Introdução à Análise e Projeto de Sistemas

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1 Introdução à I. O Que vamos fazer na Disciplina? Saber uma linguagem de programação orientada a objeto (OO) não é suficiente para criar sistemas OO Tem que saber Análise e Projeto OO (APOO) Isto é, Análise e Projeto usando uma perspectiva de objetos Usaremos um estudo de caso para concretizar a discussão Usaremos a linguagem UML (Unified Modeling Language) para criar modelos (de análise e de projeto) Um modelo é uma representação abstrata dos aspectos essenciais de um sistema O que é "essencial" depende do momento da modelagem A UML usa uma representação principalmente gráfica para representar os modelos UML é muito popular hoje em dia para modelar sistemas Usaremos Design Patterns (padrões de projeto) para mostrar soluções abstratas para problemas que surgem frequentemente durante o projeto de sistemas OO Os patterns tratarão principalmente de: Como atribuir responsabilidades a objetos (uma das atividades mais difícil no desenvolvimento de sistemas OO) Como separar o que muda do que é constante numa determinada situação, com o objetivo de ganhar flexibilidade Para evitar "o efeito gelatina" II. Análise e Projeto no Ciclo de Vida de Software a) No Modelo Cascata Pág. 1

2 b) No Modelo Espiral III. O que é Análise e Projeto? Diferenças entre análise e projeto: tem mais do que uma definição empregada Primeira alternativa: A análise modela o problema e consiste das atividades necessárias para entender o domínio do problema (o que deve ser feito). É uma atividade de investigação. O projeto modela a solução e consiste das atividades de criação (como pode ser feito) Pág. 2

3 o Segunda alternativa: A análise consiste de todas as atividades feitas com ou para o conhecimento do cliente. A informação produzida é aquela que o cliente deve discutir e aprovar O projeto inclui as atividades que resultam em informação que interessa apenas ao programador Com essa definição, a análise invade um pouco o "lado da solução", pois o cliente deve discutir alguns tipos de interações que ocorrerão na interface do usuário, etc. Um modelo de análise deve ser aprovado pelo cliente e pode incluir alguma (pequena) discussão da solução, principalmente no que diz respeito à interface com usuário, etc. Na Análise, investigamos o problema e descobrimos o QUE precisa estar no sistema Durante o Projeto: detalhamos a Análise de modo a encontrar uma solução computacional que satisfaça os requisitos do software; estruturamos COMO o sistema será implementado; O projeto oferece uma ponte entre a Análise e a Implementação No conceito de MDA (Model Driven Architecture) da OMG (Object Management Group): Análise corresponde aos modelos independentes de plataforma (PIM Platform Independent Model) No projeto, os modelos podem estar vinculados a uma tecnologia particular (PSM Platform Specific Model) No geral podemos concluir que: Pág. 3

4 IV. Características da Análise e Projeto de Software Processo criativo, porém deve ser sistematizado Baseado no aprendizado: Prática Experiência, exemplos Padrões Deriva uma solução que satisfaz os requisitos de software Influenciado pela implementação computacional (projeto) V. Principais Fases do Processo Analisar o problema Analisar o problema sob diferentes ângulos Analisar/identificar abstrações (tipicamente de componentes) a partir dos requisitos de projeto Identificar uma ou mais soluções (arquiteturais) Avaliar possíveis soluções Escolher a mais apropriada Detalhar as abstrações da solução Usar notações gráficas ou descritivas para especificar os componentes do projeto Repetir este processo para cada nova abstração identificada até o projeto estar expresso em termos primitivos VI. Atividades Típicas de Análise e Projeto Pág. 4

5 Projeto de arquitetura: Identifica subsistemas e outros elementos de projeto Especificação abstrata: Para cada subsistema (e outros elementos de projeto) é produzida uma especificação abstrata de suas funções e das restrições dentro das quais deve operar. Projeto de interface: Especifica as interfaces entre subsistemas Projeto de componentes: Transforma (possivelmente decompondo) subsistemas em componentes individuais para se ajustar à arquitetura Projeto de estrutura de dados: Projeta estrutura de dados para armazenar os dados do sistema Projeto de algoritmos: Descreve os algoritmos a serem usados na solução do problema VII. Atributos de Qualidade do Projeto A qualidade é uma propriedade relativa a prioridades específicas da organização Características de qualidade são igualmente aplicáveis a projetos orientados a objeto ou a função Os atributos discutidos aqui estão relacionados principalmente a facilidades de evolução e manutenção de um projeto O Atributo Coesão: Medida da proximidade das partes (elementos) de um sub-componente Um componente deve implementar uma única entidade lógica ou função (abstração) Importância Quando uma mudança tiver que ser feita, ela será facilmente localizada Reuso... O Atributo Acoplamento: Medida da intensidade das interconexões entre componentes do sistema Importância Pág. 5

6 Baixo acoplamento implica que mudanças em um componente tendem a não afetar outros componentes Reuso... O Atributo Entendimento: Relacionado a várias características do componente Acoplamento e Coesão. Cada componente modela (completamente) uma única abstração? Nomes. São usados nomes sugestivos? Documentação. O projeto está bem documentado? Complexidade. Algoritmos complexos são utilizados? Padrões. Soluções conhecidas são utilizadas? O Atributo Adaptabilidade: Medida da facilidade de mudança nos componentes Alguns fatores relevantes Componentes fracamente acoplados Componentes fortemente coesos Boa documentação IX. Fatores que influenciam o Projeto Funcionalidade Performance - tempo de resposta, tempo total de execução Eficiência - uso eficiente do dispositivo de armazenamento e do hardware Portabilidade - funcionar em novas plataformas Segurança Disponibilidade - disponível quando requerido Robustez Generalidade Usabilidade Reusabilidade X. O que é Análise e Projeto Orientados a Objetos (APOO)? A perspectiva empregada é de objetos (coisas, conceitos ou entidades) Durante a Análise OO, a ênfase está em achar e descrever objetos (ou conceitos) no domínio do problema Por exemplo, num sistema de informação para uma biblioteca, alguns dos conceitos são Livro, Biblioteca, Usuário. Tais objetos podem ter atributos e responsabilidades Durante o projeto orientado a objeto, a ênfase está em achar objetos lógicos de software que poderão ser eventualmente implementados usando uma linguagem de programação OO Tais objetos pode ter atributos e métodos Durante a construção (programação OO), os objetos do projeto são implementados e testados Pág. 6

7 XI. Por que queremos Orientação a Objetos? Quais são as vantagens? As abstrações podem corresponder às coisas do domínio do problema O nível é mais natural É mais fácil comunicar-se com o usuário ou domain expert na linguagem dele Os mesmos objetos existem em todas as fases e uma notação única (objetos) facilita portanto a integração entre fases de desenvolvimento (passar de uma fase para a outra) Fases posteriores adicionam novos objetos mas os objetos do domínio do problema permanecem: são estáveis Isso ajuda o rastreamento de decisões de projeto e implementação É mais fácil entender o domínio do problema quando esta é quebrado em pedaços: gerenciamento da complexidade através da modularização O mesmo pode ser dito no domínio do computador (projetando e programando com objetos) A abstração controla a complexidade (escondendo algo através da separação da interface e da implementação) A encapsulação facilita as mudanças (através do isolamento) A hierarquia (grafo de herança) permite uma melhor reutilização Hierarquia promove a flexibilidade de fazer mudanças de forma localizada Exemplo: novos trechos de programas podem usar uma sub-classe nova e código antigo continua usando a superclasse e não toma conhecimento das mudanças Porém, há problemas de acoplamento com herança que veremos em outro capítulo A reutilização de pedaços é mais difícil usando paradigmas anteriores (modularização via funções) porque não posso usar coisas pré-existentes tão facilmente Com objetos, posso dizer: "me dê dois daqueles" porque objetos têm estado Não posso fazer isso com funções porque elas não encapsulam estado Pág. 7

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