Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

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1 Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Sistema de Información Científica Francisca Losavio de Ordáz, Francisco Guillén-Drija Marco conceptual para un diseño arquitectónico basado en aspectos de calidad Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, vol. 7, núm. 2, diciembre, 2006, pp , Universidad Pedagógica Experimental Libertador Venezuela Disponible en: Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, ISSN (Versión impresa): postgrado@ipmjmsm.upel.edu.ve Universidad Pedagógica Experimental Libertador Venezuela Cómo citar? Fascículo completo Más información del artículo Página de la revista Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 Marco conceptual para un diseño arquitectónico basado en aspectos de calildad Marco conceptual para un diseño arquitectónico basado en aspectos de calidad* Francisca Losavio de Ordáz Universidad Central de Venezuela Christian Guillén-Drija UPEL Instituto Pedagógico de Miranda José Manuel Siso Martínez Resumen Los métodos actuales de diseño arquitectónico coinciden en la importancia de tomar en cuenta los aspectos de calidad para dirigir la selección de la solución arquitectónica, sin embargo aún no hay acuerdo sobre métodos precisos que puedan ser usados en la práctica común. Distintas propuestas de métodos de diseño arquitectónico se han presentado hasta el momento (Grünbacher, Egyed y Medvidovic, 2003) (Lamsweerde, 2003) (Losavio, Chirinos, Lévy, Ramdane-Cherif, 2003), (Chung, Cooper y Yi, 2003), (Losavio, Chirinos y Pérez, 2001), (Bosch, 2000) fundamentados en conceptos que o bien son equivalentes, complementarios o alternativos. El presente trabajo, inspirado en los métodos mencionados, tiene como objetivo la definición de un marco conceptual, de referencia o framework que contemple un proceso general de diseño arquitectónico centrado en las propiedades de calidad exigidas por requisitos funcionales y no funcionales. Este framework constituye una estructura unificadora que permite especificar los diferentes elementos del proceso del diseño arquitectónico, siendo este el principal aporte del trabajo. Palabras clave: Arquitectura del software, Métodos de diseño arquitectónico, Calidad de software. ABSTRACT Conceptual Framework for Architectural Design Based on Quality Aspects. Current methods of architectural design agree on the importance of quality to direct the selection of architectural solutions. However, there is * Recibido: marzo Aceptado: junio Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, Año 7, No. 2, diciembre

3 Fernanda Losavio de Ordáz y Christian Guillén-Drija not agreement yet on precise methods that could be used in the common practice. At present there are different proposals of methods of architectural design (Grünbacher, Egyed and Medvidovic, 2003) (Lamsweerde, 2003) (Losavio, Chirinos, Lévy, Ramdane-Cherif, 2003), (Chung, Cooper and Yi, 2003), (Losavio, Chirinos and Pérez, 2001), (Bosch, 2000) based on concepts either equivalent, complementary or alternative. Inspired by those methods, this paper aims to define a conceptual frame of reference or framework which contemplates a general process of architectural design focused on the quality properties demanded by functional and non functional requirements. This framework constitutes a unified structure that will allow to specify the different elements of the process of the architectural design, which is the main contribution of this paperwork. Key words: Software, Architectural Design Methods, Software Quality. Introducción Es indiscutible la importancia que tiene la industria del software, por lo que es relevante caracterizar el proceso de desarrollo que se lleva a cabo en la mayoría de las organizaciones. En general, tales procesos de desarrollo se caracterizan por poner énfasis en la entrega, tomándose decisiones siempre en función de una fecha límite en detrimento de la calidad del producto final. Como una consecuencia de lo anterior, los sistemas de software son desarrollados sin considerar su posible evolución en el tiempo, su mantenimiento y extensibilidad; características que condicionaran el tiempo de vida de tales sistemas. Aunque tales procesos de desarrollo se centran en fechas límites de entrega, son escasos los proyectos que logran cumplir con tal requerimiento. Por otra parte, muchos productos generados por las organizaciones en las que se aplican procesos de desarrollo con las características antes descritas, carecen de calidad, aspecto que se evidencia en los altos costos generados en la solución de problemas en sistemas ya entregados y en funcionamiento. Los costos aumentan aun más cuando los sistemas necesitan mantenimiento para poder extender sus funciones y así poder responder a nuevas situaciones o procesos. Como respuesta a la problemática descrita, surge la disciplina denominada Ingeniería de Software, la cual trata todos los aspectos relacionados con la producción de software, entre los que se encuentra la generación y estructuración de procesos de desarrollo así como la creación lenguajes que permitan expresar de manera clara los artefactos de diseño producidos durante tales procesos de desarrollo. Todo lo anterior con el fin de lograr que los requerimientos exigidos por clientes, usuarios y toda persona con algún interés en el futuro sistema, sean atendidos adecuadamente. 120 Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, Año 7, No. 2, diciembre 2006

4 Marco conceptual para un diseño arquitectónico basado en aspectos de calildad Los requerimientos están constituidos por todas aquellas exigencias que los distintos interesados hacen al futuro sistema; pero también se deben incluir las demandas que otros sistemas puedan realizar cuando interactúen con este. Tales exigencias se dividen en requerimientos funcionales y requerimientos no funcionales. Los primeros se refieren a las distintas funcionalidades que el sistema ofrece, que comúnmente son los más fáciles de registrar, puesto que son los más evidentes. Los segundos se conocen como atributos de calidad, entre los que se encuentran: seguridad, reutilización, facilidad de uso, facilidad de mantenimiento, robustez, extensibilidad, etc. Surgen de esta forma métodos de diseño orientados a objetos como los propuestos por Booch (1994), Jacobson (1992) y Rumbaugh y otros (1991). Estos se caracterizan porque, además de estar orientados a objetos, se centran en el logro de requerimientos funcionales, prestando poca atención a los requerimientos no funcionales o atributos de calidad. De manera implícita, tales métodos asumen que el enfoque de diseño orientado a objetos genera necesariamente sistemas flexibles y re-utilizables, con lo que se asume igualmente que el sistema es en algún grado fácil de mantener y por lo tanto extensible. La experiencia lograda por la comunidad de ingenieros de software, ha evidenciado la necesidad de tratar de manera explícita a los atributos de calidad, surgiendo de esta forma una disciplina relativamente nueva dentro de la ingeniería de software denominada arquitectura de software. La arquitectura de software concibe a los sistemas de software a un alto nivel de abstracción en el que tales sistemas están compuestos por componentes y conectores. Los componentes se refieren a elementos en los que se llevan a cabo cómputos, mientras que los conectores son concebidos como elementos que permiten la comunicación entre los componentes. Cuando los componentes y conectores se ensamblan, se constituyen en una arquitectura. Una visión arquitectónica del software es útil porque permite el tratamiento explícito de los atributos de calidad y por lo tanto su presencia en el sistema a construir. Cuando se selecciona una determinada arquitectura, se imponen mecanismos que favorecen ciertos atributos de calidad. Por otra parte, una visión arquitectónica, facilita la comunicación entre los distintos especialistas, puesto que obvia los detalles de implementación, centrándose en los mecanismos necesarios para el logro de los requerimientos de calidad que cada uno de ellos exige. Tal comunicación permite que se identifiquen riesgos y fortalezas en la arquitectura, pudiéndose entonces idear alternativas que equilibren fuerzas contrapuestas a través de la negociación. Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, Año 7, No. 2, diciembre

5 Fernanda Losavio de Ordáz y Christian Guillén-Drija a. Evaluación de la arquitectura: Que consiste en validar la arquitectura lograda en la etapa anterior según ATAM (Kazman et al., 1998). Como resultado, se generan los siguientes entregables: i. Un conjunto de riesgos. ii. Un conjunto de fortalezas. iii. Un conjunto de aspectos sensibles y efectos colaterales. iv. Una lista de enfoques y mecanismos arquitectónicos. b. Transformación de la arquitectónica: Si el conjunto de riesgos es notable, entonces se deben aplicar los enfoques y mecanismos arquitectónicos que permitan solucionar o al menos minimizarlos, lo que conduciría a una nueva transformación de la arquitectura. Conclusiones El método descrito intenta integrar distintas propuestas que se han realizado alrededor del diseño arquitectónico, al mismo tiempo que busca cumplir con las condiciones que se cree, son deseables en un método de este tipo. No obstante, se sigue trabajando en su refinamiento con el fin de describir de manera mucho más detallada las actividades, pasos, artefactos o entregables de cada etapa, así como en la identificación de los especialistas que deben intervenir en la ejecución de este método. Estamos concientes de que la presente propuesta necesita ser revisada con el fin de identificar posibles vacíos y contradicciones conceptuales, pero confiamos que en posteriores refinamientos se logre afianzar el marco conceptual aquí presentado. No obstante, sostenemos que este trabajo dirige en la dirección correcta para lograr responder a aspectos vitales como lo son los relacionados con la coherencia entre los distintos entregables generados en cada etapa, el tratamiento de los atributos de calidad, y la apropiada selección de mecanismos de descripción que aseguren la correcta comunicación entre los distintos especialistas que intervienen en el proceso de diseño arquitectónico. Por otra parte, se considera de vital importancia la adecuada descripción del método así como la validación del método. Lo primero se espera lograr a través de la aplicación de SPEM (Software Process Engineering Metamodel Specification) (OMT, 2005b); mientras que lo segundo se obtendrá como resultado de estudios de casos en los que se aplique este método y así evaluar la pertinencia de las actividades incluidas en el mismo. 136 Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, Año 7, No. 2, diciembre 2006

6 Marco conceptual para un diseño arquitectónico basado en aspectos de calildad Referencias Ali Babar, M., Zhu, L., Jeffery, R. (2004). A Framework for Classifying and Comparing Software Architecture Evaluation Methods. Australia. Booch, J. (1994). Object-Oriented Análisis and Design with Applications. Benjamin/Cummings Publishing Co. Bosh, J. (2000). Design & Use of Software Architectures: Adopting and evolving a productline approach. Great Britain: Pearson Education Limited. Chung L., Cooper K., Yi A. (2003). Developing adaptable software architecture using design pattern: an NFR approach. Computer Standards & Interfaces, v.25 n.3, p Clements P., Bachmann F., Bass L., Garlan D., Ivers J., Little R., Nord R., y Stafford J. (2002).Documenting Software Architectures: Views and Beyond. Addison Wesley. Garlan D., Monroe R., Wile D. (1997). Acme: An Architectural Description Interchange language. Proceedings of CASCON 97. Gross, D. y Eric, Yu. (2001). From Non-Funtional Requeriments to Design through Patterns. Faculty of Information Studies. University of Toronto. Canada. Grünbacher P., Egyed A., Medvidovic, N. (2003). Reconciling Software Requirements and Architecture: The CBSP Approach, 2 nd. International Workshop on Traceability In Emerging Forms of Software Engineering (TEFSE) with ASE 2003, Montreal, Canada. Guillén, C., (2002).Especificación de Patrones Arquitectónicos para Sistemas Distribuidos. Trabajo de grado de maestría no publicado, Universidad Central de Venezuela, Caracas. Iver, J., Clements, P., Garlan, D., Nord, R., Schmerl B., y Oviedo, J. (2004).Documenting Component and Connector Views with UML 2.0. (Reporte No. CMU/SEI TR-008). Pittsburg, Carnegie Mellon University, Software Architecture Technology Initiative. Jacobson, I., Christerson, M., Jonsson, P., y Övergaard, G.(1992). Object-Oriented Software Engineering. A use case approach. Addison-Wesley. Jani, D., Vanderveken, D., Perry, D. (2004). Deriving Architecture Specifications from KAOS Specifications: a Reseach Case Study. Empirical Software Engineering Lab. University of Texas. Austin. Kazman, R., Klein, M., Barbacci, T., Longstaff, H., Lipson, H., y Carriere J. (1998). The Architecture Tradeoff Analyisis Method. IEEE, ICECCS. Krutchen P. (2000). The Rational Unified Process. An Introduction. Second Edition. Addison-Wesley. Readings. Massachusetts. Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, Año 7, No. 2, diciembre

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