REUSO E REUSABILIDADE

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1 REUSO E REUSABILIDADE Manutenção de Software Profa. Cynthia Pinheiro Antes de mais nada... 2ª Lista de Exercícios Já está disponível no site a 2ª Lista de Exercícios Entrega: dia 03/10, no horário da aula. Site: Calendário de reposições de aulas Aula 02: Dia 29/09/2017, 13:30h 15:30h, Sala Aux I 1

2 Reuso de Software Motivação para o Reuso: Baixa produtividade e baixa qualidade de software Inclusive para projetos de manutenção de software Custos só aumentam, apesar de surgirem constantemente metodologias, técnicas e ferramentas mais sofisticadas. Forma de minimizar os efeitos destes problemas: Usar software previamente desenvolvido, no lugar de reinventar a roda. Solução: Reuso de Software. Reuso de Software Motivação: Por que a produtividade aumenta com o reuso? Menos tempo e esforço são exigidos para especificar, projetar, implementar e testar o novo sistema. Se bons componentes são usados, a qualidade de um produto com reuso tende a ser superior: Componentes reusados já passaram por rigorosos ciclos de testes e já foram usados em outros sistemas com sucesso. São mais confiáveis e robustos. 2

3 Reuso de Software Motivação: O Reuso de Software foi inicialmente pensado para projetos de desenvolvimento de software. Porém, estão sendo cada vez mais usados para problemas de manutenção. Estudos indicam que, ao reusar componentes: Há uma significativa redução dos custos da manutenção Há um aumento na produtividade da equipe de manutenção Reuso de Software O que reusar: Código Artefatos Conhecimento Reusabilidade: Característica que mede a extensão na qual procedimentos, módulos e pacotes podem ser reusados, com ou sem adaptação. Critérios de avaliação para determinar se um componente é reutilizável: estrutura, funcionalidade, nível de testes, complexidade, frequência de reuso. 3

4 Alvos do Reuso Reuso de Processo Seria a aplicação de uma dada metodologia a diferentes problemas. Exemplo: reuso de métodos formais, reuso de arquitetura orientada a objeto, reuso de um modelo de estimativa de custos. Estudos demonstram que o reuso de processo impacta na produtividade e na qualidade do produto: Uma metodologia que é repetida torna-se familiar e mais fácil de ser executada Problemas são descobertos e mais rapidamente resolvidos O benefício da repetição tende a crescer com o tempo. Alvos do Reuso Reuso do Conhecimento da Equipe Reuso do conhecimento obtido pela equipe em um problema similar anterior ou em uma área de aplicação. Esse expertise é chamado de conhecimento do domínio. Lições aprendidas: conhecimento adquirido ao lidar com uma situação em particular na prática. É difícil ensinar através de uma teoria. 4

5 Alvos do Reuso Reuso do Conhecimento da Equipe Características: Esse conhecimento é difícil de conseguir, devido a alta rotatividade das equipes. Há muita volatilidade nesse tipo de conhecimento: facilmente se perde ou é absorvido por outra organização. Alvos do Reuso Reuso do Conhecimento da Equipe Formas de resolver a perda do conhecimento: Aplicar uma análise de domínio para capturá-lo em componentes reusáveis Implantar medidas para combater a rotatividade da equipe Criar uma ferramenta que gerencie uma base de lições aprendidas 5

6 Alvos do Reuso Reuso de Produto Envolve usar artefatos que surgiram em projetos similares. Exemplo: Reuso de Dados, Arquitetura/Design e Programas. Reuso de Dados: Papel importante em sistemas de banco de dados. Dados devem estar em um formato que facilite a transferência entre aplicações. É cada vez mais comum o compartilhamento de dados entre aplicações. Exemplo: dados dos pacientes em sistemas de informação médicos. Alvos do Reuso Reuso de Produto Reuso de Arquitetura/Design Design da Arquitetura: representação abstrata dos principais componentes do sistema de software, sendo usualmente uma coleção de módulos. Pode ser representado usando diagramas de contexto, de sequência, de entidade-relacionamento, diagrama de estados e modelos de objetos. A reutilização de designs existentes em produtos similares pode aumentar a produtividade e a qualidade do produto. Isso ocorre em outras áreas da Engenharia: indústria automobilística e da construção civil. 6

7 Alvos do Reuso Reuso de Produto Reuso de Programas: Engloba reuso de componentes de código que podem ser integrados com pouca ou nenhuma adaptação. Exemplo: bibliotecas. Exemplos de pacotes comerciais: editores de texto, que servem a uma variedade de finalidades. Objetivos do Reuso Aumento da Produtividade Reduz o tempo e esforço gasto em especificação, design, implementação e teste das mudanças. Para justificar o reuso: o esforço gasto procurando um componente, em entende-lo, adaptá-lo e incorporá-lo ao programa a ser mantido deve ser significativamente menor que escrever o componente do zero. 7

8 Objetivos do Reuso Aumento da Qualidade Bons componentes reusáveis são bem testados e tendem a ter menos erros residuais. Características: confiabilidade e robustez. Objetivos do Reuso Portabilidade do Código Objetivo: produzir código que pode ser transportado para outras máquinas ou ambientes de software com pouca ou nenhuma modificação. Reduz o tempo e os recursos necessários para adaptar os componentes. 8

9 Benefícios do Reuso Redução nos tempos e esforços de manutenção: Características de componentes reusáveis: generalidade, tamanho gerenciável e consistência no estilo. Muito mais fácil de ler, entender e modificar em uma eventual mudança. Redução do tempo de aprendizado como resultado da crescente familiaridade. Benefícios do Reuso Redução nos tempos e esforços de manutenção: Maior benefício é durante manutenções perfectivas: Tais manutenções requerem a incorporação de novos componentes que podem ser obtidos em catálogos de reuso. Consomem em torno de 50% dos custos de manutenção 9

10 Benefícios do Reuso Aumento na Manutenibilidade Características do Reuso: generalidade, alta coesão, baixo acoplamento, consistência no estilo de programação, modularidade e padrões. Estas são todas características que sistemas manuteníveis deveriam ter. Ao aumentar a reusabilidade de componentes, também se aumenta a manutenibilidade. Duas estratégias principais: Reuso baseado em Composição Reuso baseado em Geração 10

11 Reuso baseado em Composição Componentes reusáveis são vistos como blocos de construção atômicos que são montados para compor o sistema-alvo. Exemplos de blocos de construção: módulos de programas, rotinas, funções e objetos. Mecanismos de composição são usados para colar estes componentes. Reuso baseado em Composição Na orientação a objeto, o mecanismo de composição se baseia nos princípios de herança, que permite a composições de novos componentes a partir de outros já existentes. Através da herança é possível obter componentes que são: Modificação de outro componente Uma coleção de outros componentes 11

12 Reuso baseado em Composição Durante a Composição, se os componentes são reusados sem modificação, o Reuso é de tipo Caixa-Preta. Em uma dada biblioteca, apenas as definições do módulo estão disponíveis, assegurando que o usuário não pode alterar a implementação do componente. Usado em domínios de aplicação que já são bem entendidos. Exemplo: biblioteca de funções matemáticas. Reuso baseado em Composição Se os componentes requerem modificação antes de serem usados, o Reuso é de tipo Caixa-Branca. O usuário é informado sobre o que o componente faz e como ele funciona. Estão disponíveis os módulos de definição e de implementação. O usuário tem acesso ao código fonte e tem permissão para modificar o componente, de acordo com os requisitos do sistema. 12

13 Reuso baseado em Geração Os componentes reusáveis são entidades ativas usadas para gerar o sistema-alvo. A saída gerada não necessariamente tem uma semelhança com o programa gerador. Categorias: Geradores de aplicação, Sistemas baseados em transformação, Sistemas baseados em linguagem. Reuso baseado em Geração Sistemas Geradores de Aplicação Dada a especificação da aplicação a ser gerada, expressa em uma notação específica, esta aplicação é gerada automaticamente. Geralmente são específicos para um dado domínio. Em alguns casos, os programas gerados reusam características do gerador, por exemplo o design da arquitetura. Exemplo: YACC (Yet Another Compiler-Compiler) do UNIX, que gera um parser (analisador sintático) dada uma expressão gramatical formal apropriada. 13

14 Reuso baseado em Geração Sistemas Geradores de Aplicação Exemplo: Sistema Draco Premissa: disponibilidade de um conjunto de domínios com os quais a organização seja familiar, modelados por especialistas nestes domínios através de uma especificação formal. Quando uma mudança é solicitada e recebida pelo analista, há uma tentativa de casar os requisitos da mudança com os domínios existentes. Se isso é possível, a especificação é expressa em uma notação específica e então refinada em um código executável. Reuso baseado em Geração Sistemas baseados em Transformação São desenvolvidos usando uma estratégia onde especificações de alto nível são convertidas, através de alguns estágios, em programas operacionais. Há dois tipos de transformação que podem ser usados durante o processo de conversão: Refinamento por degraus Transformação linguística 14

15 Reuso baseado em Geração Sistemas baseados em Transformação Refinamento por Degraus: Há um refinamento contínuo da especificação de alto nível, adicionando mais detalhes, até que um programa operacional é obtido. Reuso baseado em Geração Sistemas baseados em Transformação Transformação Linguística: Há uma transformação em diferentes estágios: a cada estágio, o sistema é representado usando uma linguagem intermediária que é traduzida em outra linguagem intermediária até que a implementação do sistema, em uma linguagem de programação, é obtida. Os detalhes da implementação do sistema são desconhecidos pelo usuário. 15

16 Bibliografia Esta aula foi retirada dos seguintes livros/artigos: Software Maintenance: Concepts and Practice. PENNY GRUBB and ARMSTRONG A. TAKANG. 16