Metodologiasde desarrollo de software
- 1. MODELOS Y METODOLOGÍAS PARA EL DESARROLLO DE SOFTWARE Ingeniería de software Según Sommerville (2005), para muchas personas el software son solo programas de computadora, sin embargo nos comenta que son todos aquellos documentos asociados a la configuración de datos que se necesitan para hacer que estos programas operende maneraadecuada.Estos productosde software se desarrollanparaalgún cliente en particular o para un mercado en general. Para el diseño y desarrollo de proyectos de software se aplican metodologías, modelos y técnicas que permitenresolverlos problemas.Enlos años 50 no existían metodologías de desarrollo,eldesarrollo estaba a cargo de los propios programadores. De ahí la importancia de contar con analistas y diseñadores que permitieran un análisis adecuado de las necesidades que se deberían de implementar. Aun así los resultados eran impredecibles, no se sabía la fecha exacta en que concluiría un proyecto de software, no había forma de controlar las actividades que se estaban desarrollando. Tampoco se contaba con documentación estandarizada. El nacimiento de técnicas estructuradas es lo que da origen al desarrollo de aplicaciones a través de métodos de ingeniería. La informática aporta herramientas y procedimientos que se apoyan en la ingeniería de software con el fin de mejorar la calidad de los productos de software, aumentar la productividad y trabajo de los ingenieros desarrolladores de software, facilitar el control del proceso de desarrollo de software y suministrar a los desarrolladores las bases para construir software de alta calidad en una forma eficiente, Gacitúa(2003). El objetivo principal que busca la ingeniería de software es convertir el desarrollo de software en un proceso formal, con resultados predecibles, que permitan obtener un producto final de alta calidad y satisfaga las necesidades y expectativas del cliente. Según Gacitúa (2003), la Ingeniería de Software es un proceso intensivo de conocimiento, que abarca la captura de requerimientos, diseño, desarrollo, prueba, implantación y mantenimiento. Generalmente a partir de un complejo esquema de comunicación en el que interactúan usuarios y desarrolladores, el usuario brinda una concepción de la funcionalidad esperada y el desarrollador especifica esta funcionalidad a partir de esta primera concepción mediante aproximaciones sucesivas. Este ambiente de interacción motiva la búsqueda de estrategias robustas para garantizar que los requisitos del usuario serán descubiertos con precisión y que además serán expresados en una forma correcta y sin ambigüedad, que sea verificable, trazable y modificable. El término ingeniería del software empezó a usarse a finales de la década de los sesenta, para expresar el área de conocimiento que se estaba desarrollando en torno a las problemáticas que ofrecía el software. En esa época, el crecimiento espectacular de la demanda de sistemas de computación cada vez más y más complejos,asociado a la inmadurez del propio sector informático (totalmente ligado al electrónico) y a la falta de métodos y recursos, provocó lo que se llamó la crisis del software. Durante esa época muchos proyectos importantes superaban con creces los presupuestos y fechas estimados. La crisis del software finalizó pues se comenzó a progresar en los procesos de diseño y metodologías. Según Silva (2001) desde 1985 hasta el presente, han ido apareciendo herramientas, metodologías y tecnologías que se presentaban como la solución definitiva al problema de la planificación, previsión de costos y aseguramiento de la calidad en el desarrollo de software. La dificultad propia de los nuevos sistemas, y su impacto en las organizaciones, ponen de manifiesto las ventajas, y en muchos casos la necesidad, de aplicar una metodología formal para llevar a cabo los proyectos de este tipo. La ingeniería de software es una tecnología multicapa en la que, según Pressman (2005), se pueden identificar: los métodos,el proceso (que es el fundamento de la Ingeniería de Software, es la unión que mantiene juntas las capas de la tecnología) y las herramientas (soporte automático o semiautomático para el proceso y los métodos). Como disciplina, establece el proceso de definición de requerimientos en una sucesión de actividades mediante las cuales lo que debe hacerse, se modela y analiza (Choque, 2001). Una parte importante de la ingeniería de software es el desarrollo de metodologías y modelos. En la actualidad ha habido muchos esfuerzos que se han encaminado al estudio de los métodos y técnicas para lograr una aplicación más eficiente de las metodologías y lograr sistemas más eficientes y de mayor calidad con la documentación necesaria en perfecto orden y en el tiempo requerido.Gacitúa (2003), plantea que una metodología impone un proceso de forma disciplinada sobre el desarrollo de software con el objetivo de hacerlo más predecible y eficiente. Una metodología define una
- 2. representación que permite facilitar la manipulación de modelos,y la comunicación e intercambio de información entre todas las partes involucradas en la construcción de un sistema. Goncalves (2005) plantea que la experiencia ha demostrado que los proyectos exitosos son aquellos que son administrados siguiendo unaserie de procesos que permitenorganizary luego controlarel proyecto,considerando válido destacar que aquellos procesos que no sigan estos lineamientos corren un alto riesgo de fracasar. Es necesario destacar la importancia de los métodos,pero el éxito del proyecto depende más de la comunicación efectiva con los interesados, el manejo de las expectativas y las personas que participan en el proyecto. Existen diferentes modelos y metodologías que han sido en los últimos años herramientas de apoyo para el desarrollo del software. Someerville (2005), menciona que: • Modelo de desarrollo de software: es una representación simplificada del proceso para el desarrollo de software, presentada desde una perspectiva específica. • Metodología de desarrollo de software: es un enfoque estructurado para el desarrollo de software que incluye modelos de sistemas, notaciones, reglas, sugerencias de diseño y guías de procesos. Modelos para el desarrollo de software Como se explicó en el concepto anterior, un modelo para el desarrollo de software es una representación abstracta de un proceso. Cada modelo representa un proceso desde una perspectiva particular y así proporcione información parcial sobre el proceso.Éstos modelos generales no son descripciones definitivas de los procesos del software más bien son abstracciones de los procesos que se pueden utilizar para el desarrollo del software. Puede pensarse en ellos como marcos de trabajo del proceso y que pueden ser adaptados para crear procesos más específicos. Los modelos que mencionaremos en este punto son: 1) El modelo en cascada. Considera las actividades fundamentales del proceso especificación, desarrollo, validación y evolución. Los representa como fases separadas del proceso, tales como la especificación de requerimientos, el diseño del software, la implementación, las pruebas, etcétera. 2) El modelo de desarrollo evolutivo (espiral). Este enfoque entrelaza las actividades especificación, desarrollo y validación. Es decir surge de un sistema inicial que se desarrolla rápidamente a partir de especificaciones abstractas. Basándose en las peticiones del cliente para producir un sistema que satisfaga sus necesidades. 3) El modelo de desarrollo basado en componentes. Éste enfoque se basa en la existencia de un número significativo de componentes reutilizables. El proceso de desarrollo se enfoca en integrar estos componentes en elsistemamás que endesarrollarlos desde cero.Estos tres modelos se utilizanampliamente en la práctica actual de la ingeniería del software, no se excluyen mutuamente y a menudo se utilizan juntos especialmente para el desarrollo de grandes sistemas. A. El modelo en cascada Según Royce (1970), el modelo de cascada se derivó de procesos de sistemas más generales. Éste modelo se muestra en la figura 2.22 y sus principales etapas se transforman en actividades fundamentales del desarrollo: 1) Análisis y definición de requerimientos.Los servicios restricciones y metas del sistema se definen a partir de las consultas con los usuarios. Entonces, se definen en detalle y sirven de manera específica al sistema. 2) Diseño del sistema y del software. El proceso de diseño delsistema divide los requerimientos en sistemas ya sea hardware, Soto. Establece una arquitectura completa del sistema, el diseño del software identifique describe los elementos abstractos que son fundamentales para el software y sus relaciones. 3) Implementaciones prueba de unidades. Durante esta etapa el diseño del software se lleva a cabo como un conjunto de unidades de programas, la prueba de unidades implica verificar que cada una cumpla con su función específica.
- 3. 4) Integración y prueba del sistema. Los programas o las unidades individuales de programas se integran y se prueban como un sistema completo para asíasegurar que se cumplan los requerimientos del software, después se entrega al cliente. 5) Funcionamiento y mantenimiento. En esta fase el sistema se instala y se pone en funcionamiento práctico el mantenimiento implica corregir errores no descubiertos en las etapas anteriores del ciclo de vida, mejorar la implementaciónde las unidades delsistemay resaltarlos servicios delsistema unavez que se descubrenennuevos requerimientos. B. El modelo de desarrollo evolutivo (espiral) El modelo en espiral que Boehm propuso es un modelo de proceso de software evolutivo que conjuga la naturaleza iterativa de la construcción de prototipos con los aspectos controlados y sistemáticos del modelo en cascada. Cuando se aplica este modelo en espiral, el software se desarrolla en una serie de entregas evolutivas. Cada una de las actividades del marco de trabajo representa un segmento de la ruta en espiral. Este modelo se basaenlaideade desarrollaruna implementacióninicial,exponiéndolaalos comentarios delusuario y refinándola a través de las diferentes versiones que se generan hasta que se desarrolle un sistema adecuado. Las actividades de especificación, desarrollo y validación se entrelazan en vez de separarse, con una rápida retroalimentación entre estas. Existen dos tipos de desarrollo evolutivo: 1) Desarrollo exploratorio, en este caso el objetivo del proceso es trabajar con el cliente para explorar sus requerimientos y entregar un sistema final. El desarrollo empieza con las partes del sistema que se comprenden mejor. El sistema evoluciona agregando nuevos atributos propuestos por el cliente. 2) Prototipos desechables, el objetivo de este proceso de desarrollo evolutivo es comprender los requerimientos del cliente para así desarrollar una definición mejorada de los requerimientos para el sistema. El prototipo se centra en experimentar los requerimientos del cliente que no se comprenden del todo. Haciendo referencia a la producción del software, un enfoque evolutivo suele ser más efectivo que el enfoque en cascada, ya que satisface las necesidades inmediatas de los clientes.La ventaja de un software que se basa en un enfoque evolutivo es que las especificaciones se pueden desarrollar de forma creciente. Tan pronto como los usuarios desarrollen un mejor entendimiento de su problema, esto se puede reflejar en el software. Sin embargo, desde la perspectiva de ingeniería y de gestión, el enfoque evolutivo tiene dos problemas: 1) El proceso no es visible.Esto significa que los administradores tienen que hacer entregas regulares para medir el progreso del producto. Si los sistemas se desarrollan rápidamente, no es rentable producir documentos que reflejen cada versión del sistema. 2) A menudo los sistemas tienen una estructura deficiente. Esto hace referencia que los cambios continuos tienden a corromper la estructura del software. Incorporar cambios en él se convierte cada vez más en una tarea difícil y costosa. Para sistemas pequeños y de tamaño medio (hasta 500,000 líneas de código), el enfoque evolutivo de desarrollo es el mejor. Los problemas del desarrollo evolutivo se hacen particularmente agudos para sistemas grandes y complejos con un período de vida largo,donde diferentes equipos desarrollan distintas partes del sistema. Es difícil establecer una arquitectura del sistema usando este enfoque, ya que hace difícil integrar las contribuciones de los equipos. Para sistemas grandes se recomienda un proceso mixto es decir que incorpore las mejores características del modelo en cascada y del desarrollo evolutivo. Esto implica desarrollar un prototipo desechable, utilizando un enfoque evolutivo para resolver incertidumbres en la especificación del sistema. Puede entonces no implementarse utilizando un enfoque más estructurado. C. El modelo de desarrollo basado en componentes
- 4. En la mayoría de los proyectos de desarrollo de software existe la reutilización. Por lo general esto sucede informalmente cuando las personas conocen diseños o códigos similares al requerido. Los buscan, los modifican según lo creen necesario y los incorporan en un nuevo sistema. El enfoque evolutivo, la reutilización es indispensable para el desarrollo más ágil de un sistema. Esta reutilización es independiente del proceso de desarrollo que se utilice. Sin embargo, en los últimos años ha surgido un enfoque de desarrollo de software denominado " ingeniería de software basada en componentes", el cual se basa en la reutilización. Este enfoque se basa en la reutilización y se compone de una gran base de componentes de software que son reutilizables. Aunque la etapa de especificación de requerimientos y la revalidación son comparables con otros procesos, las etapas intermedias en el proceso orientado a la reutilización son diferentes. Estas etapas son: 1) Análisis de componentes. En esta se buscan los componentes para implementarlos con base en su especificación. Por lo general, no existe una concordancia exacta y los componentes que se utilizan sólo proporcionan parte de la funcionalidad requerida. 2) Modificación de requerimientos. En esta etapa los requerimientos se analizan utilizando información acerca de los componentes que se han descubierto. Entonces dichos componentes se modifican para reflejar los componentes disponibles, la actividad de análisis de componentes se puede llevar a cabo para buscar soluciones alternativas. 3) Diseño del sistema con reutilización. En esta fase los diseñadores tienen en cuenta los componentes que se reutiliza y que se organizan el marco de trabajo para que los satisfaga. Si dichos componentes no están disponibles se puede diseñar nuevos software. 4) Desarrollo e integración. El software que no se puede adquirir externamente se desarrolla y se integra a los componentes. En este modelo, la integración del sistema es parte del proceso de desarrollo, más que una actividad separada. El modelo de desarrollo de software basado en componentes creado por Boehm (1988), tiene la ventaja de reducir la cantidad de software que se debe desarrollar y por ende reduce los costos y los riesgos. También permite una entrega más rápida del software. Sin embargo,los compromisos a los requerimientos son inevitables y esto da lugar a un sistema que no cumpla con las necesidades reales de los usuarios. Pressman (2006), detecto que: “El software de computadoras moderno se caracteriza por el cambio continuo, los tiempos de entrega son muy reducidos y una necesidad intensa de satisfacer al cliente/usuario. En muchos casos, el tiempo de llegada al mercado es el requisito de gestión más importante. Si se pierde una ventana del mercado, el mismo proyecto de software puede perder su significado”.