Requisitos para Integração de Ferramentas de Engenharia de Software

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1 Requisitos para Integração de Ferramentas de Engenharia de Software Rodrigo Eduardo Silva 1 1 Departamento de Ciência da Computação Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Belo Horizonte, MG Brasil rodes@dcc.ufmg.br Resumo. Um grande número de esforços tem sido realizado dentro da comunidade de engenharia de software para fornecer suporte automatizado para as áreas de processo de desenvolvimento de software. O desenvolivmento de grandes sistemas é uma tarefa importante e complexa. Um assunto chave no fornecimento de suporte automatizado para o desenvolvimento de software é a integração de ferramentas em um ambiente de desenvolvimento de software. Muitas ferramentas foram produzidas, mas são aplicadas de forma independente e isolada nos projetos, além de suportarem somente uma fase em particular do ciclo de desenvolvimento. Torna-se então, desejável a construção de ambientes de suporte através da integração das ferramentas existentes. O presente trabalho tem como objetivo apresentar um catálogo de requisitos necessários para a integração de ferramentas de engenharia de software, contribuindo no desenvolvimento de novas ferramentas, assim como servir como uma fonte de referência para que os usuários possam escolher melhor quais ferramentas farão parte de seu ambiente de desenvolvimento de software integrado. 1. Introdução Atualmente há um grande número de esforços dentro da comunidade de engenharia de software para fornecer suporte automatizado para as áreas de processo de desenvolvimento de software. As diversas ferramentas, sistemas, e ambientes resultantes de tais esforços, têm como objetivo dar suporte ou automatizar uma parte do processo de desenvolvimento de software com a expectativa de que o processo se torne mais predizível, menos dispendioso, mais fácil de gerenciar e que produza produtos de maior qualidade [Brown 1992]. O desenvolvimento de grandes sistemas é uma tarefa importante que consiste de um número complexo de tarefas multifacetadas. Este processo é visto sob várias perspectivas, incluindo as do usuário, dos analistas e desenvolvedores, dos gerentes, dentre outros. Um assunto chave quando se trata de fornecer suporte automatizado para o desenvolvimento de software de grande escala é a integração de ferramentas em um ambiente de desenvolvimento de software, que enderecem os diferentes aspectos do processo de desenvolvimento [Bosua and Brinkkemper 1995] [Wasserman 1990]. Muitas ferramentas de desenvolvimento de sistemas foram desenvolvidas, mas estas ferramentas são produzidas por diferentes fornecedores, fornecem suporte a métodos específicos e são aplicadas de forma isolada no desenvolvimento de sistemas, além de que muitas dessas ferramentas, suportam apenas uma fase em particular do ciclo de desenvolvimento do software

2 [Bosua and Brinkkemper 1995]. À medida que mais ferramentas de suporte ao desenvolvimento de software tornam-se disponíveis, a construção de ambientes de suporte através da integração das ferramentas existentes torna-se mais desejável [Gautier et al. 1995]. O trabalho de [Thomas and Nejmeh 1992] define integração como a medida na qual ferramentas concordam entre si, isto é, a concordância entre as ferramentas inclui formato de dados, padrões de interface de usuários, uso de funções comuns, ou outros aspectos de construção de ferramentas. Integração é uma propriedade de interrelacionamentos de ferramentas e através de seu entendimento, melhores ferramentas e mecanismos de integração podem ser projetados. A integração de ferramentas relaciona as técnicas utilizadas para formar uniões de ferramentas que fornecem um ambiente de suporte para algumas ou todas as atividades dentro do processo de engenharia de software [Wicks 2004]. Wasserman [Wasserman 1990] propõe em seu trabalho um método para medir a associação entre ambientes, definindo cinco tipos ou dimensões de integração que podem fornecer uma escala contra a qual comparações podem ser feitas. Estas dimensões são: plataforma, que se preocupa com serviços de framework; apresentação, que se preocupa com a interação do usuário; dados, que se preocupa com o uso de dados pelas ferramentas; controle, que se preocupa com a comunicação e interoperação; e processo, que se preocupa com o papel das ferramentas no processo de desenvolvimento de software. Em [Thomas and Nejmeh 1992] é feita uma extensão do trabalho de Wasserman, enfatizando os relacionamentos entre as ferramentas que estão sendo integradas, através de um melhor detalhamento das dimensões de integração de apresentação, dados, controle e processo. Inserido neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo apresentar um catálogo de requisitos necessários para a integração de ferramentas de engenharia de software, contribuindo para que os desenvolvedores possam definir melhor as características de integração que farão parte de suas ferramentas, baseando-se nos requisitos apresentados e também direcionando futuros trabalhos. Os usuários de ferramentas também poderão se beneficiar deste catálogo como uma fonte de referência para melhor escolher quais ferramentas farão parte de seu ambiente de desenvolvimento de software integrado. Este trabalho não cobre todos os aspectos apresentados na literatura relacionados a integração de ferramentas. A base da qual os requisitos foram extraídos vem de [Wasserman 1990] e [Thomas and Nejmeh 1992], focando-se nas dimensões de integração apresentadas nesses trabalhos, bem como de outros trabalhos relacionados a estes. De forma similar ao trabalho de Hoffmann [Hoffmann et al. 2004], alguns requisitos foram extraídos de forma empírica, ou seja, através de opiniões e conceitos já estabelecidos na indústria de desenvolvimento de software. Como forma de estrutura para apresentação dos requisitos, foi tomado como exemplo o trabalho de [Hoffmann et al. 2004], listando-se cada um dos requisitos levantados, seguidos de uma breve explicação. 2. Modelos e Características de Integração de Ferramentas de Engenharia de Software Os requisitos apresentados no presente trabalho foram extraídos principalmente do trabalho pioneiro apresentado por Wasserman [Wasserman 1990]. Muitos outros trabalhos

3 tais como [Thomas and Nejmeh 1992], [Pohl and Weidenhaupt 1997], [Brown 1992], [Wicks 2004], [Gautier et al. 1995] e [Bosua and Brinkkemper 1995] fazem referência ao trabalho de Wasserman, seja através de críticas e/ou de mehorias, extensões e aprofundamentos dos conceitos apresentados pelo autor. Nesta seção serão apresentados alguns conceitos relacionados ao presente trabalho, extraídos das referências apresentadas, que são importantes para o entendimento dos requisitos levantados e para uma compreensão em mais alto nível do assunto tratado. Tipos (dimensões) de integração de ferramentas: - Integração de plataforma: está relacionada com o grau de uso de frameworks de serviços comuns entre ferramentas de software. Esta dimensão de integração mede o grau no qual as ferramentas usam o mesmo framework de serviços ou similar. - Integração de apresentação: está relacionada com o grau no qual as metáforas e estilos de interface de usuário são compartilhadas. Esta dimensão de integração mede o grau no qual estilos de apresentação comuns são compartilhados. - Integração de dados: está relacionada com o grau de troca de dados entre as ferramentas. Esta dimensão de integração mede o grau no qual dados podem ser trocados e entendidos entre ferramentas diferentes. - Integração de controle: está relacionada como grau de interoperabilidade das ferramentas de software. Esta dimensão de integração mede o grau no qual as ferramentas podem se intercomunicar de forma bem sucedida. - Integração de processo: está relacionada com o grau no qual as ferramentas são utilizadas dentro de um processo ou ciclo de vida completo e bem definido. Esta dimensão de integração mede o grau no qual as ferramentas participam de um processo de desenvolvimento comum e abrangente. Ferramenta CASE: Computer-Aided Software Engineering. É uma forma de classificação para as ferramentas baseadas em computadores que têm como objetivo fornecer suporte às atividades de Engenharia de Software. Ambientes de suporte a programação: Programming Support Environments (PSE) são uniões de ferramentas de software que, quando combinadas, fornecem suporte ao processo de escrita de código de software. Ambientes de Engenharia de Software: Software Engineering Environments (SEE) são uniões de ferramentas de software que, quando combinadas, fornecem suporte a um ciclo de vida em particular, incluindo tipicamente um meio de gravação temporário, assim como um repositório para os artefatos relevantes. Ambientes de Engenharia de Software Centrados em Processos: Process-centered Software Engineering Environments (PSEE) é um SEE que tenta fornecer um suporte de ferramentas integrado para todo ciclo de vida do projeto. Um processo de software completo é concretizado através da ativação de ferramentas apropriadas aos passos relevantes no processo, com a passagem de artefatos de forma similar entre ferramentas e passos.

4 3. Requisitos Esta seção contém o catálogo de requisitos para integração de ferramentas de engenharia de software. Os requisitos aqui apresentados foram extraídos dos trabalhos referenciados e também através de conceitos estabelecidos na indústria de desenvolvimento de software, além de ter como escopo os domínios de integração apresentados por Wasserman [Wasserman 1990]. Manter integridade entre artefatos do processo: As ferramentas do ambiente integrado devem garantir que todos os artefatos por elas manipulados e controlados, estejam consistentes entre si. Isto pode ser feito em tempo de execução, impedindo a criação de artefatos inconsistentes e/ou através de relatórios [Thomas and Nejmeh 1992] [Wasserman 1990]. Manter rastreabilidade entre artefatos do processo: As ferramentas do ambiente integrado devem permitir a criação, manutenção e consulta de ligações de rastreabilidade entre elementos dos artefatos, mostrando quando um elemento de um artefato e fundamentado por outro elemento de outro artefato. Manutenção do projeto: As ferramentas do ambiente integrado devem permitir a manutenção do projeto através da criação, busca, alteração e remoção (CRUD) de seus artefatos, relação de recursos e outros. O ambiente integrado deve permitir que o usuário trabalhe nos módulos (ferramentas que compõem o ambiente integrado) num mesmo projeto. Permitir o trabalho colaborativo: As ferramentas do ambiente integrado devem permitir o trabalho em equipe de forma colaborativa, respeitando as questões de não-redundância, controle, consistência e sincronização dos dados [Biuk-Aghai 1998]. Integração de apresentação: Tanto ferramentas individuais, conjuntos de ferramentas e o ambiente como um todo devem reduzir a carga cognitiva do usuário. Os requisitos que podem ser extraídos a partir deste são: [Wicks 2004] [Thomas and Nejmeh 1992] [Wasserman 1990] Aparência e comportamento: trata da similaridade das ferramentas com relação à aparência de telas e comportamento de interação. Este requisito leva em consideração tanto os aspectos léxicos (número de cliques de mouse, formato de menus, dentre outros), quanto os aspectos sintáticos (ordem sequencial dos comandos e parâmetros). Paradigma de interação: é a medida na qual as ferramentas utilizam metáforas e modelos mentais similares para minimizar interferências no aprendizado e utilização. As ferramentas de um ambiente integrado devem utilizar as mesmas metáforas e modelos mentais. Integração de dados: As ferramentas devem manter a consistência da informação (tanto os dados persistentes quantos os dados não persistentes), independentemente do número de partes em que ela é operada ou transformada

5 pelas ferramentas. Este requisito relaciona-se com o requisito de Manter a rastreabilidade dos artefatos do processo. Os requisitos que podem ser extraídos a partir deste são: [Wicks 2004] [Thomas and Nejmeh 1992] [Wasserman 1990] Interoperabilidade: é tudo aquilo que deve ser feito para que as ferramentas vejam os dados como um conjunto consistente. Do ponto de vista do usuário, as ferramentas estão bem integradas quando elas apresentam um esquema comum de interface de usuário, mesmo se cada ferramenta individualmente possuir diferentes modelos de dados. Já do ponto de vista do desenvolvedor estas ferramentas não estarão bem integradas pois será necessário muito trabalho para fazer com que os dados de uma ferramenta seja manipulável por outra. A integração de interoperabilidade está relacionada com a quantidade de trabalho que uma ferramenta deverá exercer para fazer com que os dados vindos de outra ferramenta sejam manipuláveis por ela. As ferramentas devem possuir também uma mesma visão dos dados, por exemplo através de uma estrutura interna comum da informação que é manipulada. Não redundância: trata da redundância dos dados que as ferramentas do ambiente integrado armazenam e manipulam de forma independente. Ferramentas bem integradas deve reduzir a redundância de dados, ou seja, as ferramentas devem possuir poucos dados duplicados ou dados que podem ser automaticamente derivados de outros dados. Consistência dos dados: trata da cooperação entre as ferramentas para manter as restrições semânticas nos dados que elas manipulam. Cada ferramenta deve indicar suas ações e os efeitos em seus dados, que são os sujeitos das restrições semânticas que também se referem aos dados gerenciados por outra ferramenta. Troca de dados: trata das ações que devem ser feitas para que os dados (não persistentes) gerados por uma execução de uma ferramenta sejam manipuláveis por outras ferramentas. Os dados podem estar na forma de valores iniciais comunicados de uma ferramenta a outra quando a primeira começa a sua execução; ou pode ser através de valores passados para uma ferramenta enquanto ela está sendo executada. Um fator determinante é que as ferramentas devem concordar com o formato e a semântica dos dados. A integração na troca de dados deve se preocupar com a quantidade de trabalho requerido nos formatos e semânticas dos dados para que as ferramentas sejam capazes de trocá-los entre si. Sincronização: uma ferramenta deve comunicar as outras ferramentas as mudanças realizadas por ela nos dados não-persistentes comuns a elas, para que as outras ferramentas sincronizem seus valores de dados. Um mecanismo de renovação de tempo (refresh time) pode ser utilizado para comunicar mudanças entre as ferramentas.

6 4. Aspectos Práticos e Operacionais 5. Conclusão Referências Biuk-Aghai, R. (1998). Customizable software engineering environments for flexible distributed software teams. In Software Engineering Conference, Proceedings Asia Pacific, pages Bosua, R. and Brinkkemper, S. (1995). Realisation of an integrated software engineering environment through heterogeneous CASE-tool integration. In Proceedings of the Software Engineering Environments Conference, 1995, pages , Noordwijkerhout, Netherlands. Brown, A. W. (1992). An annotated bibliography on integration in software engineering environments. Technical report, Software Engineering Institute - Carniege Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania. Gautier, B., Loftus, C., Sherratt, E., and Thomas, L. (1995). Tool integration: experiences and directions. In ICSE 95: Proceedings of the 17th international conference on Software engineering, pages , New York, NY, USA. ACM. Hoffmann, M., Kuhn, N., Weber, M., and Bittner, M. (2004). Requirements for requirements management tools. In Proceedings of the 12th IEEE International Requirements Engineering Conference, 2004, pages Pohl, K. and Weidenhaupt, K. (1997). A contextual approach for process-integrated tools. In ESEC 97/FSE-5: Proceedings of the 6th European conference held jointly with the 5th ACM SIGSOFT international symposium on Foundations of software engineering, pages , New York, NY, USA. Springer-Verlag New York, Inc. Thomas, I. and Nejmeh, B. A. (1992). Definitions of tool integration for environments. IEEE Software, 9(2): Wasserman, A. I. (1990). Tool integration in software engineering environments. In Proceedings of the international workshop on environments on Software engineering environments, pages , New York, NY, USA. Springer-Verlag New York, Inc. Wicks, M. (2004). Tool integration in software engineering: The state of the art in Disponível em Último acesso em 15/11/2007.