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Aspectos metodológicos del desarrollo de componentes de software reutilizable

Jonás A, Montilva C., Ph.D.Centro de Excelencia en Ingeniería de Software – CEISOFT

Mérida, Venezuela

Judith Barrios, Ph.D.Vanessa Hamar, M.Sc.

Universidad de Los Andes, Facultad de Ingeniería, Postgrado en ComputaciónMérida, Venezuela

SEPG Conferencia Latinoamérica 2004Guadalajara, México

Noviembre, 2004

Aspectos Metodológicos del Desarrollo de CSR 2

Aspectos Metodológicos del Desarrollo de CSR

ContenidosAspectos metodológicos del desarrollo de software

Métodos y sus elementos fundamentalesModelos de procesosEl modelo de procesos TWINLíneas de productos

El Método WATCH ComponentEl Método WATCHConclusiones



http://www.artmetic.de


Aspectos metodológicos del desarrollo de software

Tres elementos fundamentales de un proyecto de desarrollo de software

Procesos

Actividades, fases, pasos, tareas

Productos

Administrativos, técnicos, de entrega (deliverables)

Recursos:

Humanos, financieros, tiempo, materiales, H/S, etc.



Los tres elementos esenciales de un proyecto de desarrollo de software:

el producto que se desarrolla el proceso utilizado para desarrollar el producto los recursos humanos requeridos para desarrollar el producto

determinan los tres componentes fundamentales de un método:

El modelo del productoEl modelo del procesoEl modelo del grupo de desarrollo



Modelodel

Producto

Modelodel

Proceso

Modelodel

Grupo

Productos GrupoProceso

Método de desarrollo de software

Proyecto de desarrollo de software

Elementosdelmétodo

Elementosdelproyecto

instanciación



Modelo del productoDescripción genérica de los productos administrativos, técnicos y de entrega que produce el método

Modelo del procesoRepresentación gráfica de las fases, pasos, actividades o tareas que el método propone para desarrollar software

Modelo del grupo de desarrolloDescribe la estructura y los roles del personal que participa en el proyecto de desarrollo

Modelodel

Producto

Modelodel

Proceso

Modelodel

Grupo

que productos elaborar que propiedades tiene el producto

que y como hacer el producto

quien ejecuta


Clasificación de los modelos de procesos

Existe una gran variedad de modelos de procesos que podemos clasificar en función del enfoque o paradigma utilizado por el modelo:

Enfoque de ingenieríaEnfoque evolutivoEnfoque formalEnfoque orientado a objetosEnfoque ágilEnfoque de reutilización de software


El enfoque de reutilización de software

Reutilización de Software

Desarrollo de Softwarepara reutilización

Desarrollo de Softwarecon reutilización

Ingeniería deDominio

Ingeniería deAplicaciones

Desarrollo de SoftwareBasado en Componentes

Desarrollo de SoftwareBasado en

Líneas de Productos


El modelo de procesos TWIN

Consta de dos grupos de procesos denominados:Ingeniería de DominiosIngeniería de Aplicaciones

Ingeniería de Dominios

Especificaciónde requerimentos

Ingeniería de Aplicaciones

Análisis del Dominio

Diseño delDominio

Desarrollo deComponentes

Diseño de laArquitectura

EspecificaciónDe Componentes

Adapt / Des.Componentes

Búsqueda deComponentes

Integración deComponentes

modelosdeanálisis

diseñosgenéricos

componentes


El modelo de procesos TWIN extendido

Análisisde

aplicacionesdel dominio

Adquisiciónde

conocimientodel

dominio

Modeladodel

dominio

Definiciónde requerim.del dominio

Análisis del Dominio

Diseño de laarquitecturade dominio

Evaluaciónde la

arquitectura

Diseño del Dominio Ingeniería deComponentes

Desarrollode

componentes

Gestióndel

repositoriode comp.

Ingeniería de Dominio

Análisis yespecificación

derequerimientos

Diseño de laarquitectura dela aplicación

Busqueda decomponentes

Desarrollo denuevos

componentes

Adaptación decomponentes

Integraciónde

componentes

Pruebasde la

aplicación

Ingeniería de Aplicaciones

Sistema de Gestiónde ASR


Desarrollo Basado en Líneas de Productos

Definición de una línea de productos

“Es un conjunto de sistemas de software que comparten un conjunto común y gestionado de aspectos, que satisfacen las necesidades específicas de un segmento de mercado particular, y que son desarrollados, de una manera preestablecida, a partir de un conjunto de activos fundamentales” [Clements y Northrop, 2002]

Fuente: [http://www.sei.cmu.edu/plp/framework.html]


El Método WATCH

Surge como un medio instruccional empleado en la enseñanza de los procesos de Ingeniería de Dominio e Ingeniería de Aplicación

Consta de dos componentes metodológicos

Especificacióndel

Componente

Certificacióndel

Componente

Liberacióndel

Componente

Aprovisionamiento

Pruebasdel

Componente

Modeladode

Negocios

Ingenieríade Requisitos

DiseñoArquitectónico

Especificaciónde

Componentes

Aprovisionamientode

Componentes

Ensamblajede Componentes

Pruebas dela Aplicación

Entrega dela Aplicación

Ingeniería de Dominio:Desarrollo de Componentes

Ingeniería de Aplicaciones:Desarrollo de Aplicaciones Empresariales

WATCHComponent

WATCH





Ingeniería de Dominio: Desarrollo de Activos CSR

El Método WATCH-Component (Hamar y Montilva, 2003)Es un método desarrollado expresamente para producir componentes de software reutilizableConsta de tres modelos:

Modelo del productoCaptura las propiedades de los CSRs

Modelo del procesoDescribe las actividades necesarias para producir CSR

Modelo del grupo de desarrolloDescribe los actores y roles del grupo de desarrollo de CSRs


El Método WATCH-Component

Modelo del Producto



Modelo del Producto: Las formas de un CSRA lo largo de su desarrollo un componente toma varias formasEl modelo de productos del WATCH-Component captura estas formas



Modelo de un componente implementado



El Modelo del Proceso


Definición del Componente

Especificacióndel Componente

Verificacióndel componente

Fase 1 - Especificación del Componente


El Modelo de ProcesosFase 1: Especificación del Componente

• Analizar el Dominio• Analizar la

Arquitectura de Dominio

• Definir las interfases

• Especificar interfases• Elaborar contrato de

uso• Elaborar contrato de

realización

• Verificarespecificación

• Verificar factibilidadtecnológica y económica



El Modelo de Procesos: Fase 2: Aprovisionamiento del Componente

Fase 2 - Aprovisionamiento del Componente

Busqueda del Componente

Reutilizar el Componente

Desarrollar el componente

Adquirir

Suscribir

AdaptarModificar

Envolver



El Modelo de Procesos: Fase 3: Pruebas del Componente

Planificación depruebas

PruebasFuncionales

PruebasNo-funcionales

Pruebas deInstalación

(despliegue)

Pruebas deAceptación

Fase 3 - Pruebas del Componente



El Modelo de Procesos: Fase 4: Certificación del Componente

Verificar consistencia delcomponente con los contratos

Verificardependencias

Verificacióncompatibilidad de versiones

Certificarcomponente

Fase 4: Certificación del Componente



El Modelo de Procesos: Fase 5: Liberación del Componente

Catalogación oPublicación delComponente

Localización delComponente

Despliegue delComponente

Fase 5 - Liberación del Componente



El Modelo del Grupo de Desarrollo

Líder del Proyecto

Arquitecto de

componentes

Experto en sistemas legados

Administrador de Repositorio

Gerente de aprovisionamiento

Certificador de

componentes

Diseñador de

Componentes

Asesor de

componentes

Realizador pruebas de

componentes

Desarrollador de

componentes


Unidad 2: Aspectos Metodológicos de la ISBC



El Método WATCH

Es un marco metodológico orientado al desarrollo de aplicacionesempresariales caracterizadas por:

Estar basadas en la reutilización de componentesEmplear tecnología webSer de pequeña a mediana escala

Integra los mejores aspectos de los siguientes modelos y métodos:Ingeniería de Software Basada en Componentes

Modelo TWINUML Components

El modelo espiral de BoehmDesarrollo incremental y por versionesRational Unified Process (RUP)


El Método WATCH

El estándar IEEE 1074 fue utilizado para crear la estructura de procesosdel modelo

Emplea el UML como su lenguaje de modelado

Metáfora utilizada: el reloj (watch)


El Método WATCH

Instanciación del métodoEs el proceso mediante el cual el método es adaptado a las características particulares de un proyecto específicoWATCH es un marco metodológico adaptable a proyectos de pequeña y mediana escala


El Método WATCH


WATCH: Modelo del Producto

WATCH ayuda a un grupo de desarrollo a producir aplicaciones empresariales

Un aplicación empresarial es aplicación distribuida que apoya la ejecución de procesos de negocios en una empresa

Ejemplos:Aplicaciones webSistemas de información webAplicaciones integradas


WATCH: Modelo del Producto

Modelo genéríco de una aplicación empresarialUna aplicación empresarial consta de tres o más capas

Capa de Presentación

Com

pone

ntes

del L

ado

del C

lient

e

Com

pone

ntes

del

Lado

del

Ser

vido

r web

Capa de Lógica de Negocios

ComponentesProcesos de

Negocio

ComponentesEntidades de

Negocio

Capa de Datos

Bases deDatos

AlmacenesDe Datos

XML


El Método WATCH


Modelo de Grupos de Desarrollo

Los grupos de desarrollo de aplicaciones empresariales pueden organizarse de dos maneras diferentes :

Organización por proceso de desarrollo

Basada en las actividades del proceso de desarrollo de aplicaciones


Modelo de Grupos de Desarrollo

Organización por competencias

Basada en el conocimiento y experiencia requerida para desarrollar los diferentes elementos de una aplicación empresarial


El Método WATCH


La cadena de valor del Método WATCH

Procesos técnicos:

Procesos gerenciales:

Modeladode

Negocios

Ingenieríade

Requisitos

DiseñoArquitec-

tónico

Diseñode

Compo-nentes

Aprovisionamiento

deCompo-

nentes

Ensamblajede

Compo-nentes

Pruebasde la

Aplicación

Entregade la

Aplicación

Gestión del Proyecto

Gestión de la Calidad del Software (SQA)

Gestión de la Configuración del Software (SCM)

Verificación & Validación (V&V)

Gestión de Riesgos

Adiestramiento

Documentación


WATCH: Procesos de Desarrollo



FASE 1: MODELADO DEL NEGOCIO

Objetivos:Obtener un conocimiento global y detallado del dominio de la aplicación empresarial:

El sistema de negocios (SN) para el cual se desarrolla la aplicación Este conocimiento se logra a través de un proceso de modelado empresarial que determina:

Los objetivos, procesos, actores, objetos, reglas, eventos y unidades organizacionales del Sistema de Negocios (SN)

Producto principal:Modelo del Sistema de Negocios (Modelo de Negocios)



Flujo de trabajo:



• Cadena de Valor del SN

• Diagramas de Procesos del SN (en UML Business)

• Diagramas de actividades en UML

• Visitas de campo• Entrevista con expertos• Revisión de

documentación técnica• Modelado de Cadenas de

Valor • Modelado de Procesos en

UML Business• Modelado de Actividades

en UML

• Identificar y analizar las tecnologías de producción o servicios usadas por el SN

• Modelar la cadena de valor• Modelar los procesos vitales• Modelar los procesos de

soporte• Modelar las actividades de

cada proceso

Modelado de los Procesos de Negocio del SN

• Diagrama de Objetivos del SN

• Revisión de los manuales de organización

• Entrevistas con Gerentes del SN

• Modelado de objetivos

• Definir la visión del SN• Definir la misión del SN• Definir objetivos del SN• Elaborar la jerarquía de

objetivos

Modelado de Objetivos del SN

• Diagrama de Jerarquía de sistemas

• Revisión de los manuales de organización

• Entrevistas con Gerentes del SN

• Modelado de sistemas

• Establecer el alcance del sistema de negocios (SN)

• Definir el suprasistema del SN

• Identificar los subsistemas del SN

Definición del Sistema de Negocios (SN)

ProductosTécnicas y NotacionesActividadesPasos



• Diagrama de eventos en UML Business

• Matriz Eventos-Procesos

• Modelado de eventos en UML Business

• Identificar eventos asociados al SN

• Modelar el flujo de trabajo asociado a cada evento

• Elaborar la matriz de eventos-procesos

Modelado de Eventos

• Organigrama• Descripción de

Actores y sus Roles• Matriz Actores-

Procesos

• Diseño Organizacional• Analizar la estructura organizacional (organigrama)

• Identificar actores del SN• Definir roles de los actores• Elaborar la matriz actores-

procesos

Modelado de actores y unidades organizacionales

• Descripción de reglas de negocio del SN

• Consultas a usuarios y expertos

• Búsqueda de documentación

• Modelado de reglas de negocio

• Identificar las reglas de negocio que regulan el SN

• Analizar y clasificar las reglas de negocio

• Describir las reglas

Identificación de las Reglas de Negocio




• Modelo de Negocios del SN validado

• Revisión técnica (Estándar IEEE 1012-1986)

• Planificar las actividades de validación

• Revisar formalmente del documento

Validación del Modelo de Negocios

• Modelo de Negocios del SN

• Técnicas de documentación

• Definir la estructura del documento

• Redactar el documento

Elaboración del documento de Modelado de Negocio

• Modelo de Conceptos del SN (diagramas de clases en UML)

• Matriz Procesos-Objetos

• Modelado conceptual• Modelado de Clases en

UML

• Identificar los tipos de objetos de negocio del SN

• Definir las relaciones entre tipos de objetos

• Elaborar el modelo de objetos

• Elaborar la matriz procesos-objetos

Modelado de los Objetos de Negocio del SN




FASE 2: INGENIERÍA DE REQUISITOS

Objetivos de la fase:Determinar las necesidades de información y automatización de procesos de negocios, que tienen los usuarios de la aplicación empresarial

Producto principal:Documento de Requisitos de la aplicación


FASE 2: INGENIERÍA DE REQUISITOS

Flujo de trabajo:



FASE 3: DISEÑO ARQUITECTÓNICO

Objetivos de la fase:Elaborar un diseño de la arquitectura de la aplicación empresarial que:

Sea apropiada a los requisitos especificados Establezca los subsistemas de la aplicación, los componentes de cada subsistema, las conexiones entre estos componentes y las restricciones que regulan la arquitectura.

Producto principal:Descripción de la Arquitectura de la aplicación


FASE 3: DISEÑO ARQUITECTÓNICO

Flujo de trabajo:



FASE 4: DISEÑO DE COMPONENTES

Objetivos de la fase: Elaborar los diseños detallados de los componentes que integran cada uno de los subsistemas de la aplicación

Productos principales:Documento de DiseñoPlan de Pruebas


FASE 4: DISEÑO DE COMPONENTES

Flujo de trabajo:


FASE 4: DISEÑO DE COMPONENTESEl Proceso de Especificación de Componentes

Describe las actividades necesarias para especificar los componentes de una aplicación empresarialEstá basado en el proceso de UML Components [Cheesman, 2000]Consta de tres actividades:



FASE 5: APROVISIONAMIENTO DE COMPONENTES

Objetivos de la fase:Búsqueda y adaptación de componentes de software reutilizables que cumplan con las especificaciones de componentesDesarrollo de aquellos componentes que no puedan ser localizados o que no satisfagan adecuadamente las especificaciones de componentes

Producto principal:Colección de componentes asociados a cada una de las tres capas de la aplicación empresarial


FASE 5: APROVISIONAMIENTO DE COMPONENTES

Flujo de trabajo:



FASE 6: ENSAMBLAJE DE COMPONENTES

Objetivos de la fase:Implementar cada uno de las tres capas de la aplicación empresarial mediante el ensamblaje de componentes que fueron adquiridos, adaptados, suscritos o desarrollados en la Fase 5

Producto principal:Una aplicación integrada de acuerdo a la arquitectura diseñada


FASE 6: ENSAMBLAJE DE COMPONENTES

Flujo de trabajo:



FASE 7: PRUEBAS DE LA APLICACIÓN

Objetivos de la fase:Comprobar que la aplicación empresarial cumple con los requisitos funcionales y no funcionales establecidos en la fase 2

Producto principal:Aplicación empresarial probada


FASE 7: PRUEBAS DE LA APLICACIÓN

Flujo de trabajo:



FASE 8: ENTREGA DE LA APLICACIÓN EMPRESARIAL

Objetivos de la fase:Instalar la aplicación empresarial en su ambiente de producciónPoner la aplicación en operaciónEntregar la aplicación a sus usuarios

Producto principal:Aplicación empresarial en operación (en producción)


FASE 8: ENTREGA DE LA APLICACIÓN EMPRESARIAL

Flujo de trabajo:


Conclusiones

Las líneas de productos representan el estado del arte en procesos de desarrollo de software basado en la reutilización de activos

La Ingeniería de Dominio y la Ingeniería de Aplicaciones requieren métodos sencillos, completos y fáciles de aprender

WATCH y WATCH Component fueron diseñados para cumplir estos objetivos

WATCH se ha empleado, con éxito, en el desarrollo de aplicaciones empresariales en dos empresas venezolanas

WATCH Component fue utilizado en la creación de una librería de CSR para el dominio de redes de distribución

Trabajo futuro:Diseño de un proceso de gestión que asegure una mayor relación entre el método WATCH y WATCH Component




Jonás Montilva [email protected]

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