Introducción análisis y diseño

1. Análisis y Diseño
de Software
Introducción
Análisis y Diseño
Carlos A. Iglesias <cif@gsi.dit.upm.es>
Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos
http://moodle.dit.upm.es

2. Temario
●
Ciclo de vida software
●
Análisis y Diseño Software
●
Técnicas OO de Diseño Descendente
–
–
●
Tarjetas CRC
Identificación de clases y métodos
Técnicas de Diseño Ascendente
–
●
Refactorización y Patrones de Diseño
Pruebas
Introducción. Diseño
2

3. Leyenda
Teoría
Ejercicio práctico en el ordenador
Ampliación de conocimientos
Lectura / Vídeo / Podcast
Práctica libre / Experimentación
Introducción. Diseño
3

4. Objetivos
●
Entender el ciclo de vida del software
Conocer qué es el análisis y el diseño
software
●
●
Aprender técnicas de diseño básicas
Aplicar estas técnicas en el desarrollo de
un programa Java
●
Introducción. Diseño
4

5. Ciclo de vida sofware
SDLC – Software
Development Life
Cycle
●
Fases de desarrollo
software
●
Introducción. Diseño
5

6. Fases del ciclo de vida
Introducción. Diseño
6

7. Secuenciación SDLC
Clásico o en
cascada (waterfall):
fases sucesivas
●
Iterativo o espiral:
cascada sucesiva
●
Ágil: énfasis en
código de calidad, e
ir haciendo mejoras
en el código
●
Introducción. Diseño
7

8. Análisis software
Introducción. Diseño
8

9. Diseño software y
programación
Introducción. Diseño
9

10. Venta e Instalación en el
cliente
Introducción. Diseño
10

11. Operación y facturación
Introducción. Diseño
11

12. Soporte
Introducción. Diseño
12

13. SDLC
¿Qué diferencias
ves entre una
secuencia en
cascada o en
espiral?
●
¿Qué contratarías?
●
¿Qué seguirías si
montas una startup?
●
Introducción. Diseño
13

14. Análisis Software = QUÉ
Determinar qué
quiere realmente el
usuario
●
Permitir valorar qué
es importante y qué
no de entre las
cosas que pide
●
Introducción. Diseño
14

15. Análisis
¿Piensas que es
difícil entender qué
quiere un usuario?
¿Por qué?
●
¿Qué sucede si le
entendemos mal?
●
Introducción. Diseño
15

16. Evaluación de alternativas
Viendo qué quiere el
cliente, podemos:
●
–
Realizarlo nosotros (y
pasamos a diseño)
–
Subcontrarlo
–
Comprar un producto
(COTS,
Commercial-Off-TheSh
elf Software)
•
Licencia o servicio en la
nube
Introducción. Diseño
16

17. Evaluar alternativas
¿Qué criterios
seguirías para
diseñar, subcontratar
o comprar un
producto?
●
¿Qué opción es la
más habitual?
●
Introducción. Diseño
17

18. Diseño Software = CÓMO
Determinamos qué
elementos SW
(paquetes, clases,
métodos, funciones,
…) realizan las
funcionalidades que
deseamos
●
Introducción. Diseño
18

19. Diseño
¿Crees que hay un
diseño que es 'el
bueno'?
●
¿Son todos los
posibles diseños
igual de buenos?
●
¿Cómo sabes si un
diseño es 'bueno'?
●
Introducción. Diseño
19

20. Desarrollo software...
Introducción. Diseño
20

21. Especificación de requisitos
Lista de cosas que el proyecto debe
cumplir
●
–
Normalmente priorizados (obligatorios,
opcionales, deseables)
–
Distinguimos entre
•
•
Qué debe hacer = requisitos funcionales
Requisitos y preferencias que deseamos que
cumpla (requisitos no funcionales)
–
Seguridad, Almacenamiento, Compatibilidad con una
plataforma, Velocidad, Eficiencia, ...
Introducción. Diseño
21

22. Técnicas de especificación
●
Casos de uso
–
Ver cómo el usuario
'usa el sistema'
–
Distinguimos casos
'normales' y
excepciones (qué
pasa si hay un error)
Introducción. Diseño
22

23. Diseño
Depende del paradigma de programación
(objetos, funciones, …)
●
… e incluso del framework (Android, ...)
●
Introducción. Diseño
23

24. Paradigmas y lenguajes de
programación
Introducción. Diseño
24

25. Estrategias de Diseño
Diseño
Descendente (top-down)
Ascendente (bottom-up)
Técnicas: especificación diseño
Técnicas: refactorización
Programación
Introducción. Diseño
25

26. Especificación diseño OO
Identificamos clases
principales, sus
atributos y relaciones
●
–
Tarjetas CRC
–
Análisis del dominio
(nombres, ...)
Empleamos una
notación gráfica
●
–
UML (Unified Modeling
Language)
Introducción. Diseño
26

27. Identificación Clases
●
Identifica clases candidatas
–
Busca nombres y frases nominales (clases),
adjetivos (atributos) y verbos (métodos) en
casos de uso o descripción del problema
–
Técnica tarjetas CRC
(Class-Resonsibility-Collaborator)
Introducción. Diseño
27

28. Tarjetas CRC
Introducción. Diseño
28

29. Calidad del diseño
●
Acoplamiento
–
●
Cambios de código en una clase, implica
cambiar otra(s)
Cohesión
–
Variedad de funcionalidades
(responsabilidades) que debe realizar una
clase
Introducción. Diseño
29

30. Ejemplo
Introducción. Diseño
30

31. Ejemplo
Introducción. Diseño
31

32. Refactorización
Introducimos buenas prácticas en el
código
●
●
Normalmente asistidos por el IDE
●
Ejemplos
–
Renombrar una variable
–
Extraer una interfaz de una clase
–
Extraer un método de un trozo de código
–
Eliminar variables auxiliares
Introducción. Diseño
32

33. Ejemplo – Eliminar variables
auxiliares
public boolean bisiesto(int año) {
return (año % 4 == 0 && (!(año % 100 == 0))) || año % 400 == 0;
}
public boolean bisiesto(int año) {
boolean multiplo4 = año % 4 == 0;
boolean multiplo100 = año % 100 == 0;
boolean multiplo400 = año % 400 == 0;
return (multiplo4 && (! multiplo100)) ||
multiplo400;
}
Introducción. Diseño
33

34. Ejemplo. Extraer métodos
// cálculo de la diagonal mayor de un paralepípedo rectangular
public double getDiagonalMayor(double a, double b, double c) {
return Math.sqrt(Math.sqrt(a * a + b * b) *
Math.sqrt(a * a + b * b) + c * c);
}
// cáclulo de la diagonal mayor de un paralepípedo rectangular
public double getDiagonalMayor(double a, double b, double c) {
return hipotenusa(hipotenusa(a, b), c);
}
// teorema de Pitágoras
private double hipotenusa(double x, double y) {
return Math.sqrt(x * x + y * y);
}
Introducción. Diseño
34

35. Ejemplo. Extraer métodos
public void testSimetria(String s) {
boolean esSimetrica = true;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
int j = s.length() - 1 - i;
if (j < i)
break;
char c1 = s.charAt(i);
char c2 = s.charAt(j);
if (c1 != c2) {
esSimetrica = false;
break;
}
}
System.out.println(esSimetrica);
}
public void testSimetria2(String s) {
System.out.println(isSimetrica(s));
}
private boolean isSimetrica(String s) {
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
int j = s.length() - 1 - i;
if (j < i)
return true;
char c1 = s.charAt(i);
char c2 = s.charAt(j);
if (c1 != c2)
return false;
}
return true;
}
Introducción. Diseño
35

36. Fallos típicos
http://jungla.dit.upm.es/~pepe/doc/adsw/apuntes/fallos.htm
Introducción. Diseño
36

37. Fallos típicos
Introducción. Diseño
37

38. Fallos típicos
●
No hacer "private" los campos de las clases.
–
Todos los campos deben ser privados, salvo que se indique explícitamente
lo contrario
Usar variables globales (de objeto) para cálculos locales (de
método)
●
–
●
Las variables siempre deben tener el ámbito más estrecho posible. Una
variable global es fuente habitual de errores de difícil detección.
Hacer más cosas de las que se piden
–
No vamos a bajar la nota por hacer de más; pero es seguro que tampoco
vamos a subirla por hacer cosas que no se piden.
–
De todas formas, lo frustrante es que el que hace más cosas introduce
nuevas posibilidades de fallos, en lo obligatorio y en lo extra; y esos fallos
si bajan la nota.
–
Por tu interés: haz lo que se pide, ni más, ni menos.
Introducción. Diseño
38

39. Tufos 'Bad smells'
Campos públicos en una
clase
●
●
Métodos largos
Malos nombres en clases
/ atributos / métodos
●
Clases (o métodos )
fuertemente acopladas
que hay modificar a la vez
●
Clases que parecen un
cajón de sastre
●
Introducción. Diseño
39

40. Patrones de diseño
●
Buenas prácticas
●
Ej. MVC (Model, View, Controller)
–
Separación de preocupaciones (concerns)
–
Definición de responsabilidades
–
Alta cohesión
–
Bajo acoplamiento
Introducción. Diseño
40

41. De un vistazo...
¿Qué era
cada cosa?
Introducción. Diseño
41

42. Pruebas
Introducción. Diseño
42

43. Pruebas...
●
Unitarias: de una funcionalidad
●
De Integración: con otros sistemas
De Usuario (end-to-end): usabilidad con el
usuario
●
●
No funcionales: de estrés, de carga, ...
Aceptación: pruebas especificadas en los
requisitos
●
Introducción. Diseño
43

44. Test Driven Development
Introducción. Diseño
44

45. Pensamientos
“Probar programas puede ser una forma
efectiva de mostrar la presencia de bugs,
pero es totalmente inadecuado para mostrar
su ausencia” - E. W. Dijkstra
●
Introducción. Diseño
45

46. Pensamientos
“Si hubiese preguntado a mis clientes qué
querían, me hubieran dicho que “caballos
más rápidos”, Henry Ford
●
Introducción. Diseño
46

47. Pensamientos
“No importa cómo de bueno es un diseño
sino si el diseño mejora o empeora. Si
mejora, día a día, puedo vivir con él para
siempre. Si empeora, estoy muerto”, Kent
Beck
●
Introducción. Diseño
47

48. Referencias
Objects First with
Java: A Practical
Introduction Using
BlueJ, D. Barnes and
M. Kölling, Prentice
Hall, 2011, capítulo 6
●
Introducción. Diseño
48

49. Referencias
Head First
Object-Oriented Analysis
and Design, Brett
McLaughlin; Gary Pollice;
David West, O'Reilly
Media, Inc., 2006
●
http://proquest.safariboo
ksonline.com/book/softw
are-engineering-and-dev
elopment/object/0596008
678
●
Introducción. Diseño
49

50. Referencias
Refactoring: Improving
the Design of Existing
Code, Martin Fowler;
Kent Beck; John Brant;
William Opdyke; Don
Roberts, Addison-Wesley
Professional, 1999
●http://proquest.safariboo
ksonline.com/book/softw
are-engineering-and-dev
elopment/refactoring/020
1485672
●
Introducción. Diseño
50

51. Referencias
Objects First with
Java: A Practical
Introduction Using
BlueJ, D. Barnes and
M. Kölling, Prentice
Hall, 2011, capítulo 6
●
Introducción. Diseño
51

52. Enlaces
●
Glosario
–
●
Pruebas
–
●
http://www.lab.dit.upm.es/~fprg/curso/temario/glosario.htm
http://www.dit.upm.es/~pepe/doc/adsw/apuntes/junit.pdf
Vademécum
–
–
●
http://jungla.dit.upm.es/~pepe/libros/vademecum.pdf
http://jungla.dit.upm.es/~pepe/libros/vademecum/index.html
Fallos típicos
–
http://jungla.dit.upm.es/~pepe/doc/adsw/apuntes/fallos.htm
Introducción. Diseño
52

53. Resumen
El ciclo de vida software tiene diversas
fases para concebir y diseñar el software
●
Hay varias técnicas, tarjetas CRC,
reconocer nombres para realizar identificar
clases durante el diseño.
●
Introducción. Diseño
53

54. ¿Preguntas?
Introducción. Diseño
54