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Aula 17Decomposição sucessiva

Francisco DantasFrancisco DantasLES/DI/PUC-Rio

Agosto 2008

Especificação

• Objetivos dessa aula– Apresentar o método de desenvolvimento baseado em

decomposição sucessiva

– Apresentar uma técnica de controle da qualidade passo a passo baseada em revisões dirigidas por critérios definidos

• Referência básica:– Capítulo 11

Maio 2009 2 / 33Alessandro Garcia © LES/DI/PUC-Rio

• Referências complementares:– Capítulo 3 Qualidade de artefatos

– Capítulo 10 Especificação de módulos

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Sumário

• Decomposição e integração

• Linguagens de representação

• Passo de projetop j

• Elementos de uma decomposição

• Critérios de avaliação de elementos

• Critérios de avaliação de interfaces

• Exemplo


Qual é o problema?

• Desenvolvemos software a partir de um nível elevado de abstração até chegarmos ao nível concreto– decomposição sucessiva

• Compomos a solução a integrando elementos menos concretos formando elementos concretos correspondentes a um nível mais alto de abstração– integração sucessiva

abstrato


concreto

desenvolvimento integração

tempo

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Pontos de vista

• Além do nível de abstração, elementos são observados a partir de pontos de vista– Construção

• estático– estruturas de dados

– modelos conceitual e físico

• dinâmico– comportamento no tempo

– protocolos, seqüências de eventos

• processos e implantação

é á


– Papéis de usuários humanos, exemplos:• especificadores

• desenvolvedores

• redatores de documentos

• controladores da qualidade

Linguagens de representação

Verificarpré requisitos

disciplina,matrículasolicitadas

disciplinasaceitas

disciplinas sempré requisito

Representação 1

Verificar

Representação 2

Históricoescolar

disciplinascursadas

pré requisito pré requisitos

Obterhistóricoescolar

Validar todasdisciplinassolicitadas

Validardisciplina

Históricoescolar

Representação 3

Representação 4


Semestre

Disciplinamatriculada

código nome professor

0..n

0..n

Representação 4

pHistorico = ObterHistorico( idAluno ) ;if ( pHistorico != NULL ){ for ( inxDisc = 0 ; … { ...

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Níveis de abstração: recordação

Sistema

Programa

Arquivos, bases de dados,mensagens, plataformaalto

Módulos de definiçãoAPI - Aplication program

i t f

Interface típica

Componente

Módulo

Classe

Módulos de definiçãoheader files

interface

Elementos públicos(e protected)

Parâmetrosgeneralizados

Níveis deabstração


Linha de código

Bloco

FunçãoEscopo visível

Escopovisível

concreto

baixo

Processo de desenvolvimento: visão macro

Concepção

Especificaçãod i it

Auditoria física

Auditoria funcional

Base desoftware

Análise do domínio

de requisitos

Arquitetura

Projeto lógico

CQ do sistema

Integração e CQdos compostos

Teste funcional dosconstrutos

caso pouco se saibasobre os requisitos ouconstruções decomponentes/frameworks


Codificação

Projetofísico

dos compostos

Controle da qualidadedas unidades

Criação/manutenção Integração

não foi utilizadono trabalho

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Generalizando: passo de projeto

Componente1

Projeto Detalhado

Componente2

ProjetoComponenteabstrato

Arquitetura


Componenten

Elaboração

Composição

Passo de projeto com controle da qualidade

Critérios e pa-drões de controle

da qualidade Histórico dealterações

Histórico dealterações

Especifi-cação

Artefatosantecedentes

Artefato

Artefatoconseqüente

Criação

Alteração

Controle da qualidade

Laudo Laudo

G ê i d


FAP

FAP

FAP

Outroartefato

Gerência da evolução

Avaliaçãoexterna

FAP : ficha de acompanhamento de problema

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Evitar passos de projeto errados

• Controle da qualidade passo a passo– a cada passo de projeto deve-se controlar a qualidade

– durante o desenvolvimento de módulos, se o trabalho realizado em passos de projeto anteriores for a causa, os defeitos encontrados devem ser corrigidos

• reorganização (refatoração, refactoring)

• manutenção preventiva

• negociação da correção– corrige-se ou adaptam-se os artefatos de modo que o todo se torne

consistente


Elementos de uma decomposição


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• Uma abstração raiz é qualquer coisa definida. Exemplos– um modelo conceitual: define a organização conceitual

(independente da implementação) de uma estrutura de dados o de m i temou de um sistema

– uma especificação de um módulo

– um tipo abstrato de dados

– uma especificação de uma função

– uma pseudo-instrução

– um tipo de dados implementado por um struct

t f d i ã d lt d d d l i t


– uma tarefa: descrição dos resultados de um desenvolvimento, junto com os critérios de avaliação da qualidade deles


• O conjunto de solução é uma solução exata da abstração raiz– não faz mais

– nem faz menos do que o que foi especificado

• Alguns elementos do conjunto de solução poderão estar no nível concreto

• Outros estarão em um nível de abstração mais baixo do que a raiz, mas ainda não concreto

• Podem existir misturas de concreto e abstrato


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Critérios de avaliação dos elementos do conjunto

• Especificação dos requisitos do elemento• avaliada segundo os critérios apresentados na Aula 7 –

Especificação de requisitos (Capítulo 10)• nem todos os critérios precisam ser abordados em cada um dos odo o o p a abo dado ada u do

elementos. Ressaltamos os seguintes:

– Definição• deve estar claramente definida a intenção do elemento

– Adequação• compatibilidade entre o serviço prestado pelo elemento e as

necessidades (precisa) e expectativas (deseja) do usuário

– Nivelamento


• todos os elementos do conjunto de solução estão no mesmo nível de abstração

– Viabilidade• o elemento ou já é uma solução concreta, ou admite uma solução

satisfatória


• Completeza de interface– a especificação da interface do elemento está completa e em

conformidade com os requisitos do elemento

– é na realidade um fator de qualidade (um conjunto de critérios) a ser – é na realidade um fator de qualidade (um conjunto de critérios), a ser visto mais adiante

• Necessidade– cada elemento do conjunto de solução efetivamente contribui para a

sua solução

• Suficiência– o conjunto solução resolve completamente a abstração raiz


• Integrabilidade– os elementos do conjunto de solução podem ser integrados sem

necessitarem de adaptações

• Vide aulas passadas...

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Como desenvolver uma tabela de símbolos?

• O que é uma tabela de símbolos?– especificação de requisitos do módulo tabela de símbolos

• Qual seria a organização da tabela de símbolos?d l l– modelo conceitual

– modelo físico, inclusive assertivas estruturais

• Quais seriam as funções da tabela de símbolos– especificação conceitual e física das funções

• Como saber se a implementação está correta?– linguagem de teste

– scripts de teste

projeto lógico

projeto físico


p d

• Implementar e testar– parte do módulo de teste específico

– parte do módulo tabela de símbolos

– continuar até concluir

• Corrigir e revisar tudo sempre que necessário

Requisitos para a seqüência de passos

• Queremos evitar retrabalho inútil– causa retrabalho inútil: refazer coisas para corrigir erros de

decomposição

• Queremos assegurar que a decomposição esteja (idealmente) correta por construção– evitar passos de decomposição errados

– na decomposição: o que é estar correto?

• Como assegurar isso?


– evitando que os passos de projeto levem a soluções erradas

– realizando controle da qualidade passo a passo

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O que é estar correto?

• Um módulo bem projetado deve possuir qualidade:– testabilidade

• detectabilidade

• baixo custo de reteste

– manutenibilidade• fácil localizar o que deve ser alterado: a causa

– diagnosticabilidade

• fácil efetuar alterações sem que novos defeitos sejam introduzidos– depurabilidade

– evolutibilidade


– boa organização interna

– encapsulamento

– coesão

– . . .

Evitar passos de projeto errados

• Como é feito o controle da qualidade?– revisar o passo de projeto, baseando-se em um conjunto de

critérios

– verificar a observância dos padrões de • especificação

• projeto

• programação

– verificar, sempre que possível, a observância das recomendações de

• especificação


especificação

• projeto

• programação

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• Integrabilidade– os elementos do conjunto de solução podem ser integrados

sem necessitarem de adaptações

• Minimalidade– não existe subconjunto do conjunto de solução que por si só

represente um conceito bem definido

• Ortogonalidade– cada elemento resolve uma parte da abstração raiz que não é

resolvida por qualquer outro elemento


• Flexibilidade– o elemento pode ser utilizado em diferentes contextos através

da seleção de parâmetros existentes na interface

– a flexibilidade deve ser a mínima necessária

Critérios de avaliação da interface dos elementos

A interface de um elemento é composta por itens da interface

• Tipo do itemdeve estar claramente definida a semântica do item e a escala – deve estar claramente definida a semântica do item, e a escala de medição, ex.

• velocidade em m/s

• símbolo sob a forma de um string ASCII

• Necessidade do item– o item da interface é necessário para poder corretamente

utilizar o elemento


• Suficiência de itens– o conjunto de todos os itens da interface permite corretamente

utilizar o elemento

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Critérios de avaliação da interface dos elementos

• Minimalidade de itens– não existe um subconjunto do conjunto de itens e que

represente um conceito bem definido, i.e. um item composto

• Ortogonalidade de itens– cada item se refere a um requisito do elemento que nenhum

outro item considera

• Encapsulamento– são tornadas visíveis na interface física somente as

propriedades de implementação efetivamente necessárias


Exemplo: dicionário genérico e persistente

• Requisitos– Um dicionário persistente genérico armazena 0 ou mais pares

<símbolo , valor> em alguma memória persistente

– Cada símbolo aparece uma única vez no dicionário

– Uma vez no dicionário, símbolos não podem ser alterados

– Ao inserir um par <símbolo, valor>, caso o símbolo ainda não exista no dicionário, o par é acrescido ao dicionário

– Dado um símbolo pode-se verificar se este já existe no dicionário

Dado um símbolo pode se recuperar alterar e destruir o


– Dado um símbolo pode-se, recuperar, alterar e destruir o correspondente valor

• Essa especificação é boa? Usem os critérios da aula 7.

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Dicionário genérico: avaliação

• Explicitude– o que é um Símbolo?

• Símbolo é um string de 0 ou mais bytes

– quem ancora Símbolos?• Para assegurar imutabilidade, os Símbolos são copiados para

dentro do dicionário

– o que é um Valor?• Valor é uma seqüência de bytes possuindo semântica e tamanho

indefinidos

• pode possuir uma estrutura complexa mas não conhecida pelo


dicionário

– qual é o modelo de ancoragem do Valor?• indefinido

– pode-se destruir um elemento do Dicionário?• sim

Dicionário genérico: operações

• Operações sobre dicionários como um todo– CriarDicionário( NomeDicionário ) Dicionário , CondRet

– DestruirDicionário( NomeDicionário ) CondRet

• Operações sobre acesso a dicionários– AbrirDicionário( NomeDicionário ) pDic , CondRet

– FecharDicionário( pDic ) CondRet

• Operações sobre conteúdo de dicionário– InserirPar( pDic , Símbolo , Valor ) Dicionário , CondRet

– ObterValor( pDic , Símbolo ) Valor , CondRet


( p , ) ,

– ExisteSímbolo( pDic , Símbolo ) boolean , CondRet

– DestróiPar( pDic , Símbolo ) Dicionário , CondRet

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Biblioteca

1 1

Modelo da biblioteca

Indice Catalogo

BlocoProxBloco

1

1 1


Nome RefValor ProxValorValor EspacoLivre

DIM_BLOCO * 1

Operações sobre conteúdo do dicionário

• Sobre Catálogo– InserirValor( pDic , Valor ) pValor , CondRet

– ExtrairValor( pDic , pValor ) Valor , CondRet

– DestruirValor( pDic , pValor ) Dicionário , CondRet

• Sobre Índice– ExisteSímbolo( pDic , Símbolo ) boolean , CondRet

– InserirPValor( pDic , Símbolo , pValor ) Dicionário , CondRet

– SubstituirPValor( pDic , Símbolo , pValor ) Dicionário , CondRet


– ObterPValor( pDic , Símbolo ) pValor , CondRet

– DestruirSímbolo( pDic , Símbolo ) Dicionário , CondRet

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Implementação de InserirPar

pValor = InserirValor( pDic , Valor ) ;

if ( ExisteSímbolo( pDic , Símbolo ))

{{

SubstituirPValor( pDic , Símbolo , pValor ) ;

} else

{

InserirPValor( pDic , Símbolo , pValor ) ;

} /* if */


• Esse código é bom?– o que acontece com o valor anterior ao substitui?

– para que procurar diversas vezes pelo símbolo, uma vez basta?

Implementação de InserirPar

pValor = InserirValor( pDic , Valor ) ;pInx = ExisteSímbolo( pDic , Símbolo ) ;if ( pInx != NULL_INX ){

pVal = ObterPValor( pDic , pInx ) ;SubstituirPValor( pDic , pInx , pValor ) ;DestruirValor( pDic , pVal ) ;

} else{

InserirPValor( pDic Símbolo pValor ) ;


InserirPValor( pDic , Símbolo , pValor ) ;} /* if */

• E agora?– precisa rever as especificações das funções

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FIM


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