Uma Ferramenta de Apoio à Gerência de Requisitos Integrada a um Ambiente de Desenvolvimento de Software Centrado em Processos

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1 Uma Ferramenta de Apoio à Gerência de Requisitos Integrada a um Ambiente de Desenvolvimento de Software Centrado em Processos Murilo F. Sales, Ernani de O. Sales, Carla A. Lima Reis, Rodrigo Q. Reis Laboratório de Engenharia de Software (LABES) Universidade Federal do Pará (UFPA) Belém PA Brasil {murilo,ernani}@webapsee.com, {clima,quites}@ufpa.br Abstract. This paper presents a tool named WebAPSEE Requirement Management (WARM), which implements features related to Requirement Registration, Maintenance, Traceability and Change Control. This tool is part of the WebAPSEE environment and this enables the automatic generation of traces between requirements and the software process components managed by this environment, like activities and work products. Furthermore, it supports the requirements baselines management through requirements versioning and approved requirements configurations. Resumo. Este artigo apresenta a ferramenta WebAPSEE Requirement Manager (WARM), que implementa funcionalidades relativas ao Cadastro, Manutenção, e Rastreabilidade de Requisitos, bem como o Controle de Mudanças desses requisitos. Tal ferramenta é integrada ao ambiente de desenvolvimento de software WebAPSEE, o que permite a geração automática de rastros de requisitos com componentes inerentes aos modelos de processos de software gerenciados nesse ambiente, como atividades e produtos de trabalho. Além disso, existe a possibilidade de gerenciar baselines de requisitos através do versionamento de requisitos e de configurações de requisitos aprovados. 1. Introdução Requisitos constituem a base para o desenvolvimento de software bem como para a sua validação e aceitação junto ao cliente. Contudo, apesar de inúmeros trabalhos desenvolvidos na área de Engenharia de Requisitos, a instabilidade dos requisitos durante, e até mesmo após, o processo de desenvolvimento é constante [Pressman 2005]. Tais mudanças geram custos adicionais e mudanças no planejamento que devem ser gerenciadas e controladas. Nesse sentido, Sommerville (2006) define uma divisão da Engenharia de Requisitos em quatro fases: (1) Levantamento dos Requisitos, cujo objetivo é determinar o que o sistema deve fazer; (2) Especificação de Requisitos, em que é elaborada a documentação dos requisitos coletados na fase anterior, gerando como produto de trabalho o Documento de Requisitos; (3) Validação dos Requisitos, cujo objetivo é eliminar possíveis inconsistências, falhas ou ambigüidades no documento de requisitos e torná-lo completo; e (4) Gerência de Requisitos, que é o processo de compreender e controlar as mudanças nos requisitos, desenvolvido por todo o ciclo de vida do processo de desenvolvimento de software.

2 Para apoiar o processo de mudança de requisitos, é fundamental definir e manter sua rastreabilidade. Rastreabilidade é o grau em que o relacionamento pode ser estabelecido entre dois ou mais produtos de desenvolvimento de software, especialmente produtos que tenham uma relação de predecessor sucessor ou de mestre subordinado com outro [IEEE 1990]. Dessa forma, a rastreabilidade é essencial para a realização da análise de impacto de mudança de requisitos. Um exemplo disso seria utilizar os rastros de um requisito para identificar de que forma uma mudança impacta nos planos do projeto que contêm as estimativas aprovadas de esforço e custo para os produtos de trabalho e tarefas, bem como os códigos de unidade ou módulos do software que necessitam ser modificados. Entretanto, apesar de ser imprescindível o apoio de ferramentas específicas dentro do processo de desenvolvimento de software nas atividades de Gerência de Requisitos, as ferramentas atuais normalmente tratam os requisitos de forma isolada das demais informações inerentes ao contexto do processo de software [Jacobs 2007] ou fornecem parte do apoio necessário para o gerenciamento de requisitos. Além disso, o uso do ambiente WebAPSEE em iniciativas de melhoria de processo de software vêm ressaltando a necessidade de associar uma ferramenta de apoio à Gerência de Requisitos integrada a definição dos processos dentro do ambiente [Sales et al. 2009]. Dessa forma, este trabalho apresenta a ferramenta WebAPSEE Requirement Manager (WARM), que contempla funcionalidades de cadastro, manutenção e controle de mudança de requisitos e é integrada ao ambiente WebAPSEE [Lima Reis e Reis 2007], permitindo, de maneira facilitada, a associação de requisitos e componentes presentes nos modelos de processo de software, tais como: atividades, artefatos (documentos) produzidos/consumidos e pessoas envolvidas. O texto está organizado como segue. Na seção 2, a ferramenta WebAPSEE Requirement Manager é descrita em termos de funcionalidades e arquitetura implementada. Na seção 3, um exemplo de utilização da ferramenta é apresentado. Na seção 4, uma comparação com trabalhos relacionados é feita. Por fim, na seção 5 são discorridas as considerações finais do trabalho. 2. WebAPSEE Requirement Manager A WARM, como citado anteriormente, é uma ferramenta integrada ao ambiente WebAPSEE, o qual possui como um dos objetivos principais permitir a definição e execução de processos de software de maneira flexível, além de manter um conjunto de informações organizacionais. O ambiente WebAPSEE implementa uma arquitetura cliente/servidor, que contém três clientes: (a) Manager Console, direcionado aos gerentes, que permite a definição, planejamento e acompanhamento da execução de processos de software, além do gerenciamento dos dados organizacionais, coleta de métricas, geração de relatórios, etc.; (b) Task Agenda Desktop, que provê aos agentes alocados em um processo todas as informações necessárias para execução da suas atividades (prazos, artefatos de entrada, artefatos de saída, pessoas envolvidas, estimativa de horas, etc.), além de permitir o feedback desses agentes sobre o andamento de suas tarefas a partir da interação (ações de iniciar, pausar, delegar, finalizar) com a máquina de execução do ambiente; e (c)

3 Task Agenda Web, similar a Task Agenda Desktop, entretanto desenvolvida utilizando tecnologias e conceitos voltadas para a web 2.0. A WARM é integrada ao Manager Console e ao componente servidor do ambiente WebAPSEE. A seguir são apresentadas as principais funcionalidades da WARM e uma visão geral da arquitetura implementada Funcionalidades Do ponto de vista do usuário, as principais funcionalidades fornecidas pela ferramenta WARM são: Gerenciar Requisitos: criação, recuperação, edição e remoção de requisitos; Gerenciar Casos de Uso: criação, recuperação, edição e remoção de casos de uso; Gerenciar Rastreabilidade de Requisitos: criação, edição e remoção de elos de rastreabilidade horizontal (rastros entre requisitos) e de rastreabilidade vertical (rastros entre requisitos e casos de uso, requisitos e artefatos, requisitos e atividades, e requisitos e agentes); Gerenciar Mudanças de Requisitos: registro de mudança de um requisito e versionamento de requisitos; Gerenciar Baselines de Requisitos: criação de baseline de requisitos e controle de versões sobre baselines; Visualizar Árvore de Impacto: visualização da árvore de impacto de um requisito (contemplando todos os seus rastros existentes); Visualizar Matriz de Rastreabilidade: visualização de matriz de rastreabilidade (sendo uma para cada par de componentes relacionados) e Emitir Relatórios: geração de uma Lista de Requisitos com os requisitos associados com um determinado sistema dentro do ambiente e geração de um Relatório de Impacto de Mudança para um dado requisito Arquitetura Uma visão geral da arquitetura da ferramenta WARM é mostrada na Figura 1. Esse projeto arquitetural foi desenvolvido visando a integração com o ambiente WebAPSEE do ponto de vista de três aspectos principais: dados, controle e apresentação. cmp Diagrama de Componentes WebAPSEE Server WebAPSEE Manager Console WARM Client Protocolo RMI «interface» Inteface WARM Porta RMI WARM Server Figura 1 - Arquitetura da Ferramenta WARM A integração dos dados (componente WARM Server) foi tratada a partir da reutilização de parte do modelo de dados pré-existente no ambiente WebAPSEE, o qual foi modificado para incorporar novas entidades e relacionamentos inerentes a ferramenta, tais como: Requisitos, Mudança, Rastros, etc. A integração de controle (Interface WARM) foi implementado através da criação de um interface de serviços RMI específica para a ferramenta, que permite a interação com outros componentes internos, tais como: o de Modelagem de Processos, que gerencia o acesso as entidades que compõem um processo dentro do ambiente. A integração de apresentação

4 (Componente WARM Client), por sua vez, foi realizada a partir do uso da mesma tecnologia de desenho para interface gráfica utilizada pelo WebAPSEE, o pacote Swing e suas extensões da linguagem Java, além da reutilização dos padrões de interface préexistentes no ambiente, como o layout de apresentação dos formulários de cadastro e de geração de relatórios. Por fim, vale ressaltar que todos os componentes da ferramenta WARM estão contidos internamente em componentes maiores do ambiente WebAPSEE (Componente WebAPSEE Manager Console e Componente WebAPSEE Server). 3. Exemplo de Utilização Nesta seção é apresentado um exemplo de utilização da ferramenta para mostrar a aplicabilidade da mesma em termos práticos. Para tanto a ferramenta foi utilizada em um projeto real de desenvolvimento de software em execução no Laboratório de Engenharia de Software (LABES) da UFPA. A partir do modelo de processo de software descrito no ambiente WebAPSEE e dos produtos de trabalho inerentes ao projeto em questão, foi possível extrair os seguintes dados para utilização no apoio à gerência de requisitos: requisitos, casos de uso, artefatos, atividades e colaboradores. Os requisitos e casos de uso descritos no documento de Especificação de Requisitos do projeto SIGAP [Lemos et al. 2009] foram cadastrados na ferramenta e as demais informações foram obtidas a partir do ambiente WebAPSEE, onde o processo foi modelado e executado. Para efeito de exemplo será apresentada apenas a visualização da rastreabilidade de dois requisitos funcionais: RF 01, Autenticação de Usuário ; RF 02, Acesso a Usuário Não Cadastrado. A B C Figura 2 - Rastreabilidade Vertical (requisito x artefato, requisito x atividade e requisito x agente) Na Figura 2-A são mostrados os elos criados entre os dois requisitos selecionados com o artefato SIGAP COLETA - Especificação de Requisitos. Após a criação manual desses elos, a ferramenta gera automaticamente os elos de rastreabilidade entre requisitos e atividades (somente para aquelas que têm o artefato SIGAP COLETA - Especificação de Requisitos como artefato de entrada, portanto, sendo impactada pelos requisitos) (Figura 2-B). E também são criados automaticamente

5 os elos entre requisitos e agentes (aqueles envolvidos nas atividades que são impactadas pelos requisitos em questão) (Figura 2-C). 4. Trabalhos Relacionados Nesta seção será apresentada uma tabela comparativa entre a ferramenta WARM e outras ferramentas de propósito semelhante. O objetivo desta comparação é mostrar o atendimento ao espectro de funcionalidades relativas à Gerência de Requisitos por essas ferramentas. As ferramentas selecionadas para compor o quadro comparativo foram: o Rational RequisitePro [Rational 2010], ferramenta comercial da IBM; o ReqManager [Taba 2010], módulo de gestão de requisitos da Estação Taba; e o CaliberRM [Borland 2010], ferramenta comercial da Borland. A Tabela 1 apresenta uma comparação entre as ferramentas que apóiam o processo de gerência de requisitos, com base em um conjunto de funcionalidades úteis para a realização desse processo. Nessa tabela evidencia-se a completude da ferramenta WARM no atendimento de tais funcionalidades. Critérios/Ferramentas RequisitePro ReqManager CaliberRM WARM Matriz de Rastreabilidade Sim Sim Sim Sim Geração Automatizada de Elos Sim Não Parcialmente Sim Sinalização de Mudança de Requisitos Sim Não Sim Sim Cascateamento/Herança de Elos Não Não Não Sim Registro de Histórico de Mudança em Requisitos Não Não Sim Sim Baseline de Requisitos Não Não Sim Sim Versionamento de Requisitos e Baseline de Requisitos Não Não Não Sim Árvore de Impacto Parcialmente Não Não Sim Integração com PSEE Não Sim Não Sim Relacionamento entre Requisitos e Atividades Semântica dos Elos de Rastreabilidade 5. Considerações Finais Não Não Não Sim Não Sim Não Sim A WARM é uma ferramenta que tem como propósito apoiar as atividades do processo de Gerência de Requisitos, fornecendo apoio desde a criação de requisitos até a análise de impacto decorrente de mudanças em requisitos, além de permitir o acompanhamento do histórico de mudanças em requisitos. As principais contribuições da ferramenta WARM são: a integração com um ambiente de desenvolvimento de software centrado em processo, que minimiza a

6 replicação de informações com o uso de ferramentas separadas e otimiza o tempo de trabalho do gerente de requisitos a partir da geração de rastros automáticos; o controle sobre a evolução dos requisitos de um sistema, através das funcionalidades de controle de versões de baselines de requisitos e versionamento de requisitos a partir de registro de solicitações de mudanças. Em trabalhos futuros, pretende-se trabalhar outros componentes relativos à rastreabilidade de requisitos, tais como: pacotes de código, casos de teste, entre outros; além de realizar um estudo de caso formal para avaliar o impacto do uso da ferramenta em projetos reais de desenvolvimento de software. Por fim, a ferramenta WARM, seus arquivos de documentação e uma base de exemplos podem ser encontrados em sendo a mesma aderente à licença GNU-GPL (General Public License). Referências Borland. Borland CaliberRM. Disponível em: Acesso em: jun Falbo, R.; Martins, A.; Nardi, J. C. (2006) ReqODE: Uma Ferramenta de Apoio à Engenharia de Requisitos Integrada ao Ambiente ODE. In: Sessão de Ferramentas do XX Simpósio Brasileiro de Engenharia de Software. Florianópolis, Santa Catarina, Outubro. IEEE (1990) Std IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology, Institute of Electrical and Electronics Engineers. Jacobs, D. (2007) Requirements Engineering So Things Don t Get Ugly. In: International Conference on Software Engineering. Companion to the proceedings of the 29th International Conference on Software Engineering. Pages Lemos, A.; Sales, E.; Nascimento, L.; Lima Reis, C. (2009) Uso de práticas de gerenciamento de projetos no desenvolvimento de um sistema de apoio a redes de pesquisa no Estado do Pará. In: II Workshop de Gerenciamento de Projetos de Software. Ouro Preto, Minas Gerais, Junho. Lima Reis, C.; Reis, R. (2007) Laboratório de Engenharia de Software e Inteligência Artificial: Construção do ambiente WebAPSEE. In: ProQuality, v. 3, p Pressman, Roger. S. (2005) Software Engineering: A practitioner s approach, McGraw Hill, 6th edition. Rational. Rational RequisitePro. Disponível em: 01.ibm.com/software/awdtools/reqpro/. Acesso em: jun Sales, E. O.; França, B.; Lima Reis, C. A.; Reis, R. Q. (2009) Utilização do Ambiente WebAPSEE na Implantação do nível G do MPS.BR no CTIC-UFPA. In: VIII Simpósio Brasileiro de Qualidade de Software. Ouro Preto, Minas Gerais, Junho. Sommerville, I. (2006) Software Engineering, Addison-Wesley, 8th edition. TABA. Estação TABA, versão de demonstração. Disponível em: Itemid=120. Acesso em: jun

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