- Engenharia Reversa - Evolução de Sofware. Desenvolvimento como. Requisitos o que. Sistema porque. Profa. Dra. Sandra Fabbri. operacional.

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1 Unidade V Evolução de Sofware - Engenharia Reversa - Profa. Dra. Sandra Fabbri Fases Genéricas do Ciclo de Vida Engenharia Sistemas Análise Projeto Codificação Manutenção Teste Sistema Requisitos Desenvolvimento Software operacional Sistema porque Requisitos o que Desenvolvimento como

2 Abstração Definição de Abstração: habilidade de se ignorar os aspectos de assuntos não relevantes para o propósito em questão Nível de Abstração: Cada passo no processo de desenvolvimento de software é um refinamento do nível de abstração do software. Nos estágios iniciais do ciclo de vida as informações possuem nível de abstração e nos estágios finais nível de abstração Grau de Abstração: Está relacionado a uma mesma atividade no ciclo de vida do software. Informações numa forma mais global possuem grau de abstração, numa forma mais detalhada possuem grau de abstração Sistema Requisitos Desenvolvimento Grau de Abstração Nível de Abstração Engenharia Progressiva x Engenharia Reversa Engenharia Progressiva: Processo tradicional de engenharia de software, caracterizado pelas atividades progressivas do ciclo de vida, que partem de um nível de abstração, para um nível de abstração. Engenharia Reversa: O processo inverso a Engenharia Progressiva, caracterizado pelas atividades retroativas do ciclo de vida, que partem de um nível de abstração para um nível de abstração. Sistema Requisitos Desenvolvimento Grau de Abstração Eng. Progressiva Eng. Reversa Eng. Progressiva Eng. Reversa Nível de Abstração

3 Engenharia Reversa O termo Engenharia Reversa tem sua origem na análise de hardware, pois é comum a prática de decifrar projetos de produtos finalizados com intuito de duplica-los. O conceito de Engenharia Reversa de Software é similar. Porém, tradicionalmente o objetivo da dessa engenharia reversa é obter apenas um entendimento do sistema Definição de Engenharia Reversa: Processo de exame e compreensão do software existente, para recapturar ou recriar o projeto e decifrar os requisitos atualmente implementados pelo sistema, apresentando-os em um nível ou grau mais de abstração Por meio da engenharia reversa um software pode ser visualizado em diferentes níveis de abstração. Cada VISUALIZAÇÃO abstrai características próprias da fase do ciclo de vida correspondente à abstração. Visualização do Software Baseado nos níveis de abstração, as visões são classificadas em 4 tipos: Visão em nível implementacional Visão em nível estrutural Visão em nível funcional Visão em nível de domínio ENGENHARIA PROGRESSIVA Características do Sistema Características dos Requisitos Características do Desenvolvimento de Domínio Funcional Estrutural Implementacional ENGENHARIA REVERSA

4 Visualização do Software Implementacional Abstrai características da linguagem de programação e características específicas da implementação Exemplos de visões em nível implementacional são informações a respeito da sintaxe e da semântica da linguagem e informações da implementação Estrutural Abstrai detalhes da linguagem de programação para revelar sua estrutura a partir de diferentes perspectivas. O resultado é uma representação explícita das dependências entre os componentes do sistema Exemplos de visões em nível estrutural são grafos de fluxo de dados, grafos de fluxo de controle, o projeto procedimental expresso por meio de uma linguagem de projeto de programação, o projeto arquitetural (gráficos de estruturas). Visualização do Software Funcional Abstrai a função de um componente, isto é, o que o componente faz. Essa visão relaciona partes do programa às suas funções procurando revelar as relações lógicas entre elas (diferentemente das relações sintáticas ou da estrutura) Exemplos: descrições do sistema expressos de maneira formal usando, por exemplo, VDM, Z e Z ++ ; diagramas de fluxo de dados ( que apresentamos processos e os fluxos de dados entre eles), diagramas de fluxo de controle (apresentam processos e o fluxo de controle entre eles), diagramas que mostram os dados e seus relacionamentos. de Domínio Abstrai o contexto em que o sistema esta operando, ou seja, o porque do sistema a ser desenvolvido.

5 Categorias de Engenharia Reversa 1- VISUALIZAÇÃO DE CÓDIGO - [Redocumentação]: é a criação ou revisão de representações semanticamente equivalentes num mesmo nível de abstração. 2- ENTENDIMENTO DE PROGRAMA - [Recuperação de Projeto]: recria abstrações do software a partir de uma combinação de código, documentação existente, experiências pessoais e conhecimentos gerais sobre o problema e o domínio de aplicação. Sistema Requisitos Desenvolvimento Grau de Abstração Entendimento do programa Entendimento do programa de Domínio Funcional Estrutural Implementacional Nível de Abstração visualização de código Categorias de Engenharia Reversa 1 - Visualização de Código É a criação ou revisão de representações semanticamente equivalentes num mesmo nível de abstração O processo de Visualização de Código cria as representações a partir de informações obtidas apenas da análise do código fonte, embora a apresentação dessas informações possa se diversificar. Visualização de Código é a forma mais simples e mais antiga de engenharia reversa. A intenção é recuperar a documentação sobre o sistema. A ênfase é a criação de visões adicionais, especialmente visões gráficas que não foram criadas durante o processo original de engenharia progressiva. As ferramentas mais comuns usadas para desempenhar a Visualização de Código usam o código fonte do software como entrada, analisam e extraem a arquitetura do programa, a estrutura de controle, o fluxo lógico, a estrutura de dados, o fluxo de dados e o fluxo de controle.

6 Categorias de Engenharia Reversa Técnicas de Visualização de Código a) PROGRAM SLICING: Nessa técnica, especifica-se os tipos de estruturas de programa (declarações de dados, laços) que são de interesse e a ferramenta de engenharia reversa remove o código estranho, possibilitando que somente o código de interesse seja representado. b) ANÁLISE DE DEPENDÊNCIA: Nessa técnica constroem-se mapas gráficos de dependências que mostram as ligações entre as estruturas de dados e os componentes do programa. O objetivo dessas técnicas de Visualização de Código é fornecer meios fáceis para visualizar o relacionamento entre os componentes do programa, facilitando a compreensibilidade do sistema. Essas técnicas simplesmente auxiliam o entendimento do sistema. Através delas não se obtêm informações das funções ou propostas do sistema. Categorias de Engenharia Reversa 2- Entendimento de Programa Nesta categoria de engenharia reversa, o conhecimento do domínio das informações externas e as deduções são adicionadas às observações feitas sobre o sistema, através do exame do mesmo, de modo a obter informações com nível mais de abstração. Entendimento de Programa recria abstrações do projeto a partir de uma combinação de código, documentação existente do projeto (se disponível), experiências pessoais e conhecimentos gerais sobre o problema e domínio de aplicação Entendimento de Programa deve produzir todas as informações necessárias para se entender completamente o que o sistema faz, como, e por que o faz. Entendimento de programa é a forma mais crítica de engenharia reversa porque tenta imitar o raciocínio humano na busca do entendimento.

7 Propósitos da Engenharia Reversa 1. ENGENHARIA REVERSA X MANUTENÇÃO As atividades de manutenção fornecem a motivação para muitas ferramentas de engenharia reversa. Essa motivação é proveniente da elevada proporção de tempo e custos despendida no entendimento e exame do software a ser mantido. É estimado que mantenedores gastam entre 42 a 67% de seu tempo tentando entender o software. Nas manutenções adaptativas (adequar o software a novo ambiente) e evolutivas (adicionar novas funcionalidades ao software), as técnicas de engenharia reversa são usadas indiretamente, através do fornecimento de visões do software, para localizar os componentes onde serão realizadas as mudanças e adições necessárias, e para auxiliar no controle da estrutura global do sistema modificado, através da produção de documentação. Propósitos da Engenharia Reversa 1. ENGENHARIA REVERSA X MANUTENÇÃO (cont.) Nas manutenções corretivas (correção de erros), as técnicas de engenharia reversa não servem para detectar, remover ou corrigir erros, porém auxiliam indiretamente o programador na localização do componente defeituoso, através de melhorias da compreensibilidade do software. Para mudanças preventivas (redução de esforços em futuras mudanças), ferramentas de engenharia reversa podem fornecer um discernimento de onde e como realizar mudanças apropriadas, através da produção de visões do software. Os maiores benefícios de engenharia reversa serão mais reconhecidos quando manutenções futuras tiverem como apoio a documentação produzida numa manutenção anterior.

8 Propósitos da Engenharia Reversa 1. Engenharia Reversa X Manutenção Alta Manutenibilidade Manutenção Baixa Descartar Engenharia Reversa Baixo Valor Empresarial Alto Propósitos da Engenharia Reversa 2. Engenharia Reversa X Reuso Reuso é uma atividade que se destina a identificar software reutilizável. Envolve também a correta importação, reconfiguração e adaptação deste software para uma nova aplicação em um sistema de computação. O processo de reuso é descrito por meio das atividades: Reconhecimento, Decomposição, Classificação (para povoar as bibliotecas de reuso); Seleção, Adaptação e Composição Técnicas de engenharia reversa disputam o papel principal no apoio a esses passos, contudo, o foco principal é nos três primeiros passos. Componentes candidatos a reuso podem ser mais facilmente reconhecidos, se forem convertidos para uma notação ou forma padrão. Mesmo que as técnicas de engenharia reversa não sejam focalizadas na identificação e composição de componentes a partir de partes reutilizáveis, ela pode ser proveitosa em completar a documentação dos novos sistemas compostos.

9 Propósitos da Engenharia Reversa 3. Engenharia Reversa X Garantia de Qualidade de Software Qualidade de Software é definida como a conformidade a requisitos funcionais e de desempenho explicitamente declarados, a padrões de desenvolvimento claramente documentados e a características implícitas que são esperadas de todo software. Garantia de Qualidade de Software constitui de atividades de apoio aplicadas por todo o processo de engenharia de software, para garantir a qualidade do software. Atividade Principais para um bem sucedido programa de garantia de qualidade de software: Revisões Técnicas Formais, Coleção e Análise de Métricas e Testes. A engenharia reversa pode ser aplicada desde o início do ciclo de vida como uma base para fornecer garantia de qualidade de software. Propósitos da Engenharia Reversa 3. Engenharia Reversa X Garantia de Qualidade de Software (cont.) Atividades de Garantia de Qualidade de Software Revisão Técnica Formal é a atividade central que realiza a avaliação de qualidade. É uma reunião conduzida por uma equipe técnica com o propósito exclusivo de descobrir problemas de qualidade Técnicas de engenharia reversa apoiam essa atividade através da produção de visões alternativas de notações empregadas em cada fase, que podem auxiliar a identificar problemas de qualidade Métrica de Qualidade é um número que representa uma característica dos fatores de qualidade. As métricas podem tornar-se uma parte integral dos softwares sob revisão e fornecem discernimentos valiosos para os tomadores de decisão Técnicas de engenharia reversa apoiam essa atividade na coleta de informações necessárias às medidas das características

10 Propósitos da Engenharia Reversa 3. Engenharia Reversa X Garantia de Qualidade de Software (cont.) Atividades de Garantia de Qualidade de Software Atividades de Teste de Software combinam uma estratégia de múltiplos passos com uma série de métodos de projetos de casos de testes que auxiliam a garantir a efetiva detecção de erros Técnicas de engenharia reversa auxiliam a atividade de teste através da produção de visões do software para apoiar os critérios de verificação e validação Questões Econômicas da Engenharia Reversa Questões Econômicas: O benefício fundamental da tecnologia de engenharia reversa é o aumento do entendimento de um sistema o que facilita a atividade de manutenção e consequentemente causa o aumento da produtividade O aumento da produtividade que a engenharia reversa proporciona pode ser traduzido em vantagens competitivas e financeiras A engenharia reversa pode proporcionar o aumento de produtividade na etapa de desenvolvimento do software, através do reuso e garantia de qualidade A engenharia reversa pode facilitar novos desenvolvimentos pelo exame de como sistemas similares foram construídos e assim as equipes de projetistas podem obter mais informações para as decisões a serem tomadas nos novos projetos

11 Engenharia Reversa Como começa a engenharia reversa? obtendo-se as informações necessárias para o completo entendimento do sistema O que fazer com essas informações? só para manutenção mesmo paradigma e mudança de linguagem mudança de paradigma mudança de paradigma e de linguagem Reengenharia