09_Evolucao de software e_Refatoracao.ppt

©Ian Sommerville 2006 Engenharia de Software, 8ª. edição. Capítulo 21 Slide 1
Evolução de Software
e Refatoração

Mudança de software

Mudança de software é inevitável
• Novos requisitos surgem quando o software é usado
• O ambiente de negócio muda
• Erros devem ser reparados
• Novos computadores e equipamentos são adicionados ao
sistema
• O desempenho ou a confiabilidade do sistema deve ser
melhorada

Um problema-chave para as organizações é a
implementação e o gerenciamento de mudanças em
seus sistemas

Importância da evolução

As organizações fazem grandes investimentos
em seus sistemas de software – eles são ativos
críticos de negócios

Para manter o valor desses ativos de negócio,
eles devem ser mudados e atualizados

A maior parte do orçamento de software nas
grandes organizações é voltada para evolução,
ao invés do desenvolvimento de sistemas novos


Dinâmica de evolução de programas é o estudo
dos processos de mudança de sistema

Lehman e Belady propuseram que havia uma
série de ‘leis’ que se aplicavam a todos os
sistemas quando eles evoluiam

Na prática, são observáveis, de fato, mas com
ressalvas
• Aplicáveis principalmente a sistemas de grande porte
Dinâmica da evolução de programas

Leis de Lehman

Aplicabilidade das leis de Lehman

As leis de Lehman parecem ser aplicáveis a sistemas
customizados de grande porte desenvolvidos por
grandes organizações
• Confirmado em trabalho de Lehman sobre o projeto FEAST
(veja leitura adicional no Website do livro)

Não está claro como elas devem ser modificadas para
• Sistemas que incorporam um número significativo de
componentes COTS
• Pequenas organizações
• Sistemas de tamanho médio


É a modificação de um programa após ter sido
colocado em uso

A manutenção normalmente não envolve
mudanças consideráveis na arquitetura do
sistema

As mudanças são implementadas pela
modificação de componentes existentes e pela
adição de novos componentes ao sistema
Manutenção de software


Os sistemas estão fortemente acoplados ao
seu ambiente
• Quando um sistema é instalado em um
ambiente, ele muda esse ambiente e, portanto,
muda os requisitos de sistema

Portanto, os sistemas DEVEM ser mantidos
se forem úteis em um ambiente
A Manutenção é Inevitável


Manutenção para reparar defeitos de software
• Mudança em um sistema para corrigir deficiências de maneira
a atender seus requisitos

Manutenção para adaptar o software a um ambiente
operacional diferente
• Mudança de um sistema de tal maneira que ele opere em um
ambiente diferente (computador, OS, etc.) a partir de sua
implementação inicial

Manutenção para adicionar funcionalidade ao sistema
ou modificá-lo
• Modificação do sistema para satisfazer a novos requisitos
Tipos de manutenção

Distribuição de esforços de
manutenção


Geralmente, são maiores que os custos de
desenvolvimento (de 2 a 100 vezes, dependendo da
aplicação)

São afetados por fatores técnicos e não técnicos

A manutenção corrompe a estrutura do software,
tornando a manutenção posterior mais difícil
• Design Erosion

Software em envelhecimento pode ter altos custos de
suporte (por exemplo, linguagens antigas, compiladores,
etc.)
Custos de manutenção


Estabilidade da equipe
• Os custos de manutenção são reduzidos se o mesmo
pessoal estiver envolvido por algum tempo

Responsabilidade contratual
• Os desenvolvedores de um sistema podem não ter
responsabiidade contratual pela manutenção, portanto, não
há incentivo para projetar para mudanças futuras

Habilidade do pessoal
• O pessoal da manutenção geralmente é inexperiente e tem
conhecimento limitado de domínio

Idade e estrutura do programa
• À medida que os programas envelhecem, sua estrutura é
degradada e se torna mais difícíl de ser compreendida e
modificada
Fatores de custo de manutenção

Previsão de manutenção

Avaliação de quais partes do sistema podem
causar problemas e ter altos custos de
manutenção
• A aceitação de mudança depende da facilidade de
manutenção dos componentes afetados por ela
• A implementação de mudanças degrada o sistema e
reduz a sua facilidade de manutenção
• Os custos de manutenção dependem do número de
mudanças, e os custos de mudança dependem da
facilidade de manutenção

Processos de evolução

Os processos de evolução dependem
• Do tipo de software que está sendo mantido
• Dos processos de desenvolvimento usados
• Das habilidades e das experiências do pessoal
envolvido

Propostas para mudança são os direcionadores
para a evolução do sistema

Metodologias mais novas não costumam ter um
processo separado

O processo de evolução de sistema

Solicitações de mudança urgentes

Mudanças urgentes podem ter de ser implementadas
sem passar por todos os estágios do processo de
desenvolvimento de software
• Se um defeito sério de sistema tem de ser reparado
• Se mudanças no ambiente do sistema (por exemplo,
atualização do OS) têm efeitos inesperados
• Se existem mudanças de negócio que necessitam de uma
resposta muito rápida (e.g.mudança de lei)

POP – Patch-Oriented Programming
• Podem resultar em problemas ainda piores

Reengenharia de sistema

É a reestruturação ou reescrita de parte ou de todo
um sistema sem mudar sua funcionalidade
• Importante ressaltar: reestruturação de grande porte!

Aplicável onde partes de um sistema de grande
porte necessitam de manutenção frequente

Envolve a adição de esforço para tornar o sistema
mais fácil de manter
• Simplicidade é um objetivo complexo

18
Refatoração:
Melhorando a Qualidade de
Código Pré-Existente
Prof. Dr. Fabio Kon Prof. Dr. Alfredo Goldman
Departamento de Ciência da Computação
IME / USP
Laboratório de Programação eXtrema

Refatoração (Refactoring)

Uma [pequena] modificação no sistema que
não altera o seu comportamento funcional,
mas que melhora alguma qualidade não-
funcional:
• simplicidade
• flexibilidade
• clareza

Exemplos de Refatoração

Mudança do nome de variáveis

Mudanças nas interfaces dos objetos

Pequenas mudanças arquiteturais

Encapsular código repetido em um novo método

Generalização de métodos
• raizQuadrada(float x)raiz(float x,int n)

Aplicações
1. Melhorar código antigo e/ou feito por
outros programadores
2. Desenvolvimento incremental à la XP

Em geral, um passo de refatoração é tão
simples que parece pouco útil

Mas quando se juntam 50 passos, bem
escolhidos, em seqüência, o código melhora
radicalmente

Passos de Refatoração

Cada passo é trivial

Demora pouco tempo para ser realizado

É uma operação sistemática e óbvia

Os passos, individualmente, podem mudar o
comportamento do programa
• A sequência de passos que forma a refatoração
garante a preservação do comportamento

Atualmente, muitas refatorações são
automatizadas por ferramentas

Quando Usar Refatoração

Sempre há duas possibilidades:
1. Melhorar o código existente
2. Jogar fora e começar do 0

É sua responsabilidade avaliar a situação e
decidir optar por um ou por outro

Refatoração é importante para
desenvolvimento e evolução!

Catálogo de Refatorações

[Fowler, 1999] contém 72 refatorações

Análogo aos padrões de projeto orientado a
objetos [Gamma et al. 1995] (GoF)

Vale a pena gastar algumas horas com [Fowler,
1999]

(GoF é obrigatório, não tem opção)

[Fowler, 1999] Martin Fowler. Refactoring: Improving the Design of Existing
Code, Addison-Wesley, 1999.

Dica
Quando você tem que adicionar uma
funcionalidade a um programa e o código do
programa não está estruturado de uma forma
que torne a implementação desta
funcionalidade conveniente, primeiro refatore de
modo a facilitar a implementação da
funcionalidade e, só depois, implemente-a.

O Primeiro Passo em Qualquer
Refatoração

Antes de começar a refatoração, verifique se
você tem um conjunto sólido de testes para
verificar a funcionalidade do código a ser
refatorado

Refatorações podem adicionar erros
• Até mesmo as automatizadas

Os testes vão ajudá-lo a detectar erros se eles
forem criados.

Formato de Cada Entrada no
Catálogo

Nome da refatoração

Resumo da situação na qual ela é necessária
e o que ela faz

Motivação para usá-la (e quando não usá-la)

Mecânica, i.e., descrição passo a passo

Exemplos para ilustrar o uso

Extract Method (110)

Nome: Extract Method

Resumo: Você tem um fragmento de código que
poderia ser agrupado. Mude o fragmento para um novo
método e escolha um nome que explique o que ele faz.

Motivação: é uma das refatorações mais comuns.
Se um método é longo demais ou difícil de entender e
exige muitos comentários, extraia trechos do método e
crie novos métodos para eles. Isso vai melhorar as
chances de reutilização do código e vai fazer com que
os métodos que o chamam fiquem mais fáceis de
entender. O código fica parecendo comentário.

Mecânica:
• Crie um novo método e escolha um nome que
explicite a sua intenção
• Copie o código do método original para o novo
• Procure por variáveis locais e parâmetros utilizados
pelo código extraído
• Se variáveis locais forem usadas apenas pelo código
extraído, passe-as para o novo método
• Caso contrário, veja se o seu valor é apenas atualizado pelo
código. Neste caso substitua o código por uma atribuição
• Se é tanto lido quando atualizado, passe-a como parâmetro
• Compile e teste

Exemplo Sem Variáveis Locais
void imprimeDivida () {
Enumerate e = _pedidos.elementos ();
double divida = 0.0;
// imprime cabeçalho
System.out.println (“***************************”);
System.out.println (“*** Dívidas do Cliente ****”);
// calcula dívidas
while (e.temMaisElementos ()){
Pedido cada = (Pedido) e.proximoElemento ();
divida += cada.valor ();
}
// imprime detalhes
System.out.println (“nome: ” + _nome);
System.out.println (“divida total: ” + divida);
}

Exemplo Com Variáveis Locais
imprimeCabecalho ();
// calcula dívidas
}
//imprime detalhes
System.out.println(“nome: ” + _nome);
System.out.println(“divida total: ” + divida);
}
void imprimeCabecalho () {
System.out.println (“*** Dívidas do Cliente ****”);
}

Exemplo COM Variáveis Locais
// calcula dívidas
}
imprimeDetalhes (divida);
}
void imprimeDetalhes (double divida)
{
System.out.println(“nome: ” + _nome);
System.out.println(“divida total: ” + divida);
}

com atribuição
double divida = calculaDivida ();
}
double calculaDivida ()
{
}
return divida;
}

depois de compilar e testar
double divida = calculaDivida ();
}
double calculaDivida ()
{
double resultado = 0.0;
resultado += cada.valor ();
}
return resultado;
}

depois de compilar e testar

dá para ficar mais curto ainda:
imprimeDetalhes (calculaDivida ());
}

mas não é necessariamente melhor pois é um pouco
menos claro.

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