Fundamentos Disenio Software

5/23/2018 Fundamentos Disenio Software

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Diseo de Software

Clase 1

Fundamentos del Diseo de

Software

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Entender el contexto del diseo de software

Resaltar la importancia del diseo

Revisar los criterios y puntos clave del diseo

Objetivos

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Introduccin

Fundamentos del Diseo de Software

Definicin del Diseo de Software

Contexto del diseo dentro de la Ingeniera de Software

Criterios utilizados

Puntos clave del diseo

Temas

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Concepto de Diseo Proceso de aplicar distintas tcnicas y principios con el

propsito de definir un dispositivo, proceso o sistema con

los suficientes detalles como para permitir su realizacin

fsica [Taylor, 1959]

Proceso comn en la actividad humana

Intuitivamente es el proceso que se trata de formular y

evaluar una solucin para un problema dado

Introduccin

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Diseo orientado al software

Trata de solucionar un problema o implementar una

oportunidadpor medio de un software

Como producto, es un modelo o representacin delsoftware que es construido

Como proceso, son las tcnicas y principios para llegar al

correcto desarrollo del software

Introduccin

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Diseo orientado al software

El diseo de un sistema software es la bsqueda de

soluciones que se ajusten a los requisitos del usuario

Actividad necesaria para conseguir un software bienacabado

No solo requiere tcnicas formales

Introduccin

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Importancia del diseo en el ciclo de vida de un producto

Introduccin

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El diseo como actividad creativa, combina:

Introduccin

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En un sentido, el diseo es la representacin de un

objeto que est siendo creado. Un diseo es una

informacin de base que describe aspectos de este

objeto, y el proceso de diseo puede ser visto como una

elaboracin sucesiva de representaciones, tales como

aadir ms informacin, puntos de retorno y explorar

alternativas [Webster, 1988]

Definicin de Diseo de Software (1)

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Es la prctica de tomar una especificacin delcomportamiento observable externamente y aadir los

detalles necesarios para la implementacin actual del

sistema computacional, incluyendo detalles sobre la

interaccin de los usuarios, la gestin de tareas y lagestin de datos [Coad y Yourdon, 1991]


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Es un proceso de invencin y seleccin de programasque cumplan los objetivos de un sistema software. La

entrada incluye el entendimiento de los requisitos, las

restricciones de entorno y los criterios de diseo. La

salida del proceso de diseo est compuesta de unaarquitectura de diseo que muestra como las piezas

estn interrelacionadas, de especificaciones de cualquier

pieza nueva y de las definiciones de cualquier dato

nuevo [Stevens, 1991]


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El diseo de software es el proceso de definir laarquitectura, componentes, interfaces y otras

caractersticas de un sistema o componente; IEEE-Std.

610.12 [IEEE, 1999]


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El diseo del software es una descripcin de laestructura del software que se va a implementar, los

datos que son parte del sistema, las interfaces entre los

componentes del sistema y, algunas veces, los

algoritmos utilizados [Sommerville, 2005]


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Dentro del ciclo de vida del desarrollo de software:

Contexto del diseo dentro de laIngeniera de Software

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El diseo es el primer paso de la fase de desarrollo de

cualquier producto o sistema de ingeniera.

Una vez que se han establecido los requisitos del software, el

diseo es la primera de tres actividades tcnicas: diseo,

codificacin y prueba. Cada actividad transforma la informacin

de forma que al final se obtiene un software validado.

El diseo es tcnicamente la parte

central de la ingeniera del software

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Durante el diseo se desarrollan, revisan y se

documentan los refinamientos progresivos de las

estructuras de datos, de la estructura del programa y de

los detalles procedimentales.

El diseo de software se encuentra en una etapa

relativamente temprana en su evolucin, en

comparacin con otras ingenieras. Pero, ya existen

tcnicas de diseo de software para poder evaluar la

calidad del software.

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El diseo de software, al igual que los mtodos de

diseo de todas las ingenieras, cambian continuamente

al aparecer nuevos mtodos, mejores anlisis y ampliar

los conocimientos.

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Dentro de las Metodologas

El proceso de software dirigido por un plan es aquel

donde todas las actividades del proceso se planean por

anticipado y el avance se mide contra dicho plan. Aquel diseo es ms estructurado y formal.

En cambio un proceso gil tiene una planeacin

incremental y es ms fcil de modificar el proceso para

reflejar los requerimientos cambiantes del cliente. Aquel diseo es menos formal y ms flexible.

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Sin diseo, nos arriesgamos a construir un sistema

inestable, un sistema que falle cuando se realicen

pequeos cambios, un sistema que sea difcil de probar,

un sistema cuya calidad no pueda ser evaluada hasta

ms adelante, cuando quede poco tiempo y ya sea haya

gastado mucho dinero.

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Abstraccin es el proceso o el resultado de la generalizacinde la reduccin del contenido de la informacin de un

concepto o un fenmeno observable, por lo general, con el

fin de conservar nicamente la informacin que es relevante

para un propsito en particular.

En un alto grado de abstraccin una solucin se establece en

trminos generales con el lenguaje del entorno del

problema.

Criterios utilizados: Abstraccin

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En los grados de menor abstraccin se proporciona unadescripcin ms detallada de la solucin

En la medida en que se cambian los diferentes grados

de abstraccin tenemos:

Abstraccin Procedimental: Se refiere a una secuencia deinstrucciones que tiene una funcin especfica y limitada

Abstraccin de Datos: Es una coleccin nombrada de datos que

describe un objeto de datos

Abstraccin de Control:Mecanismo de control de

programa sin especificar datos

internos

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La abstraccin es un proceso mental que ignora partesde un todo selectivamente, con el fin de facilitar su

comprensin.

Abstraccin procedimental o funcional

Te quedas con qu hace una funcin y olvidas cmo seimplementa

Slo necesitamos conocer la sintaxis y la semntica

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La cantidad de informacin es menor. Las abstracciones permiten comprender la esencia de los

subsistemas sin tener que conocer detalles innecesarios

Las decisiones de diseo susceptibles de cambio deben

ocultarse detrs de interfaces abstractas

Los mdulos se han de disear de forma que la

informacin interna del mdulo sea inaccesible a otros

mdulos que no la necesitan

Una solucin modular implica niveles de abstraccin

Por tanto, ayuda a entender sistemas complejos

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Estrategia de diseo descendente

El diseo se refina con una jerarqua de detalles

creciente

Concepto muy ligado a la abstraccin El refinamiento es un concepto complementario a la abstraccin

Es el procedimiento por el que se va pasando de los

niveles superiores de abstraccin a los niveles inferiores,

es decir, la manera en que se va aadiendo informacinde un nivel a otro

En cada paso, una o varias instrucciones del programa dado se

descomponen en instrucciones ms detalladas

Cada refinamiento implica decisiones de diseo

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Criterios utilizados:Refinamiento sucesivo


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Criterios utilizados:Refinamiento sucesivo


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Los mdulos debern especificarse y disearse demanera que la informacin (procedimientos y datos)

que est dentro de un mdulo sea inaccesible a otros

mdulos que no necesiten esa informacin

El ocultamiento de la informacin es un buen mediopara conseguir abstraccin

Restricciones de acceso

Detalle procedimental dentro del mdulo

Estructura de datos local empleada por el

mdulo.

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Criterios utilizados:Ocultacin de la informacin


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Dentro del modelo de diseo es necesario que las clasesde diseo colaboren con alguna otra.

Definiciones:

Acoplamiento:La fuerza de las relaciones entre los mdulos.

Cohesin: Como estn relacionados los elementos que

conforman un mdulo.

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Criterios utilizados:Acoplamiento y cohesin


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El acoplamiento es una medida de la interconexin entre losmdulos de una estructura de software

El acoplamiento depende de la complejidad de la

interconexin entre los mdulos, el punto donde se realiza

una entrada o referencia a un mdulo y los datos que sepasan a travs de la interfaz

Minimizar el acoplamiento implica un buen diseo

Un acoplamiento bajo indica un sistema bien dividido y puede

conseguirse mediante la eliminacin o reduccin de relacionesinnecesarias

Acoplamiento mnimo

Ningn mdulo tiene que preocuparse de los detalles de la

construccin interna del resto de los mdulos

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Criterios utilizados:Acoplamiento


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Criterios utilizados:Acoplamiento


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La cohesin es la medida de la relacin funcional de loselementos de un mdulo.

Organizacin de los elementos de forma que los que tengan

una mayor relacin para realizar una tarea, pertenezcan al

mismo mdulo y los elementos no relacionados seencuentren en mdulos separados

Un subsistema o mdulo tiene un alto grado de cohesin si

mantiene unidascosas que estn relacionadas entre ellas y

mantiene fuera el resto Un mdulo cohesivo lleva a cabo una sola

tarea dentro de un procedimiento software

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Criterios utilizados:Cohesin


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Criterios utilizados:Cohesin


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Es el atributo particular del software que permite que

un programa sea manejable de manera intelectual.

Se divide el software en componentes identificables y

tratables por separado, denominados mdulos, que

estn integrados para satisfacer los requisitos del

programa.

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Criterios utilizados:Modularidad


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La modularidad facilita:

Los factores de calidad del software

Extensibilidad: interfaces abstractas, bien definidas

Reusabilidad: bajo acoplamiento, alta cohesin

Portabilidad: oculta las dependencias mquina

La calidad de los diseos software

Permite reducir la complejidad del sistema global mediante

arquitecturas software descentralizadas

Incrementa la escalabilidad mediante el soporte al desarrollo

independiente y concurrente por varias personas

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Criterios utilizados:Modularidad


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Encapsulacin mediante la agrupacin y empaquetadode los elementos y los detalles internos de una

abstraccin, haciendo que estos detalles sean

inaccesibles.

La separacin de la interfaz y la aplicacin implica ladefinicin de un elemento especificando una interfaz

pblica, conoce a los clientes, aparte de los detalles de

cmo se realiza el componente.

Suficiencia e integridad. Los mtodos asociados con

una clase de diseo deben enfocarse en el

cumplimiento de un servicio para la clase.

Otros criterios utilizados

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ConcurrenciaLa forma de descomponer el software en los procesos, tareas

e hilos tratar relacionarlos con la eficiencia, la atomicidad, la

sincronizacin, y dems cuestiones de programacin.

Control y manejo de Eventos

Cmo organizar los datos y el controlar el flujo, manejo de

reactivo y temporal de los aconteci-

mientos a travs de diversos mecanismos,

tales como la invocacin implcita de

llamadas y sus intentos.

Otros puntos del diseo

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Distribucin de Componentes

Cmo distribuir el software en el hardware, cmo los

componentes se comunican, cmo se puede usar una

plataforma al utilizarse para hacer frente a software

heterogneos. Error y Gestin de Excepciones Tolerancia a Fallos

El anlisis y la gestin del riesgo son una

serie de pasos que ayudan al equipo

del software a comprender y

a gestionar la incertidumbre.

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Otros puntos del diseo


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Divide y conquistars Incrementar la cohesin

Reducir el acoplamiento

Incrementar la abstraccin

Disear para reutilizar

Disear con reutilizacin

Disear pensando en flexibilidad

Anticiparse a la obsolescencia

Disear pensando en portabilidad

Disear pensando en verificabilidad

Principios del Diseo

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Un buen diseo: Hace el proyecto ms fcil

Directamente enlazado con la calidad del software

Minimiza el incremento de costos

Un mal diseo:

Hace el proyecto imposible

No podr ser salvado con un buen desarrollo

Deviene en un sistema inestable

Beneficios del diseo

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El diseo de es un proceso que trata de formular yevaluar una solucin para un problema dado

El diseo de software es el proceso de definir laarquitectura, componentes, interfaces y otrascaractersticas de un sistema o componente.

Sin diseo nos arriesgamos a construir un sistemainestable, que falle cuando se realicen pequeoscambios y que sea difcil de probar

El diseo es tcnicamente la parte central de laingeniera del software

Existen criterios utilizados y puntos clave que se debentener en cuenta en el diseo de software.

Resumen

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Por qu es importante el diseo de software?

Preguntas?

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