Um Processo

1
Um Processo Ágil de Reengenharia baseado em
Framework
Universidade de São Paulo Instituto de
Ciências Matemáticas e de Computação
Departamento de Ciências de Computação e
Estatística

• II Workshop de Engenharia de Software
• UNESP FGP - UNIP
• Maria Istela Cagnin
• Orientador Prof. José Carlos Maldonado
• Maio/2005

2
Roteiro

• Introdução
• Motivação e Objetivos
• Contexto
• Linguagens de Padrões
• Frameworks
• Métodos Ágeis
• Contribuições
• Definição de um Processo Ágil de Reengenharia
  baseado em Linguagem de Padrões e Framework
• Definição de um Processo de Evolução de
  Frameworks de Aplicação
• Definição de uma Abordagem de Reúso de Teste
• Automatização de uma Ferramenta de apoio ao
  Controle de Versões
• Definição de um Pacote de Experimentação
• Limitações e Trabalhos Futuros

3
Introdução

• Evolução constante do software
• Constantes atividades de manutenção
• consome 70 do esforço no ciclo de vida
  (Pressman, 2004)
• Degradação do código fonte
• Documentação desatualizada
• código fonte única documentação

Sistemas Legados

• ? Migração de dados
• Década 90
• Surgimento dos termos (Chikofsky, 1990)
• Engenharia Reversa e Reengenharia

Incremental
4
Introdução

• Algumas vantagens da reengenharia
• preserva a solução existente do negócio em uma
  nova arquitetura técnica (Sneed, 1995).
• em geral, promove custo efetivo e menos riscos do
  que desenvolver um novo sistema (Warren, 2002).

5
Motivação

• Uso de padrões de software e framework na
  reengenharia
• Uso de VVT na reengenharia
• Necessidade de apoio computacional na
  reengenharia
• Preocupação de entregar o software sem atraso e
  com custo não superior ao estimado na
  reengenharia
• Importância da engenharia de software
  experimental na reengenharia

6
Objetivos

• Definir um processo ágil de reengenharia baseado
  em framework no domínio de sistemas de informação
• Definir um processo de evolução de frameworks de
  aplicação
• Definir uma abordagem de reúso de teste que
  agrega recursos de teste funcional aos padrões de
  linguagens de padrões
• Fornecer suporte automatizado para apoiar a
  iteratividade do processo ágil de reengenharia
  baseado em framework
• Definir um pacote de experimentação

7
Linguagem de Padrões GRN

• Contém 15 padrões de análise
• Pertence a um domínio específico
• Gestão de Recursos de Negócio
• concentrado na locação, comercialização e
  manutenção de recursos.
• utiliza alguns padrões de análise existentes
• é flexível
• Adição de atributos específicos da aplicação
• notação UML (Unified Modeling Language)

8
(No Transcript)
9
Exemplo de um Padrão da GRN

• Padrão 4 Locar o Recurso
• Contexto
• Sua aplicação lida com aluguel de recursos, que
  podem ser bens emprestados a um cliente por um
  certo período ou serviços efetuados por um
  especialista por determinado tempo. Você já
  identificou e quantificou tais recursos.
• Problema
• Como gerenciar aluguéis de recursos realizados
  por sua aplicação?

10
Exemplo de um Padrão da GRN

• Estrutura

11
Uso de um Padrão da GRN

• Exemplo

12
Framework GREN

• construção baseada na linguagem de padrões GRN
• armazenamento banco de dados MySQL
• linguagem de programação Smalltalk (VisualWorks
  4.i.5)
• arquitetura três camadas
• negócio, persistência e interface
• alternativas de instanciação
• manual (cookbook)
• ferramenta de instanciação (GREN-Wizard)

13
Fonte Braga, 2003
14
Métodos Ágeis

• Década 90 reunião para estabelecer melhores
  práticas de desenvolvimento de software
• Aliança Ágil - Manifesto Ágil (Fevereiro/2001)
• 4 valores e 12 princípios
• Valores
• Pessoas e interações são mais importantes do que
  processos e ferramentas
• Software funcionando é mais importante do que
  documentação compreensiva
• Participação dos clientes é mais importante do
  que negociação
• Resposta a mudanças é mais importante do que
  seguir um plano.

15
Métodos Ágeis

• Elaboram pouca documentação
• Facilitam a incorporação de mudanças nos
  requisitos
• Exigem que a equipe de desenvolvimento seja
  pequena
• Preocupam-se com soluções simples
• Fornecem versões do software em intervalos
  freqüentes (a cada hora, a cada dia, ou, mais
  usualmente, a cada mês ou a cada bimestre)
• Proporcionam constante interação e cooperação dos
  usuários
• Exigem que desenvolvedores e representantes dos
  usuários sejam bem informados, competentes e
  autorizados para tomar decisões
• Realizam testes no software constantemente.

16
Método eXtreme Programming

• As idéias de XP não são novas e a maioria delas
  são tão velhas como programar (Beck, 2000).
• técnicas foram provadas durante décadas
• Utilizado por
• equipes de desenvolvimento de software de tamanho
  pequeno e médio
• Novidade!
• reconhecimento de que as pessoas são responsáveis
  para o sucesso dos projetos
• aumentar os níveis de competência individual e de
  colaboração

17
Método eXtreme Programming

• Conjunto de 4 valores e 12 práticas
• Valores 1) comunicação, 2) simplicidade, 3)
  feedback e 4) coragem.
• Práticas

• 1) jogo do planejamento
• 2) versões pequenas
• 3) metáfora
• 4) projeto simples
• 5) testes constantes
• 6) refatoração constante

• 7) programação em pares
• 8) propriedade coletiva do código
• 9) integração contínua
• 10 semana de 40 horas
• 11) cliente presente
• 12) padrões de codificação

18
Contribuições

• Definição de um Processo Ágil de Reengenharia
  baseado em Linguagem de Padrões e Framework
• Definição de um Processo de Evolução de
  Frameworks de Aplicação
• Definição de uma Abordagem de Reúso de Teste
• Automatização de uma Ferramenta de apoio ao
  Controle de Versões
• Definição de um Pacote de Experimentação no
  contexto de reengenharia

19
Processo Ágil de Reengenharia baseado em
Linguagem de Padrões e Framework

• Objetivo Migrar sistemas legados procedimentais
  para o paradigma OO
• Principais características
• é incremental, iterativo e baseado em framework
• considera diversas práticas ágeis (versões
  pequenas, cliente presente, testes constantes,
  jogo do planejamento, programação em pares,
  propriedade coletiva do código e integração
  contínua, metáfora e semana de 40 horas)
• é dirigido ao cliente e dirigido ao risco
• utiliza reengenharia guiada por teste
• executa o sistema alvo concomitantemente com o
  legado
• não se limita a reproduzir a funcionalidade do
  sistema legado.
• o formato da documentação elementos fundamentais
  do arcabouço do RUP (Rational Unified Process).

20
Processo Ágil de Reengenharia baseado em
Linguagem de Padrões e Framework
21
Processo Ágil de Reengenharia baseado em
Linguagem de Padrões e Framework

• Dois estudos de caso de reengenharia prospectivos
  permitiram
• refinar a documentação do PARFAIT
• observar a necessidade de evoluir framework GREN
• motivar a criação de um PRocesso de Evolução de
  Framework (PREF)
• Um estudo de caso observacional permitiu
• coleta de dados 84 do tempo gasto com VVT
• observar a necessidade de associar recursos de
  teste aos padrões da linguagem de padrões
• motivar a criação uma Abordagem Reúso de Teste
  (ARTe)
• observar que a ferramenta GREN-Wizard não apoiava
  a iteratividade do PARFAIT.

22
Contribuições

• Definição de um Processo Ágil de Reengenharia
  baseado em Linguagem de Padrões e Framework
• Definição de um Processo de Evolução de
  Frameworks de Aplicação
• Definição de uma Abordagem de Reúso de Teste
• Automatização de uma Ferramenta de apoio ao
  Controle de Versões
• Definição de um Pacote de Experimentação no
  contexto de reengenharia

23
Processo de Evolução de Frameworks de Aplicação
24
Processo de Evolução de Frameworks de Aplicação
ID. Requisito Tipo Solução de projeto implementada na aplicação Aplica-ção Tipo de manut. Situa-ção Ver-são
01 Livros podem ter diversos autores. Func. Implementar os autores de um livro como atributo multivalorado da classe Livro. Biblioteca (REENG) Perfectiva Atendi-do 1.1
02 Livro pertence a uma determinada área (Exatas, Biológicas, Humanas) Func. Implementar a área que um livro pertence como tipo enumerado. Biblioteca (REENG) Perfectiva Atendi-do 1.1
03 Aparelho eletrônico possui proprietário Func. Implementar o proprietário de um aparelho eletrônico na classe Aparelho como uma referência da classe Proprietário por meio de um tipo enumerado. Oficina Eletrônica (REENG) Perfectiva Sendo atendi-do -
04 Emissão de etiquetas de mala direta Func. Implementar as etiquetas de mala direta a partir da criação da classe Etiqueta, contendo dois tamanhos de etiquetas pré-estabelecidos. Oficina Eletrônica (REENG) Perfectiva Penden-te -
06 É necessário autenticar os usuários do sistema, registrar os acessos efetuados e bloquear o acesso a determinadas operações do usuário, conforme o seu papel. Func. Um sub-sistema de segurança foi implementado em linguagem orientada a aspectos. - perfectiva Penden-te -
Histórico de Requisitos
25
Contribuições

• Definição de um Processo Ágil de Reengenharia
  baseado em Linguagem de Padrões e Framework
• Definição de um Processo de Evolução de
  Frameworks de Aplicação
• Definição de uma Abordagem de Reúso de Teste
• Automatização de uma Ferramenta de apoio ao
  Controle de Versões
• Definição de um Pacote de Experimentação no
  contexto de reengenharia

26
Abordagem de Reúso de Teste - ARTe
27
Abordagem de Reúso de Teste - ARTe
Elaborar requisitos de teste de consistência
(PASSO 3.1) Elaborar requisitos de teste de
integridade (PASSO 3.2)

• Passos da ARTe instanciados
• para a GRN

Elaborar requisitos de teste do Negócio (PASSO 4)
28
Abordagem de Reúso de Teste

• Para cada requisito funcional do sistema
• Identificar os padrões que modelam o requisito
  funcional
• Para cada padrão identificado
• Estabelecer correspondência das classes do padrão
  com o requisito funcional do sistema
• Reutilizar casos de teste do padrão
• fimPara

• Reutilizar requisitos de teste que podem ser
  adaptados
• Derivar e documentar casos de teste baseado nos
  requisitos reusados
• Reutilizar classes de equivalência que podem ser
  adaptadas
• Derivar e documentar casos de teste baseados nas
  classes de equivalência reusadas
• Criar casos de teste adicionais, se necessário.
• FimPara
• Verificar o uso correto dos padrões

29
Abordagem de Reúso de Teste

• Um estudo de caso observacional - Uso das
  diretrizes de reúso

Informações Sem Reúso VVT Com Reúso VVT
Tempo reengenharia 67529 h 32040 h
Tempo VVT 57140 h 24030 h
Total casos de teste 354 695
47
84
75
42
50
30
Contribuições

• Definição de um Processo Ágil de Reengenharia
  baseado em Linguagem de Padrões e Framework
• Definição de um Processo de Evolução de
  Frameworks de Aplicação
• Definição de uma Abordagem de Reúso de Teste
• Automatização de uma Ferramenta de apoio ao
  Controle de Versões
• Definição de um Pacote de Experimentação no
  contexto de reengenharia

31
Ferramenta de Apoio ao Controle de Versões
Framework
código fonte inserido manualmente
Aplicação v1
Aplicação v2
...
xxxxxxxxx
32
(No Transcript)
33
Ferramenta de Apoio ao Controle de Versões
Continua a instanciação
34
Contribuições

• Definição de um Processo Ágil de Reengenharia
  baseado em Linguagem de Padrões e Framework
• Definição de um Processo de Evolução de
  Frameworks de Aplicação
• Definição de uma Abordagem de Reúso de Teste
• Automatização de uma Ferramenta de apoio ao
  Controle de Versões
• Definição de um Pacote de Experimentação no
  contexto de reengenharia

35
Pacote de Experimentação

• Contém o planejamento parcial do experimento para
  avaliar a aplicabilidade do PARFAIT (meio
  acadêmico e industrial)
• completa fases de definição, planejamento e
  operação
• não possui fases análise e interpretação
• incompleta fases de apresentação e enpacotamento
• Contém instrumentação necessária para apoiar os
  interessados na condução do experimento.
• URL http//labes.icmc.usp.br/istela/experimentos
  /index.htm

36
Limitações

• Uso dos produtos da tese apenas com o GREN e GRN
• PARFAIT, PREF, ARTe, Pacote Experimentação
• Processos PARFAIT e PREF são genéricos?
• Abordagem ARTe é flexível?
• Escalabilidade do PARFAIT
• aplicado apenas em sistemas de pequeno porte
• Ferramenta GREN-WizardVersionControl
• específica ao framework GREN
• impossibilita as práticas ágeis propriedade
  coletiva do código e integração contínua
• Não há validação completa do pacote de
  experimentação

37
Trabalhos Futuros

• Para eliminar as limitações do trabalho
• Conduzir estudos de caso de reengenharia com o
  PARFAIT com outros frameworks
• Conduzir estudos de caso com sistemas de médio e
  grande porte para observar a escalabilidade do
  PARFAIT
• Refinar a abordagem ARTe utilizando-a em outras
  linguagens de padrões
• Refinar o processo PREF utilizando-o em outros
  frameworks
• Conduzir estudos de caso para completar a
  definição do pacote de experimentação
• Replicar o pacote de experimentação para
  validá-lo e evoluí-lo
• Evoluir a ferramenta GREN-WizardVersionControl

38
Trabalhos Futuros

• Para evoluir o trabalho realizado
• Definir estratégias de teste para testar
  frameworks baseados em linguagens de padrões
  (GREN)
• Documentar os recursos de teste criados com a
  aplicação da abordagem ARTe em um formato
  específico (XML)
• Desenvolver uma ferramenta para gerenciar os hot
  spots das versões dos frameworks, apoiando o
  processo PREF.
• Desenvolver uma ferramenta para apoiar a
  aplicação do PARFAIT.
• Formalizar a equivalência funcional do sistema
  legado com o sistema alvo.
• Conduzir estudos de caso de reengenharia para
  avaliar o desempenho de cada prática ágil do
  PARFAIT.
• Conduzir estudos de caso para observar a
  aplicabilidade do PARFAIT no desenvolvimento de
  software e na engenharia reversa.

39
Publicações

• ARTIGOS COMPLETOS EM EVENTOS
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  MASIERO, Paulo Cesar BRAGA, Rosana Terezinha
  Vaccare PENTEADO, Rosangela Dellosso. An
  Evolution Process for Application Frameworks. In
  I WORKSHOP DE MANUTENÇÃO DE SOFTWARE MODERNA EM
  CONJUNTO COM XVIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE
  ENGENHARIA DE SOFTWARE, 2004, Brasília-DF.
  Primeiro Workshop de Manutenção de SoftWare
  Moderna. Brasília-DF 2004. p. 1-8.
• CAGNIN, Maria Istela PENTEADO, Rosangela
  Dellosso GERMANO, Fernao Stella MALDONADO, José
  Carlos. Evolução do PARFAIT Um Processo de
  Reengenharia de Software Baseado em Framework.
  In SIMPÓSIO DE DESENVOLVIMENTO E MANUTENÇÃO DE
  SOFTWARE DA MARINHA, 2004, Rio de Janeiro. IV
  Simpósio de Desenvolvimento e Manutenção de
  Software da Marinha. 2004. p. 1-12.
• CAGNIN, Maria Istela PAIVA, Débora Maria
  Barroso MALDONADO, José Carlos PENTEADO,
  Rosangela Dellosso FORTES, Renata Pontin de
  Mattos GERMANO, Fernão Stella. From
  DesignRationale to Reengineering Rationale
  Lessons Learned in a Maintenance Pilot Case
  Study. In JORNADAS IBEROAMERICANAS DE INGENIERÍA
  DEL SOFTWARE E INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO, 2004,
  Madrid, Espanha. 4ª Jornadas Iberoamericanas de
  Ingeniería del Software e Ingeniería del
  Conocimiento. Madrid-Espanha 2004. v. I, p.
  231-243.
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  PENTEADO, Rosangela Dellosso BRAGA, Rosana
  Terezinha Vaccare GERMANO, Fernão Stella.
  GREN-WizardVersionControl Uma Ferramenta de
  Apoio ao Controle de Versão das Aplicações
  Criadas pelo Framework GREN. In SESSÃO DE
  FERRAMENTAS EM CONJUNTO COM XVIII SIMPÓSIO
  BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE SOFTWARE, 2004,
  Brasília-DF. XI Sessão de Ferramentas - SBES
  2004. 2004. p. 73-78.
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  CHAN, Alessandra PENTEADO, Rosangela Dellosso
  GERMANO, Fernão Stella. Reuso na Atividade de
  Teste para Reduzir Custo e Esforço de VV\T no
  Desenvolvimento e na Reengenharia de Software.
  In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE
  SOFTWARE, 2004, Brasília-DF. XVIII Simpósio
  Brasileiro de Engenharia de Software.
  Brasília-DF 2004. p. 71-85.

40
Publicações

• ARTIGOS COMPLETOS EM EVENTOS (CONT.)
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  BRAGA, Rosana Terezinha Vaccare GERMANO, Fernão
  Stella PENTEADO, Rosangela Dellosso. Uma
  Ferramenta de Apoio ao Controle de Versão das
  Aplicações Criadas por um Framework. In
  CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE INFORMÁTICA,
  2004, Arequipa-Peru. XXX Conferência
  Latino-Americana de Informática. Arequipa-Peru
  2004. p. 414-425.
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  GERMANO, Fernão Stella MASIERO, Paulo Cesar
  CHAN, Alessandra PENTEADO, Rosangela Dellosso.
  An Agile Reverse Engineering Process based on a
  Framework. In WORKSHOP EM ENGENHARIA DE
  REQUISITOS, 2003, Piracicaba. 6th International
  Workshop on Requirements Engineering. 2003. v. 1,
  p. 240-254.
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  GERMANO, Fernão Stella PENTEADO, Rosangela
  Dellosso. Investigation and Definition of a
  Computer-Aided Framework-based Agile
  Reengineering Process. In WORKSHOP DE TESES EM
  ENGENHARIA DE SOFTWARE, 2003, Manaus, AM. VIII
  Workshop de Teses em Engenharia de Software e II
  Workshop de Teses e Dissertações em Banco de
  Dados. Manaus, AM EDUA - Editora da Universidade
  Federal do Amazonas, 2003. p. 9-16.
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  GERMANO, Fernão Stella PENTEADO, Rosangela
  Dellosso. PARFAIT Towards a Framework-based
  Agile Reengineering Process. In AGILE
  DEVELOPMENT CONFERENCE, 2003, Salt Lake City,
  UTHA. IEEE. 2003. p. 22-31.
• CAGNIN, Maria Istela MALDONADO, José Carlos
  GERMANO, Fernão Stella CHAN, Alessandra
  PENTEADO, Rosangela Dellosso. Um Estudo de Caso
  de Reengenharia Utilizando o Processo PARFAIT.In
  SIMPÓSIO DE DESENVOLVIMENTO E MANUTENÇÃO DE
  SOFTWARE DA MARINHA, 2003, Niterói, RJ. III
  Simpósio de Desenvolvimento e Manutenção de
  Software da Marinha. 2003. p. 1-10.

41
Publicações

• ARTIGOS SUBMETIDOS EM EVENTOS
• CAGNIN, Maria Istela BRAGA, Rosana Terezinha
  Vaccare GERMANO, Fernão Stella CHAN,
  Alessandra MALDONADO, José Carlos. Extending
  Patterns with Testing Implementation. In
  SugarLoafPlop'2005, V Conferência
  Latino-Americana em Linguagens de Padrões para
  Programação, Campos do Jordão-SP, Agosto, 2005.
• CAGNIN, Maria Istela PENTEADO, Rosângela
  MASIERO, Paulo César BRAGA, Rosana Terezinha
  Vaccare MALDONADO, José Carlos. Process for
  Variability Control and Application Frameworks
  Evolution. In IWPSE'2005, International Workshop
  on Principles of Software Evolution em conjunto
  com FSE/ESEC'2005. Lisboa, Portugal, Setembro,
  2005.
• ARTIGO A SER SUBMETIDO EM PERIÓDICO
• CAGNIN, Maria Istela PENTEADO, Rosângela
  GERMANO, Fernão Stella MALDONADO, José Carlos.
  Agile Reengineering with Reuse. In JOURNAL OF
  SOFTWARE MAINTENANCE AND EVOLUTION RESEARCH AND
  PRACTICE.

42
Um Processo Ágil de Reengenharia baseado em
Framework
Universidade de São Paulo Instituto de
Ciências Matemáticas e de Computação
Departamento de Ciências de Computação e
Estatística

• II Workshop de Engenharia de Software
• UNESP FGP - UNIP
• Maria Istela Cagnin (istela_at_icmc.usp.br)
• Orientador Prof. José Carlos Maldonado
• Maio/2005