giulio Destri 2011

4 Struttura base di un applicazione Interfaccia utente (grafica): presentazione dei dati e interazione con l utente Regole funzionali (logica business): le procedure che compiono le operazioni in base ai comandi ricevuti dal livello precedente Dati: su cui si deve agire e che devono essere memorizzati (durano oltre i programmi) IngSW - Design - 4 Ing. Giulio Destri 2011

5 La struttura dell applicazione Interfaccia utente Logica business Dati IngSW - Design - 5 Ing. Giulio Destri 2011

6 Il modello client-server Un programma server opera su un computer server (host) Un programma client opera su una postazione client (workstation) L utente interagisce col programma client Il programma client dialoga col server via rete IngSW - Design - 6 Ing. Giulio Destri 2011

7 2-Tier Client/Server IngSW - Design - 7 Ing. Giulio Destri 2011

8 3-Tier Client/Server IngSW - Design - 8 Ing. Giulio Destri 2011

9 Multi-Tier Client/Server IngSW - Design - 9 Ing. Giulio Destri 2011

10 Architettura Web base Web Client Web Server Application Server HTTP request HTTP response TCP/IP CGI, NSAPI, ISAPI Stream dinamico HTML DBMS Documenti HTML e immagini Template HTML + Contenuti HTML generati dinamicamente IngSW - Design - 10 Ing. Giulio Destri 2011

11 Architettura Web: estensioni Primo livello Secondo livello Terzo livello Web Service client Web Server Regole business Application/ Transaction Server Quarto livello Sorgenti di dati database componenti Web Browser Enterprise Application Integration connetori sistemi legacy IngSW - Design - 11 Ing. Giulio Destri 2011

12 L interfaccia utente Riga comandi (es. DOS, UNIX) Riga comandi/menu (es. TSO-MVS) Maschera testo (es. applicativi gestionali prime generazioni) GUI a finestre (es. Windows, Motif) GUI/Maschera Web IngSW - Design - 12 Ing. Giulio Destri 2011

13 L interfaccia utente Web Maschera/tabella Web base (es. Form HTML) Lightweight client Web (es. programmi JavaScript, Flash con retroconnessione) Applet Java (es. JDE for Web, versione Java) Controllo ActiveX IngSW - Design - 13 Ing. Giulio Destri 2011

14 Le funzioni dell interfaccia utente Gestione degli eventi dell utente Immissione dati Verifica coerenza fra dati e regole dell applicazione Visualizzazione dati (risultati elaborazione) Notifica eventi interni all applicazione IngSW - Design - 14 Ing. Giulio Destri 2011

15 Le funzioni dell interfaccia utente - 2 La verifica della coerenza dati viene fatta Dalla interfaccia utente? Trasmessa ad un altro modulo e qui fatta? Quando (a fine compilazione o campo per campo)? La gestione eventi viene fatta Localmente? Da un altro modulo? IngSW - Design - 15 Ing. Giulio Destri 2011

16 La logica business Offre le funzionalità di azioni sui dati Le funzionalità possono anche essere asincrone rispetto all intefaccia utente (avvio senza attesa bloccante) La successione degli eventi trasmessagli dalla interfaccia utente determina la successione di azioni sui dati Si connette alla base di dati IngSW - Design - 16 Ing. Giulio Destri 2011

17 La base di dati Nella stragrande maggioranza dei casi è un database relazionale Non è detto che sia visto come tale dalla logica business Meccanismi trasparenti di persistenza di oggetti (es. EJB) Accesso dati in formato XML (es. Oracle, ADO-NET) IngSW - Design - 17 Ing. Giulio Destri 2011

18 La base di dati - 2 Quasi sempre occorre una mappatura relazionale-oggetto Nei casi XML e EJB esistono sistemi automatici di ausilio alla mappatura Il database deve essere progettato a partire dall analisi a oggetti dell applicazione IngSW - Design - 18 Ing. Giulio Destri 2011

19 Problematiche in applicazioni complesse Necessità di accedere alle stesse funzioni da tipi diversi di interfacce (es. approccio multi-canale) Necessità di porting di applicazioni su piattaforme diverse con il massimo riuso possibile del codice Problematiche di GUI su piattaforme diverse (tipiche di Java) IngSW - Design - 19 Ing. Giulio Destri 2011

20 Il pattern Model View Controller (MVC) E un modo per suddividere un applicazione (o anche solo la sua l interfaccia utente) in tre parti Controller = input Model = elaborazione View = output IngSW - Design - 20 Ing. Giulio Destri 2011

21 MVC: architettura teorica Richiesta stato Notifica stato MODEL Incapsula lo stato dell applicazione Risponde alle domande sullo stato Espone le funzionalità dell applicazione Notifica alla View i cambiamenti Cambio di stato VIEW Interpreta il Model Richiede aggiornamenti al Model Trasferisce gli input dell utente al Controller Permette al Controller di scegliere la View Selezione View Input utente CONTROLLER Incapsula il comportamento dell applicazione Mappa gli input dell utente sugli aggiornamenti del Model Seleziona la View dopo un input IngSW - Design - 21 Ing. Giulio Destri 2011

22 MVC: separazione dei ruoli L'input dell'utente, il programma che modella i processi del dominio business la risposta visuale (testo, immagini ecc...) all'utente sono separati fra loro e gestiti rispettivamente dal modulo controller dal model dal view IngSW - Design - 22 Ing. Giulio Destri 2011

23 MVC: il modulo controller Il controller interpreta gli eventi di input via tastiera o mouse dell'utente Mappa questi eventi traducendoli in comandi/segnali che invia al modello e/o al view per realizzare il cambiamento/azione richiesto IngSW - Design - 23 Ing. Giulio Destri 2011

24 MVC: il modulo model Il model gestisce uno o più elementi dei dati Risponde alle interrogazioni relative al suo stato Reagisce alle istruzioni relative al cambio di stato IngSW - Design - 24 Ing. Giulio Destri 2011

25 MVC: il modulo view Il view (detto anche viewport) gestisce un'area del display E' responsabile della presentazione dei dati all'utente attraverso un'apposita combinazione di elementi grafici e testuali IngSW - Design - 25 Ing. Giulio Destri 2011

26 MVC: approfondimenti sul model Il model viene usato per trattare le informazioni per notificare gli osservatori (ossia i moduli view che mostrano i dati all'utente) quando le informazioni cambiano (es. il news ticker di borsa) IngSW - Design - 26 Ing. Giulio Destri 2011

27 MVC: approfondimenti sul model Il model contiene soltanto dati e funzionalità legate da uno scopo comune Per mettere assieme due gruppi di dati e funzionalità non in relazione tra loro sarebbe bene creare due model separati, uno per ciascuno di essi. IngSW - Design - 27 Ing. Giulio Destri 2011

28 MVC: approfondimenti sul model Possiamo considerare il model come il risultato di una analisi modellazione ed adattamento al mondo informatico del mondo reale IngSW - Design - 28 Ing. Giulio Destri 2011

29 MVC: approfondimenti sul model Ovvero come una "approssimazione" computazionale di un sistema o processo del mondo reale (o meglio del dominio di business) IngSW - Design - 29 Ing. Giulio Destri 2011

30 MVC: approfondimenti sul model Il model contiene quindi non solo lo stato del sistema reale ma anche i suoi principali processi di funzionamento IngSW - Design - 30 Ing. Giulio Destri 2011

31 MVC: approfondimenti sul model In pratica quindi in un'applicazione ad oggetti il model è l'insieme dei componenti interni dell'applicazione, risultanti dalla proiezione sotto forma di classi ed oggetti entro il dominio software delle entità del dominio di business e delle loro relazioni IngSW - Design - 31 Ing. Giulio Destri 2011

32 MVC: approfondimenti sul model In particolare si può pensare ad un model che crea un ponte fra un sistema informatico e la interfaccia utente In questo scenario il modello "avvolge" ed astrae le funzionalità del sistema(software o hardware) e agisce da collegamento con il mondo esterno ovvero l'interfaccia utente IngSW - Design - 32 Ing. Giulio Destri 2011

33 MVC: approfondimenti sul controller Il controller è il modulo attraverso cui l'utente interagisce con l'applicazione Un controller riceve l'input dall'utente ed istruisce il model e il view a compiere le azioni associate a tale input Il controller è responsabile di mappare le azioni dell'utente sulle risposte dell'applicazione IngSW - Design - 33 Ing. Giulio Destri 2011

34 MVC: approfondimenti sul view Il view ha lo scopo di mappare una visualizzazione (grafica o no) su un dispositivo di output Tipicamente il view ha una corrispondenza con le caratteristiche del dispositivo e sa come rappresentare i dati su di esso Il view si aggancia ad un model e visualizza i suoi contenuti sul dispositivo di output IngSW - Design - 34 Ing. Giulio Destri 2011

35 MVC: approfondimenti sul view In più, quando il model cambia, il view automaticamente aggiorna le parti corrispondenti della visualizzazione, in modo da rendere visibili tali cambiamenti IngSW - Design - 35 Ing. Giulio Destri 2011

36 MVC: approfondimenti sul view Per lo stesso model possono esistere diversi view e ciascuno di essi può visualizzare gli stessi dati su dispositivi di output diversi in modo diverso Un view inoltre può essere composito, ovvero formato da vari sub-view, eventualmente a loro volta compositi IngSW - Design - 36 Ing. Giulio Destri 2011

37 MVC: approfondimenti sul view Model: dati meteo CD Ffff ffff fffffffffffffffff Braille Printer Graphic Reports Internet News Ticker Frankfurt: Wind 4 WNW / Rain / 22 C IngSW - Design - 37 Ing. Giulio Destri 2011

38 Scomposizione in elementi tecnici Interfacce verso altri sistemi Interfacce utente (es. GUI, Web) Logica di business Base di dati IngSW - Design - 38 Ing. Giulio Destri 2011

39 Descrizioni delle interfacce Interfacce verso altri sistemi Titolo Descrizione (breve) Elenco dei metodi Elenco dei possibili errori Interfacce utente (es. GUI, Web) Prototipo di analisi O schematic IngSW - Design - 39 Ing. Giulio Destri 2011

40 Descrizioni della logica di business Titolo Descrizione (breve) Relazione con altri controller Relazione con le entità Elenco dei metodi Elenco degli errori Modello a oggetti Osservazioni IngSW - Design - 40 Ing. Giulio Destri 2011

41 Descrizioni della base di dati Titolo Attributi Metodi Possibili errori Relazioni Generalizzazione/specializzazione Consistenza IngSW - Design - 41 Ing. Giulio Destri 2011

42 Argomenti La struttura base di un applicazione interattiva Il modello client-server Le architetture derivate da MVC La fase di Design IngSW - Design - 42 Ing. Giulio Destri 2011

43 Definire il processo di Progettazione Partendo dai risultati dell analisi La progettazione deve produrre le istruzioni operative per la realizzazione effettiva del progetto informatico (implementazione) Con il giusto livello di dettaglio Espresse in forma di documenti strutturati IngSW - Design - 43 Ing. Giulio Destri 2011

44 Progettazione vs. Analisi In analisi requisiti e struttura del sistema sono rappresentati in forma astratta e (teoricamente) indipendente dalla tecnologia La progettazione tiene conto anche di tutti i fattori relativi all utilizzo di una tecnologia concreta In progettazione devono essere definiti tutti gli aspetti necessari per una implementazione non ambigua IngSW - Design - 44 Ing. Giulio Destri 2011

45 Glossario per la Progettazione Architettura Componenti Sottosistema Classe Accoppiamento (coupling) Coesione IngSW - Design - 45 Ing. Giulio Destri 2011

46 Glossario per la Progettazione: dati Struttura dati piatta (flat o flat-file) RDBMS OODBMS IngSW - Design - 46 Ing. Giulio Destri 2011

47 Analisi delle varianti tecniche: 2 estremi Decidere sulla base di criteri indipendenti dallo specifico progetto Standard aziendali Skill del gruppo di sviluppo Disponibilità di strumenti/ambienti di sviluppo Tenere conto delle caratteristiche determinanti del progetto Obiettivi, contesti Tecnologie di comprovata efficacia IngSW - Design - 47 Ing. Giulio Destri 2011

48 Gli ambienti di sviluppo: caratteristiche Supporto dei concetti di architettura Disponibilità di componenti ad prestazioni alte Disponibilità di componenti per le interfacce utente Disponibilità di concetti di base nel linguaggio di programmazione Portabilità dell applicazione Supporto della gestione delle versioni IngSW - Design - 48 Ing. Giulio Destri 2011

49 Design base dati: IDE vs. DB IDE Sviluppo da zero DB Basato su applicazioni esistenti Nuova progettazione UI Nessun componente Soluzioni (quasi) illimitate UI = vista del DB Componenti specifici Soluzioni dipendenti dal DB Prodotto = estensioni funzioni richieste Linguaggio + IDE selezionabili Prodotto = database + funzionalità Linguaggio + IDE vincolati dal DB IngSW - Design - 49 Ing. Giulio Destri 2011

50 I requisiti di progettazione Documentazione appropriata Sicurezza Affidabilità Garanzie contro perdite dei dati Prestazioni IngSW - Design - 50 Ing. Giulio Destri 2011

51 Architettura di sistema Documentazione appropriata Sicurezza Affidabilità Garanzie contro perdite dei dati Prestazioni IngSW - Design - 51 Ing. Giulio Destri 2011

52 Interdipendenza delle classi Accoppiamento: misura della dipendenza tra due elementi dello stesso livello (2 moduli, sottosistemi, classi) Coesione: misura per l unione interna di un elemento IngSW - Design - 52 Ing. Giulio Destri 2011

53 Il passaggio del controllo fra le classi Stair: controllo passato in scala e diviso linearmente fra le classi Fork: oggetto coordinatore che passa il controllo a oggetti che glielo tornano IngSW - Design - 53 Ing. Giulio Destri 2011

54 Architettura di sistema (software) Descrizione degli elementi partendo dai quali vengono creati i sistemi Interazioni tra gli elementi Modelli che gestiscono la composizione degli elementi Limiti di questi modelli Un determinato sistema viene descritto attraverso un insieme di componenti e le interazioni fra di essi IngSW - Design - 54 Ing. Giulio Destri 2011

55 Varie architetture Sistemi di flusso di dati Sistemi call and return Componenti indipendenti Macchine virtuali Sistemi centrati sui dati IngSW - Design - 55 Ing. Giulio Destri 2011

56 Caratteristiche di un architettura Definire con precisione il confine (cosa fa e cosa non fa parte del sistema) Interfacce diverse per possibili input Hardware sottostante IngSW - Design - 56 Ing. Giulio Destri 2011

57 Descrizione di un architettura Suddivisione dei compiti tra i componenti Scalabilità Manutenzione Diagrammi di interazione su sottosistemi Diagrammi dei componenti Diagrammi di deployment IngSW - Design - 57 Ing. Giulio Destri 2011

58 Le interfacce entro un architettura Nome (di ogni metodo) Descrizione del comportamento Elenco e descrizione dei parametri Valori di ritorno Errori IngSW - Design - 58 Ing. Giulio Destri 2011

59 Architettura: check-list I requisiti si riflettono adeguatamente nella progettazione dell architettura? Le varie parti sono concettualmente bilanciate? Resistenza, affidabilità, sicurezza? Decisioni motivate? Come si può riusare il codice in varie architetture esecutive? IngSW - Design - 59 Ing. Giulio Destri 2011

60 Architettura: check-list Motivazioni per decidere tra make e buy? Rapporto dimensioni/risorse? Suddivisione fra i singoli programmatori? Chi fa i controlli di qualità? IngSW - Design - 60 Ing. Giulio Destri 2011

61 Componenti: check-list Da analisi: tutti i casi d uso e i relativi componenti sono stati realizzati? Tutte le interfacce esterne dei componenti sono rappresentate? Tutte le interfacce tra componenti sono rappresentate? Tutti gli oggetti importanti sono rappresentati? IngSW - Design - 61 Ing. Giulio Destri 2011

62 Progettazione di UI Conoscere gli utenti Progettare in modo coerente Usare le metafore giuste Interagire in modo diretto e completo Guidare gli utenti senza condizionarli Dare il giusto feedback Tollerare gli errori (applicazione robusta) IngSW - Design - 62 Ing. Giulio Destri 2011

63 Test di usabilità di UI Finestre di dialogo semplici e naturali Usare il linguaggio dell utente Ridurre il carico di memoria Mantenere la coerenza Prestare attenzione al feedback Specificare una via d uscita ben segnalata Mettere a disposizione procedure abbreviate Messaggi di errore validi Impedire errori IngSW - Design - 63 Ing. Giulio Destri 2011

64 La logica di business Espandere il modello di analisi per realizzare un sistema realistico Coerente con le possibilità offerte dall ambiente di sviluppo Coerente con il contesto architetturale IngSW - Design - 64 Ing. Giulio Destri 2011

65 La logica di business: class diagram Visibilità pubblica/privata/protetta Attributi a livello di classe Metodi a livello di classe Costruttori/distruttori Metodi set/get (accesso diretto su attributi) Gestione degli errori Valutazione delle condizioni operative Valutazione del comportamento dinamico IngSW - Design - 65 Ing. Giulio Destri 2011

66 La base di dati Persistenza dei dati da garantire Flat-file Relazionale OODBMS Misto OO-RDBMS IngSW - Design - 66 Ing. Giulio Destri 2011

67 Check-list globale della progettazione Astrazione Modularità Coesione Accoppiamento (debole) Information hiding (e struttura) Perfezionamento graduale Architettura Sottosistemi Componenti Strutture dati Algoritmi IngSW - Design - 67 Ing. Giulio Destri 2011

68 Criteri di qualità della progettazione Comprensibilità Documentazione Adattabilità Tracciabilità Solidità Complessità Manutenibilità IngSW - Design - 68 Ing. Giulio Destri 2011

69 Sommario La struttura base di un applicazione interattiva Il modello client-server Le architetture derivate da MVC La fase di Design IngSW - Design - 69 Ing. Giulio Destri 2011