Prácticas de Ingeniería de Software

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1 Prácticas de Ingeniería de Software Área de Conocimiento: Ingeniería de Software Arenas Valdés María De los Ángeles y Vargas Cerdán María Dolores aarenas@uv.mx, mdvargasc@hotmail.com Facultad de Estadística e Informática, Universidad Veracruzana, Av. Xalapa Esq. Manuel Ávila Camacho s/n, C.P , Xalapa, Veracruz Resumen. El desarrollo de software requiere del empleo de herramientas adecuadas al tipo de proyecto, para los estudiantes que por primera vez se enfrentan a la realización de un producto de software se les sugiere el empleo de diversas herramientas: para el análisis y diseño la metodología de Análisis y diseño estructurado, propuesta por Yourdon, para el desarrollo del sistema emplean el modelo de desarrollo de construcción de prototipos y para la implantación del mismo emplean el lenguaje de programación Delphi. Durante el desarrollo de varios sistemas se ha detectado la necesidad de adecuar estas herramientas para que se puedan acoplar de manera óptima. Palabras Clave: Ingeniería de software, análisis y diseño estructurado, delphi. 1 Introducción Una de las labores fundamentales de un desarrollador del software es entregar productos de calidad al costo establecido y dentro del plazo determinado. Una de las principales labores de las universidades que se abocan a la formación de estos profesionales es hacer énfasis en la creación de lo productos de calidad empleando las herramientas que mas se ajusten a sus necesidades, para lograr este objetivo continuamente se revisan los contenidos, se analizan y finalmente se proponen modificaciones o ajustes. En la carrera de Informática de la Universidad Veracruzana se oferta una Experiencia Educativa denominada Taller de Integración I en la que por primera vez los alumnos se enfrentan al análisis, diseño e implantación de un sistema sencillo (Entre 75 y 100 puntos de función). Para lograr este objetivo los estudiantes emplean diversas herramientas: Para el análisis y diseño emplean la metodología de Análisis y diseño estructurado, propuesta por Yourdon, para el desarrollo del sistema emplean el Modelo de desarrollo de construcción de prototipos, y para la implantación del mismo emplean el lenguaje de programación Delphi. El principal objetivo de este documento es presentar un análisis de los resultados obtenidos, junto con propuestas de mejora. En este documento se presentan primeramente una breve descripción de las herramientas empleadas, una comparación de la relación que hay entre la metodología empleada y el lenguaje y finalmente el análisis de los resultados.

2 2 Estado del Arte En [1], Edward Yourdon comenta que la ingeniería de software es un conjunto de herramientas, técnicas y procedimientos, algunas veces denominadas técnicas estructuradas o técnicas orientadas a objetos, estas incluyen la programación estructurada o la programación orientada a objetos, el análisis y diseño estructurado o el análisis o diseño orientado a objetos, además de las métricas, reuso y calidad del software. Algunos estudios realizados han demostrado que las técnicas estructuradas tienen un impacto bajo (10%-20%), aumenta la productividad de los desarrolladores de software durante la fase de desarrollo de software. Las técnicas orientadas a objetos tienen un impacto mayor en la productividad, en gran parte porque incrementa el reuso, sin embargo, los sistemas construidos utilizando técnicas Estructuradas y orientadas a objetos han disminuido los costos de mantenimiento y aumentado la confiabilidad, mejorando así la productividad de la organización. La técnica estructurada es utilizada en la mayoría de las organizaciones que desarrollan sistemas de gestión de negocios, así como de ingeniería. Los desarrolladores de software con toda la experiencia adquirida a lo largo de los últimos años, han precisado algunos cambios y extensiones que deben realizarse a ésta y muy probablemente en unos cuantos años deban hacerse algunos otros ajustes, ya que la ciencia de la computación sufre constantes cambios. 3 Metodología Utilizada Para el desarrollo del sistema, los estudiantes de la Experiencia Educativa Taller I, utilizan la metodología de Análisis y Diseño Estructurado de Yourdon y el lenguaje de programación Delphi, que se describen en las siguientes secciones 3.1 Análisis y Diseño Estructurado Es una Técnica de modelado del flujo, contenido y transformación de la información que fluye por un sistema, nació como complemento al Diseño Estructurado. El término Análisis Estructurado fue popularizado por DeMarco a fines de los 70, quien presentó y denominó los símbolos gráficos que permitirían al analista crear modelos de flujos de información. Yourdon, Gane y Sarson y otros presentaron variaciones a la propuesta original. A mediados de los 80 Ward y Mellor proponen ampliaciones para su aplicación en sistemas de tiempo real. La metodología de Análisis y diseño estructurado [2], propuesta por Yourdon contempla dos modelos: El modelo Esencial (análisis) y el modelo de implementación (diseño). El modelo esencial se compone de dos modelos: El modelo ambiental, en el cual se definen los objetivos, se elabora un diagrama de contexto y una lista de eventos, además se inicia la creación del diccionario de. 2

3 El modelo de comportamiento, donde se elabora un DFD y un ERD por cada una de los eventos definidos en el modelo ambiental y se modela el comportamiento externo del sistema (pantallas y menués), para obtener un modelo funcional, de y de interfaz. El modelo de implementación se compone de tres modelos: El modelo de implantación del usuario, que es el que define la interfaz hombremáquina, es decir, las pantallas, los reportes, mensajes, etc. El modelo de distribución, a su vez se conforma del modelo de procesadores y del modelo de tareas. En el primero de ellos se define la cantidad de procesadores requeridos y la configuración que puede ser: centralizada, descentralizada, mixta, distribuida/cliente-servidor; y el segundo, se debe dividir o no el modelo funcional, dependiendo del número de procesadores en el que se implante el sistema. El modelo de programa, en el cual se define la arquitectura del software, el diccionario de completo, los diagramas de estructura y la especificación de cada uno de los módulos Diagramas de Flujo de Datos Los diagramas de Flujo [1] de representan de manera gráfica como fluye y se transforma la información desde la entrada hasta la salida. Hacen uso de cuatro símbolos que sufren algunas variaciones, éstos se muestran en la Figura 1. E/S externa Proceso Almacén de Figura 1 Símbolos de los DFD s y su significado Entrada Proce so 1 Proce so 2 Proce so 3 Salida Figura 2 Ejemplo de un DFD El diagrama de la Figura 2 muestra como fluyen los desde la entrada hasta la salida, pasando por diversos procesos Diagramas de Estructura Los diagramas de estructura [3] representan la estructura de un programa en términos de jerarquía y secuencia de funcionamiento, sin incluir la lógica interna del algoritmo. 3

4 Existen diversos símbolos para construir estos diagramas, pero los símbolos básicos son los que se presentan en la Figura 3. Módulo Conexión Paso de Recibe Bucle Decisión Figura 3 Símbolos básicos y su significado A B C D Figura 4 Ejemplo de un diagrama de estructura El diagrama anterior (Figura 4) representa que el programa A primero hace un llamado al módulo o subprograma B, después repite la ejecución de C o D, dependiendo de una condición. 3.2 Lenguaje de Programación Delphi Delphi es una herramienta muy potente de desarrollo de programas que permite la creación de aplicaciones para Windows 95/98/Me/XP y NT/2000/2004, está basado en un entorno de desarrollo visual y un lenguaje orientado a objetos. Delphi no solo dispone de un compilador muy rápido, sino también de potentes herramientas para la creación visual de aplicaciones, de potentes herramientas para la creación visual de aplicaciones, de potentes herramientas para la creación y manejo de bases de, aplicaciones multimedia, enlace DDE, OLE, creación de DLL s, VBX, etc. 4 Resultados La metodología de análisis y diseño estructurado, propuesta por Yourdon, proporciona muchas facilidades para la realización de sistemas, al proveer una serie de herramientas como Diagramas de Flujo de Datos (DFD), Diccionario de Datos, Especificaciones de Procesos, Diagrama Entidad-Relación, Diagramas de estructura, sin embargo está enfocada principalmente a los procesos que el sistema debe de cumplir, lo cual es muy fácil de programar en lenguajes procedurales, como podría ser FOX, C, Pascal, entre otros y no de manera natural en lenguajes visuales orientados a objetos. En la tabla 1 se presentan algunas de las características tanto de la metodología como del lenguaje para ver como se pueden acoplar. 4

5 Análisis y diseño estructurado Está orientada a los procesos, utilizando diagramas de flujos de para indicar como se mueven éstos a través de los procesos Cada funcionalidad (proceso) es considerada un evento, definido en la lista de acontecimientos El diagrama descendente, muestra la forma en la que se acoplan los módulos (proceso) El modelo de, incluye todas las tablas con sus atributos, que conforman la base de Los diagramas de estructura muestran como se sincronizan todas las actividades para que se realice una funcionalidad Lenguaje Delphi es un lenguaje orientado a objetos, sin embargo permite la programación procedural. Los eventos son acciones que el usuario puede hacer al programa (clic), en los cuales se colocan las funcionalidades Cada proceso se coloca en los diferentes eventos, rompiendo totalmente con el diagrama descendente Se genera un módulo de, que contiene todos los componentes para el acceso de los Por medio de estos diagramas se puede representar como se sincronizan todos los componentes y eventos para llevar a cabo la funcionalidad. El modelo externo debe contener todos los elementos que el usuario visualizará Tabla 1 Características del Análisis y Diseño Estructurado y Delphi Incluye una gran variedad de componentes visuales que facilitarán el diseño externo Algunos problemas para ajustar los modelos previamente definidos se muestran en la tabla 2, acompañados de una propuesta utilizada para solucionarlos. Problema Propuesta de solución La metodología incluye un diagrama de módulos (diseño descendente), para representar la arquitectura del sistema, mismo que no corresponde al código generado, dado que no se programan módulos. El diagrama de flujo de nivelado que incluye a todos los acontecimientos, no puede ser implementado como tal en Delphi, ya los acontecimientos quedan distribuidos en diferentes eventos o botones No contiene ningún diagrama que permita representa los componentes que se utilizarán en el lenguaje y configuración Tabla 2 Lista de problemas y propuesta de solución Utilizar un diagrama de estructura, para representar la arquitectura de cada uno de los acontecimientos Omitir el DFD nivelado, y generar un DFD por cada acontecimiento para facilitar la distribución y la coherencia entre los modelo y el lenguaje Complementar el DFD con una descripción de la configuración y funcionamiento del componente. Con esta propuesta la implementación en Delphi del diagrama de ejemplo que muestra las Figura 4, quedaría de la siguiente forma: 5

6 clave Formx buscarclick nuevoclick guardarclick Figura 5 Diagrama de Estructura propuesto El diagrama indica que en existe una forma que incluye 3 subprogramas (eventos de los botones): buscar, nuevo y guardar. Al activarse la forma, se invoca a buscarclick, al cual se le podría enviar como parámetro una clave determinada, en caso de que encuentre la información la mostrará en pantalla. Posteriormente podrá dar clic repetidamente en los botones nuevo o guardar hasta que decida cerrar la formas. Alternativamente a este diagrama debe elaborar el DFD individual de cada acontecimiento (buscar, nuevo y guardar), ya que cada uno de estos se convertirá en un subprograma. 5 Conclusiones y trabajos futuros La metodología de Análisis y Diseño Estructurado permite realizar de manera sencilla el análisis y diseño de un sistema, los DFD representan el comportamiento interno de los procesos, que son la parte esencial de cualquier sistema. Los lenguajes visuales, como Delphi facilitan el desarrollo de aplicaciones, ya que provee diversos componentes para este fin La transición del diseño a la implementación no se realiza de manera natural, por estar orientada una a los procesos y otra a los objetos. Para conjuntar estas dos herramientas se han realizado algunas adecuaciones, que permiten que exista una coherencia entre el modelo de diseño y el de implementación, ajustando únicamente algunos diagramas, sin perder la esencia de la metodología, estando consiente de que es necesario complementarla con algunos otros elementos que enriquecerían el modelo, permitiendo representar los aspectos faltantes, como los componentes. A pesar de todos los ajustes que se le deben realizar a esta metodología, se considera una herramienta muy valiosa y sencilla para problemas sencillo y personal con poca experiencia en el desarrollo de sistemas. Referencias [1] Yourdon, Edward, Just Enough Structured Analysis, [2] Yourdon, Edward, Análisis Estructurado Moderno, Prentice-Hall Hispanoamericana, México, 1993 [3] Joyanes Luis, Hermoso, Angel, Zahonero Ignacio, Pascal y Turbo Pascal: Un enfoque práctico, McGraw-Hill, España, 1995 [4] Charte Ojeda F. Delphi 7. Ediciones Anaya Multimedia. España