SOFTWARE
Se conoce como software al
equipamiento lógico o soporte lógico de un sistema informático, que comprende el conjunto
de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la
realización de tareas específicas, en contraposición a los componentesfísicos que son llamados hardware.
Los
componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas; tales como el procesador de texto, que permite al usuario
realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como elsistema
operativo, que básicamente permite al resto de los programas
funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los
componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con
el usuario.
El anglicismo "software" es el más
ampliamente difundido al referirse a este concepto, especialmente en la jerga técnica; en tanto que el término sinónimo
«logicial», derivado del término francés logiciel, es utilizado mayormente en
países y zonas de influencia francesa.
Etimologia
Software
(pronunciación AFI:[ˈsɒftwɛəʳ])
es una palabra proveniente del inglés (literalmente: partes blandas o
suaves), que en español no posee una traducción adecuada al contexto, por lo
cual se la utiliza asiduamente sin traducir y así fue admitida por la Real Academia Española (RAE).2 Aunque puede no ser estrictamente lo
mismo, suele sustituirse por expresiones tales como programas (informáticos) o aplicaciones (informáticas) o soportes lógicos.
Software es lo que se denomina producto en Ingeniería de Software.
Definición de Software
Existen varias
definiciones similares aceptadas para software, pero probablemente la más
formal sea la siguiente:
Es el conjunto de los
programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados,
que forman parte de las operaciones de un sistema de computación.
Considerando esta
definición, el concepto de software va más allá de los programas de computación
en sus distintos estados: código fuente, binario o ejecutable; también su documentación, los datos
a procesar e incluso la información de usuario forman parte del software: es
decir, abarca todo lo intangible, todo lo «no físico» relacionado.
El término «software»
fue usado por primera vez en este sentido por John W. Tukey en 1957. En la ingeniería de
software y las ciencias de la computación, el software es
toda la información procesada por los sistemas informáticos: programas y datos.
El concepto de leer diferentes
secuencias de instrucciones (programa) desde la memoria de
un dispositivo para controlar los cálculos fue introducido por Charles Babbage como parte de su máquina diferencial. La
teoría que forma la base
de la mayor parte del software moderno fue propuesta por Alan Turing en su ensayo de 1936, «Los números
computables», con una aplicación al problema de decisión.
Clasificación del Software
Si bien esta
distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines
prácticos se puede clasificar al software en tres grandes tipos:
· Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al
programador de los detalles del sistema informático en particular que se use,
aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características
internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones,
impresoras, pantallas, teclados, etc. El software de sistema le procura al
usuario y programador adecuadas interfaces de alto
nivel, controladores,
herramientas y utilidades de apoyo que permiten el mantenimiento del sistema
global. Incluye entre otros:
·
Herramientas de Corrección y Optimización
· Software de
programación: Es el conjunto de
herramientas que permiten al programador desarrollar
programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de
programación, de una manera práctica. Incluyen básicamente:
· Entornos de Desarrollo Integrados (IDE):
Agrupan las anteriores herramientas, usualmente en un entorno visual, de forma
tal que el programador no necesite introducir múltiples comandos para compilar, interpretar, depurar,
etc. Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz
gráfica de usuario (GUI).
· Software de
aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias
tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser
automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios. Incluye entre
muchos otros:
·
Aplicaciones para Control de sistemas y automatización industrial
·
Telecomunicaciones (por ejemplo Internet y toda su
estructura lógica)
·
Software de cálculo numérico y simbólico.
·
Software de diseño
asistido (CAD)
·
Software de control numérico (CAM)
Proceso de creación del software
Se
define como proceso al conjunto ordenado de pasos a seguir
para llegar a la solución de un problema u obtención de un producto, en este
caso particular, para lograr un producto software que resuelva un problema
específico.
El proceso de creación
de software puede llegar a ser muy complejo, dependiendo de su porte,
características y criticidad del mismo. Por ejemplo la creación de un sistema
operativo es una tarea que requiere proyecto, gestión, numerosos recursos y
todo un equipo disciplinado de trabajo. En el otro extremo, si se trata de un
sencillo programa (por ejemplo, la resolución de una ecuación de segundo
orden), éste puede ser realizado por un solo programador (incluso aficionado)
fácilmente. Es así que normalmente se dividen en tres categorías según su
tamaño (líneas de código)
o costo: de «pequeño», «mediano» y «gran porte». Existen varias
metodologías para estimarlo, una de las más populares es
el sistema COCOMO que
provee métodos y un software (programa) que calcula y provee una aproximación
de todos los costos de producción en un «proyecto software» (relación
horas/hombre, costo monetario, cantidad de líneas fuente de acuerdo a lenguaje
usado, etc.).
Considerando los de
gran porte, es necesario realizar complejas tareas, tanto técnicas como de
gerencia, una fuerte gestión y análisis diversos (entre otras cosas), la
complejidad de ello ha llevado a que desarrolle una ingeniería específica para
tratar su estudio y realización: es conocida como Ingeniería de
Software.
En tanto que en los de
mediano porte, pequeños equipos de trabajo (incluso un avezado analista-programador solitario) pueden realizar la tarea.
Aunque, siempre en casos de mediano y gran porte (y a veces también en algunos
de pequeño porte, según su complejidad), se deben seguir ciertas etapas que son
necesarias para la construcción del software. Tales etapas, si bien deben
existir, son flexibles en su forma de aplicación, de acuerdo a la metodología o proceso
de desarrollo escogido
y utilizado por el equipo de desarrollo o por el analista-programador solitario
(si fuere el caso).
Los «procesos de desarrollo de software»
poseen reglas preestablecidas, y deben ser aplicados en la creación del
software de mediano y gran porte, ya que en caso contrario lo más seguro es que
el proyecto no logre concluir o termine sin cumplir los objetivos previstos, y
con variedad de fallos inaceptables (fracasan, en pocas palabras). Entre tales
«procesos» los hay ágiles o livianos (ejemplo XP),
pesados y lentos (ejemplo RUP),
y variantes intermedias. Normalmente se aplican de acuerdo al tipo y porte del
software a desarrollar, a criterio del líder (si lo hay) del equipo de
desarrollo. Algunos de esos procesos son Programación Extrema (en inglés eXtreme
Programming o XP),Proceso
Unificado de Rational (en
inglés Rational Unified Process o RUP), Feature Driven Development (FDD),
etc.
Cualquiera sea el
«proceso» utilizado y aplicado al desarrollo del software (RUP, FDD, XP, etc),
y casi independientemente de él, siempre se debe aplicar un «modelo de ciclo de
vida».
Se estima que, del
total de proyectos software grandes emprendidos, un 28% fracasan, un 46% caen
en severas modificaciones que lo retrasan y un 26% son totalmente exitosos.
Cuando un proyecto
fracasa, rara vez es debido a fallas técnicas, la principal causa de fallos y
fracasos es la falta de aplicación de una buena metodología o proceso de
desarrollo. Entre otras, una fuerte tendencia, desde hace pocas décadas, es
mejorar las metodologías o procesos de desarrollo, o crear nuevas y
concientizar a los profesionales de la informática a
su utilización adecuada. Normalmente los especialistas en el estudio y
desarrollo de estas áreas (metodologías) y afines (tales como modelos y hasta
la gestión misma de los proyectos) son los ingenieros en software, es su
orientación. Los especialistas en cualquier otra área de desarrollo informático
(analista, programador, Lic. en informática, ingeniero en informática,
ingeniero de sistemas, etc.) normalmente aplican sus conocimientos
especializados pero utilizando modelos, paradigmas y procesos ya elaborados.
Es común para el
desarrollo de software de mediano porte que los equipos humanos involucrados
apliquen «metodologías propias», normalmente un híbrido de los procesos
anteriores y a veces con criterios propios.
El proceso de
desarrollo puede involucrar numerosas y variadas tareas,6 desde
lo administrativo, pasando por lo técnico y hasta la gestión y el
gerenciamiento. Pero, casi rigurosamente, siempre se cumplen ciertas etapas mínimas; las que se pueden resumir como sigue:
·
Captura, elicitación8 ,
especificación y análisis de requisitos (ERS)
·
Diseño
·
Pruebas (unitarias y de integración)
·
Instalación y paso a producción
En las anteriores
etapas pueden variar ligeramente sus nombres, o ser más globales, o
contrariamente, ser más refinadas; por ejemplo indicar como una única fase (a
los fines documentales e interpretativos) de «análisis y diseño»; o indicar
como «implementación» lo que está dicho como «codificación»; pero en rigor,
todas existen e incluyen, básicamente, las mismas tareas específicas.
En el apartado 4 del
presente artículo se brindan mayores detalles de cada una de las etapas
indicadas.
Modelos de proceso o ciclo de vida
Para cada una de las
fases o etapas listadas en el ítem anterior, existen sub-etapas (o tareas). El
modelo de proceso o modelo de ciclo de vida utilizado para el desarrollo, define
el orden de las tareas o actividades involucradas,6 también
define la coordinación entre ellas, y su enlace y realimentación. Entre los más
conocidos se puede mencionar:modelo en cascada o secuencial, modelo espiral, modelo
iterativo incremental. De los antedichos hay a su vez algunas
variantes o alternativas, más o menos atractivas según sea la aplicación
requerida y sus requisitos.
Modelo cascada
Este, aunque es más
comúnmente conocido como modelo en cascada es también llamado «modelo clásico»,
«modelo tradicional» o «modelo lineal secuencial».
El modelo en cascada
puro difícilmente se utiliza tal cual, pues esto implicaría un previo
y absoluto conocimiento
de los requisitos, la no volatilidad de los mismos (o rigidez) y etapas
subsiguientes libres de errores; ello sólo podría ser aplicable a escasos y
pequeños sistemas a desarrollar. En estas circunstancias, el paso de una etapa
a otra de las mencionadas sería sin retorno, por ejemplo pasar del diseño a la
codificación implicaría un diseño exacto y sin errores ni probable modificación
o evolución: «codifique lo diseñado sin errores, no habrá en absoluto variantes
futuras». Esto es utópico; ya que intrínsecamente el
software es de carácter evolutivo,9 cambiante
y difícilmente libre de errores, tanto durante su desarrollo como durante su
vida operativa.
Algún cambio durante
la ejecución de una cualquiera de las etapas en este modelo secuencial
implicaría reiniciar desde el principio todo el ciclo completo, lo cual
redundaría en altos costos de tiempo y desarrollo. La Figura 2 muestra un
posible esquema de el modelo en cuestión.
Sin embargo, el modelo
cascada en algunas de sus variantes es uno de los actualmente más
utilizados,10 por
su eficacia y simplicidad, más que nada en software de pequeño y algunos de
mediano porte; pero nunca (o muy rara vez) se lo usa en su "forma
pura", como se dijo anteriormente. En lugar de ello, siempre se produce
algunarealimentación entre etapas, que no es completamente
predecible ni rígida; esto da oportunidad al desarrollo de productos software
en los cuales hay ciertas incertezas, cambios o evoluciones durante el ciclo de
vida. Así por ejemplo, una vez capturados y especificados los requisitos
(primera etapa) se puede pasar al diseño del sistema, pero durante esta última
fase lo más probable es que se deban realizar ajustes en los requisitos (aunque
sean mínimos), ya sea por fallas detectadas, ambigüedades o bien por que los
propios requisitos han cambiado o evolucionado; con lo cual se debe retornar a
la primera o previa etapa, hacer los reajuste pertinentes y luego continuar
nuevamente con el diseño; esto último se conoce como realimentación. Lo
normal en el modelo cascada será entonces la aplicación del mismo con sus
etapas realimentadas de alguna forma, permitiendo retroceder de una a la
anterior (e incluso poder saltar a varias anteriores) si es requerido.
Lo dicho es, a grandes
rasgos, la forma y utilización de este modelo, uno de los más usados y
populares.6 El
modelo cascada realimentado resulta muy atractivo, hasta ideal, si el proyecto
presenta alta rigidez (pocos cambios, previsto no evolutivo), los requisitos
son muy claros y están correctamente especificados.
Hay
más variantes similares al modelo: refino de etapas (más etapas, menores y más
específicas) o incluso mostrar menos etapas de las indicadas, aunque en tal
caso la faltante estará dentro de alguna otra. El orden de esas fases indicadas
en el ítem previo es el lógico y adecuado, pero adviértase, como se dijo, que
normalmente habrá realimentación hacia atrás.
El modelo lineal o en
cascada es el paradigma más antiguo y extensamente utilizado, sin embargo las
críticas a él (ver desventajas) han puesto en duda su eficacia. Pese a todo,
tiene un lugar muy importante en la Ingeniería de
software y continúa
siendo el más utilizado; y siempre es mejor que un enfoque al azar.
Desventajas del modelo
cascada:
· Los cambios introducidos durante el desarrollo pueden confundir
al equipo profesional en las etapas tempranas del proyecto. Si los cambios se
producen en etapa madura (codificación o prueba) pueden ser catastróficos para
un proyecto grande.
· No es frecuente que el cliente o usuario final explicite clara y
completamente los requisitos (etapa de inicio); y el modelo lineal lo requiere.
La incertidumbre natural en los comienzos es luego difícil de acomodar.
· El cliente debe tener paciencia ya
que el software no estará disponible hasta muy avanzado el proyecto. Un error
detectado por el cliente (en fase de operación) puede ser desastroso,
implicando reinicio del proyecto, con altos costos.
Modelos evolutivos
El software evoluciona
con el tiempo. Los requisitos del
usuario y del producto suelen cambiar conforme se desarrolla el mismo. Las
fechas de mercado y la competencia hacen que no sea posible esperar a poner en
el mercado un producto absolutamente completo, por lo que se aconsejable
introducir una versión funcional limitada de alguna forma para aliviar las
presiones competitivas.
En
esas u otras situaciones similares los desarrolladores necesitan modelos de
progreso que estén diseñados para acomodarse a una evolución temporal o
progresiva, donde los requisitos centrales son conocidos de antemano, aunque no
estén bien definidos a nivel detalle.
En
el modelo cascada y cascada realimentado no se tiene demasiado en cuenta la
naturaleza evolutiva del software, se
plantea como estático, con requisitos bien conocidos y definidos desde el
inicio.
Los
evolutivos son modelos iterativos, permiten desarrollar versiones cada vez más
completas y complejas, hasta llegar al objetivo final deseado; incluso
evolucionar más allá, durante la fase de operación.
Los modelos «iterativo
incremental» y «espiral» (entre otros) son dos de los más conocidos y
utilizados del tipo evolutivo.
Modelo
iterativo incremental
En términos generales,
se puede distinguir, en la Figura 4, los pasos generales que sigue el proceso
de desarrollo de un producto software. En el modelo de ciclo de vida
seleccionado, se identifican claramente dichos pasos. La descripción del
sistema es esencial para especificar y confeccionar los distintos incrementos
hasta llegar al producto global y final. Las actividades concurrentes
(especificación, desarrollo y validación) sintetizan el desarrollo
pormenorizado de los incrementos, que se hará posteriormente.
El diagrama de la
Figura 4 muestra en forma muy esquemática, el funcionamiento de un ciclo
iterativo incremental, el cual permite la entrega de versiones parciales a
medida que se va construyendo el producto final. Es
decir, a medida que cada incremento definido llega a su etapa de operación y
mantenimiento. Cada versión emitida incorpora a los anteriores incrementos las
funcionalidades y requisitos que fueron analizados como necesarios.
El incremental es un modelo de tipo evolutivo que está basado en varios
ciclos Cascada Realimentados aplicados repetidamente, con una filosofía
iterativa. En la Figura 5 se muestra un refino del diagrama previo,
bajo un esquema temporal, para obtener finalmente el esquema del modelo de
ciclo de vida Iterativo Incremental, con sus actividades genéricas asociadas.
Aquí se observa claramente cada ciclo cascada que es aplicado para la obtención
de un incremento; estos últimos se van integrando para obtener el producto
final completo. Cada incremento es un ciclo Cascada Realimentado, aunque, por
simplicidad, en la Figura 5 se muestra como secuencial puro.
Se observa que existen
actividades de desarrollo (para cada incremento) que son realizadas en paralelo
o concurrentemente, así por ejemplo, en la Figura, mientras se realiza el
diseño detalle del primer incremento ya se está realizando en análisis del segundo.
La Figura 5 es sólo esquemática, un incremento no necesariamente se iniciará
durante la fase de diseño del anterior, puede ser posterior (incluso antes), en
cualquier tiempo de la etapa previa. Cada incremento concluye con la actividad
de «operación y mantenimiento» (indicada como «Operación» en la figura), que es
donde se produce la entrega del producto parcial al cliente. El momento de
inicio de cada incremento es dependiente de varios factores: tipo de sistema;
independencia o dependencia entre incrementos (dos de ellos totalmente
independientes pueden ser fácilmente iniciados al mismo tiempo si se dispone de
personal suficiente); capacidad y cantidad de profesionales involucrados en el
desarrollo; etc.
Bajo este modelo se
entrega software «por partes funcionales más pequeñas», pero reutilizables,
llamadas incrementos. En general cada incremento se construye sobre aquel que
ya fue entregado.
Como se muestra en la
Figura 5, se aplican secuencias Cascada en forma escalonada, mientras progresa
el tiempo calendario. Cada secuencia lineal o Cascada produce un incremento y a
menudo el primer incremento es un sistema básico, con muchas funciones
suplementarias (conocidas o no) sin entregar.
El
cliente utiliza inicialmente ese sistema básico, intertanto, el resultado de su
uso y evaluación puede aportar al plan para el desarrollo del/los siguientes
incrementos (o versiones). Además también aportan a ese plan otros factores,
como lo es la priorización (mayor o menor urgencia en la necesidad de cada
incremento en particular) y la dependencia entre incrementos (o independencia).
Luego de cada
integración se entrega un producto con mayor funcionalidad que el previo. El
proceso se repite hasta alcanzar el software final completo.
Siendo iterativo, con
el modelo incremental se entrega un producto parcial pero completamente
operacional en cada incremento, y no una parte que sea usada para
reajustar los requisitos (como si ocurre en el modelo de construcción
de prototipos).
El enfoque incremental
resulta muy útil cuando se dispone de baja dotación de personal para el
desarrollo; también si no hay disponible fecha límite del proyecto por lo que
se entregan versiones incompletas pero que proporcionan al usuario
funcionalidad básica (y cada vez mayor). También es un modelo útil a los fines
de versiones de evaluación.
Nota:
Puede ser considerado y útil, en cualquier momento o incremento incorporar
temporalmente el paradigma MCP como complemento, teniendo así una
mixtura de modelos que mejoran el esquema y desarrollo general.
Ejemplo:
Un procesador de texto que sea desarrollado bajo el paradigma
Incremental podría aportar, en principio, funciones básicas de edición de
archivos y producción de documentos (algo como un editor simple). En un segundo incremento se le
podría agregar edición más sofisticada, y de generación y mezcla de documentos.
En un tercer incremento podría considerarse el agregado de funciones de corrección
ortográfica, esquemas de paginado y plantillas; en un cuarto capacidades de dibujo
propias y ecuaciones matemáticas. Así sucesivamente hasta llegar al procesador
final requerido. Así, el producto va creciendo, acercándose a su meta final,
pero desde la entrega del primer incremento ya es útil y funcional para el
cliente, el cual observa una respuesta rápida en cuanto a entrega temprana; sin
notar que la fecha límite del proyecto puede no estar acotada ni tan definida,
lo que da margen de operación y alivia presiones al equipo de desarrollo.
Como
se dijo, el Iterativo Incremental es un modelo del tipo evolutivo, es decir
donde se permiten y esperan probables cambios en los requisitos en tiempo de
desarrollo; se admite cierto margen para que el software pueda evolucionar. Aplicable
cuando los requisitos son medianamente bien conocidos pero no son completamente
estáticos y definidos, cuestión esa que si es indispensable para poder utilizar
un modelo Cascada.
El modelo es
aconsejable para el desarrollo de software en el cual se observe, en su etapa
inicial de análisis, que posee áreas bastante bien definidas a cubrir, con
suficiente independencia como para ser desarrolladas en etapas sucesivas. Tales
áreas a cubrir suelen tener distintos grados de apremio por lo cual las mismas
se deben priorizar en un análisis previo, es decir, definir cual será la
primera, la segunda, y así sucesivamente; esto se conoce como «definición de
los incrementos» con base en la priorización. Pueden no existir prioridades
funcionales por parte del cliente, pero el desarrollador debe fijarlas de todos
modos y con algún criterio, ya que basándose en ellas se desarrollarán y
entregarán los distintos incrementos.
El hecho de que
existan incrementos funcionales del software lleva inmediatamente a pensar en
un esquema de desarrollo modular,
por tanto este modelo facilita tal paradigma de diseño.
En resumen, un modelo
incremental lleva a pensar en un desarrollo modular, con entregas parciales del
producto software denominados «incrementos» del sistema, que son escogidos
según prioridades predefinidas de algún modo. El modelo permite una implementación
con refinamientos sucesivos (ampliación o mejora). Con cada incremento se
agrega nueva funcionalidad o se cubren nuevos requisitos o bien se mejora la
versión previamente implementada del producto software.
Este
modelo brinda cierta flexibilidad para que durante el desarrollo se incluyan
cambios en los requisitos por parte del usuario, un cambio de requisitos
propuesto y aprobado puede analizarse e implementarse como un nuevo incremento
o, eventualmente, podrá constituir una mejora/adecuación de uno ya planeado.
Aunque si se produce un cambio de requisitos por parte del cliente que afecte
incrementos previos ya terminados (detección/incorporación tardía) se
debe evaluar la factibilidad y realizar un acuerdo con el cliente, ya que puede
impactar fuertemente en los costos.
La selección de este
modelo permite realizar entregas funcionales tempranas al cliente (lo cual es beneficioso tanto para él
como para el grupo de desarrollo). Se priorizan las entregas de aquellos
módulos o incrementos en que surja la necesidad operativa de hacerlo, por
ejemplo para cargas previas de información, indispensable para los incrementos
siguientes.
El modelo iterativo
incremental no obliga a especificar con precisión y detalle absolutamente todo
lo que el sistema debe hacer, (y cómo), antes de ser construido (como el caso
del cascada, con requisitos congelados). Sólo se hace en el incremento en
desarrollo. Esto torna más manejable el proceso y reduce el impacto en los
costos. Esto es así, porque en caso de alterar o rehacer los requisitos, solo
afecta una parte del sistema. Aunque, lógicamente, esta situación se agrava si
se presenta en estado avanzado, es decir en los últimos incrementos. En
definitiva, el modelo facilita la incorporación de nuevos requisitos durante el
desarrollo.
Con
un paradigma incremental se reduce el tiempo de desarrollo inicial, ya que se
implementa funcionalidad parcial. También provee un impacto ventajoso frente al
cliente, que es la entrega temprana de partes operativas del software.
El modelo proporciona
todas las ventajas del modelo en cascada realimentado, reduciendo sus
desventajas sólo al ámbito de cada incremento.
El modelo incremental
no es recomendable para casos de sistemas de tiempo real, de alto nivel de seguridad, de procesamiento
distribuido, o de alto índice de riesgos.
Modelo espiral
El modelo espiral fue
propuesto inicialmente por Barry Boehm. Es un modelo evolutivo que
conjuga la naturaleza iterativa del modelo MCP con los aspectos controlados y
sistemáticos del Modelo Cascada. Proporciona potencial para desarrollo rápido
de versiones incrementales. En el modelo Espiral el software se construye en
una serie de versiones incrementales. En las primeras iteraciones la versión
incremental podría ser un modelo en papel o bien un prototipo. En las últimas
iteraciones se producen versiones cada vez más completas del sistema diseñado.
El modelo se divide en
un número de Actividades de marco de trabajo, llamadas «regiones de tareas». En general existen entre tres y seis regiones
de tareas (hay variantes del modelo). En la Figura 6 se muestra el esquema de
un Modelo Espiral con 6 regiones. En este caso se explica una variante del
modelo original de Boehm, expuesto en su tratado de 1988; en 1998 expuso un
tratado más reciente.
Las regiones definidas
en el modelo de la figura son:
· Región 1 - Tareas requeridas para establecer la comunicación
entre el cliente y el desarrollador.
· Región 2 - Tareas inherentes a la definición de los recursos,
tiempo y otra información relacionada con el proyecto.
· Región 3 - Tareas necesarias para evaluar los riesgos técnicos y
de gestión del proyecto.
· Región 4 - Tareas para construir una o más representaciones de la aplicación software.
· Región 5 - Tareas para construir la aplicación, instalarla,
probarla y proporcionar soporte al usuario o cliente (Ej. documentación y
práctica).
· Región 6 - Tareas para obtener la reacción del cliente, según la
evaluación de lo creado e instalado en los ciclos anteriores.
Las actividades
enunciadas para el marco de trabajo son generales y se aplican a cualquier
proyecto, grande, mediano o pequeño, complejo o no. Las regiones que definen
esas actividades comprenden un «conjunto de tareas» del trabajo: ese conjunto
sí se debe adaptar a las características del proyecto en particular a
emprender. Nótese que lo listado en los ítems de 1 a 6 son conjuntos de tareas,
algunas de las ellas normalmente dependen del proyecto o desarrollo en si.
Proyectos
pequeños requieren baja cantidad de tareas y también de formalidad. En
proyectos mayores o críticos cada región de tareas contiene labores de más alto
nivel de formalidad. En cualquier caso se aplican actividades de protección
(por ejemplo, gestión de configuración del software, garantía de calidad,
etc.).
Al
inicio del ciclo, o proceso evolutivo, el equipo de ingeniería gira alrededor
del espiral (metafóricamente hablando) comenzando por el centro (marcado con ๑ en la Figura 6) y en el sentido indicado; el primer circuito de
la espiral puede producir el desarrollo de una especificación del producto; los pasos siguientes
podrían generar un prototipo y progresivamente versiones más
sofisticadas del software.
Cada
paso por la región de planificación provoca ajustes en el plan del proyecto; el
coste y planificación se realimentan en función de la evaluación del cliente.
El gestor de proyectos debe ajustar el número de iteraciones requeridas para
completar el desarrollo.
El
modelo espiral puede ir adaptándose y aplicarse a lo largo de todo el Ciclo de vida del software (en el modelo clásico, o cascada, el
proceso termina a la entrega del software).
Una
visión alternativa del modelo puede observarse examinando el «eje de punto de
entrada de proyectos». Cada uno de los circulitos (๏) fijados a lo largo del eje representan puntos de arranque de
los distintos proyectos (relacionados); a saber:
· Un proyecto de «desarrollo de conceptos» comienza al inicio de
la espiral, hace múltiples iteraciones hasta que se completa, es la zona
marcada con verde.
· Si lo anterior se va a desarrollar como producto real, se inicia
otro proyecto: «Desarrollo de nuevo Producto». Que evolucionará con iteraciones
hasta culminar; es la zona marcada en color azul.
· Eventual y análogamente se generarán proyectos de «mejoras de
productos» y de «mantenimiento de productos», con las iteraciones necesarias en
cada área (zonas roja y gris, respectivamente).
Cuando la espiral se
caracteriza de esta forma, está operativa hasta que el software se retira,
eventualmente puede estar inactiva (el proceso), pero cuando se produce un
cambio el proceso arranca nuevamente en el punto de entrada apropiado (por
ejemplo, en «mejora del producto»).
El
modelo espiral da un enfoque realista, que evoluciona igual que el software;11 se adapta muy bien para desarrollos a
gran escala.
El
Espiral utiliza el MCP para
reducir riesgos y permite aplicarlo en cualquier etapa de la evolución.
Mantiene el enfoque clásico (cascada) pero incorpora un marco de trabajo
iterativo que refleja mejor la realidad.
Este
modelo requiere considerar riesgos técnicos en todas las etapas del proyecto;
aplicado adecuadamente debe reducirlos antes de que sean un verdadero problema.
El
Modelo evolutivo como el Espiral es particularmente apto para el desarrollo de
Sistemas Operativos (complejos); también en sistemas de altos riesgos o
críticos (Ej. navegadores y controladores aeronáuticos) y en todos aquellos en
que sea necesaria una fuerte gestión del proyecto y sus riesgos, técnicos o de
gestión.
Desventajas importantes:
· Requiere mucha experiencia y habilidad para la evaluación de los
riesgos, lo cual es requisito para el éxito del proyecto.
· Es difícil convencer a los grandes clientes que se podrá
controlar este enfoque evolutivo.
Este modelo no se ha
usado tanto, como el Cascada (Incremental) o MCP, por lo que no se tiene bien medida su
eficacia, es un paradigma relativamente nuevo y difícil de implementar y
controlar.
Modelo
espiral Win & Win
Una variante
interesante del Modelo Espiral previamente visto (Figura 6) es el «Modelo
espiral Win-Win»7 (Barry Boehm).
El Modelo Espiral previo (clásico) sugiere la comunicación con el cliente para
fijar los requisitos, en que simplemente se pregunta al cliente qué necesita y
él proporciona la información para continuar; pero esto es en un contexto ideal
que rara vez ocurre. Normalmente cliente y desarrollador entran en una
negociación, se negocia coste frente a funcionalidad, rendimiento, calidad,
etc.
«Es así que la obtención de requisitos requiere una
negociación, que tiene éxito cuando ambas partes ganan».
Las
mejores negociaciones se fuerzan en obtener «Victoria & Victoria» (Win
& Win), es decir que el cliente gane obteniendo el producto que lo
satisfaga, y el desarrollador también gane consiguiendo presupuesto y fecha de
entrega realista. Evidentemente, este modelo requiere fuertes habilidades de
negociación.
El
modelo Win-Win define un conjunto de actividades de negociación al principio de
cada paso alrededor de la espiral; se definen las siguientes actividades:
1. Identificación del sistema o subsistemas clave de los
directivos(*) (saber qué quieren).
2. Determinación de «condiciones de victoria» de los directivos
(saber qué necesitan y los satisface)
3. Negociación de las condiciones «victoria» de los directivos para
obtener condiciones «Victoria & Victoria» (negociar para que ambos ganen).
(*)
Directivo: Cliente escogido con interés directo en el producto, que puede ser
premiado por la organización si tiene éxito o criticado si no.
El
modelo Win & Win hace énfasis en la negociación inicial, también introduce
3 hitos en el proceso llamados «puntos de fijación», que ayudan a establecer la
completitud de un ciclo de la espiral, y proporcionan hitos de decisión antes
de continuar el proyecto de desarrollo del software.
Etapas en el desarrollo del software
Captura, análisis y especificación de requisitos
Al inicio de un
desarrollo (no de un proyecto), esta es la primera fase que se realiza, y,
según el modelo de proceso adoptado, puede casi terminar para pasar a la
próxima etapa (caso de Modelo Cascada Realimentado) o puede hacerse
parcialmente para luego retomarla (caso Modelo Iterativo Incremental u otros de
carácter evolutivo).
En
simple palabras y básicamente, durante esta fase, se adquieren, reúnen y
especifican las características funcionales y no funcionales que deberá cumplir
el futuro programa o sistema a desarrollar.
Las
bondades de las características, tanto del sistema o programa a desarrollar,
como de su entorno, parámetros no funcionales y arquitectura dependen
enormemente de lo bien lograda que esté esta etapa. Esta es, probablemente, la
de mayor importancia y una de las fases más difíciles de lograr certeramente,
pues no es automatizable, no es muy técnica y depende en gran medida de la
habilidad y experiencia del analista que la realice.
Involucra
fuertemente al usuario o cliente del sistema, por tanto tiene matices muy
subjetivos y es difícil de modelar con certeza o aplicar una técnica que sea
«la más cercana a la adecuada» (de hecho no existe «la estrictamente
adecuada»). Si bien se han ideado varias metodologías, incluso software de apoyo,
para captura, elicitación y registro de requisitos, no existe una forma
infalible o absolutamente confiable, y deben aplicarse conjuntamente buenos
criterios y mucho sentido común por parte del o los analistas encargados de la
tarea; es fundamental también lograr una fluida y adecuada comunicación y
comprensión con el usuario final o cliente del sistema.
El artefacto más importante resultado de la
culminación de esta etapa es lo que se conoce como especificación de requisitos software o simplemente documento ERS.
Como
se dijo, la habilidad del analista para interactuar con el cliente es
fundamental; lo común es que el cliente tenga un objetivo general o problema
que resolver, no conoce en absoluto el área (informática), ni su jerga, ni
siquiera sabe con precisión qué debería hacer el producto software (qué y
cuantas funciones) ni, mucho menos, cómo debe operar. En otros casos menos
frecuentes, el cliente «piensa» que sabe precisamente lo que el software tiene
que hacer, y generalmente acierta muy parcialmente, pero su empecinamiento
entorpece la tarea de elicitación. El analista debe tener la capacidad para
lidiar con este tipo de problemas, que incluyen relaciones humanas; tiene que
saber ponerse al nivel del usuario para permitir una adecuada comunicación y comprensión.
Escasas
son las situaciones en que el cliente sabe con certeza e incluso con
completitud lo que requiere de su futuro sistema, este es el caso más sencillo
para el analista.
Las
tareas relativas a captura, elicitación, modelado y registro de requisitos,
además de ser sumamente importante, puede llegar a ser dificultosa de lograr
acertadamente y llevar bastante tiempo relativo al proceso total del
desarrollo; al proceso y metodologías para llevar a cabo este conjunto de
actividades normalmente se las asume parte propia de la Ingeniería de Software, pero dada la antedicha
complejidad, actualmente se habla de una Ingeniería de requisitos , aunque ella aún no existe
formalmente.
Hay
grupos de estudio e investigación, en todo el mundo, que están exclusivamente
abocados a idear modelos, técnicas y procesos para intentar lograr la correcta
captura, análisis y registro de requisitos. Estos grupos son los que
normalmente hablan de la Ingeniería de requisitos; es decir se plantea ésta
como un área o disciplina pero no como una carrera universitaria en si misma.
Algunos
requisitos no necesitan la presencia del cliente, para ser capturados o
analizados; en ciertos casos los puede proponer el mismo analista o, incluso,
adoptar unilateralmente decisiones que considera adecuadas (tanto en requisitos
funcionales como no funcionales). Por citar ejemplos probables: Algunos
requisitos sobre la arquitectura del sistema, requisitos no funcionales tales
como los relativos al rendimiento, nivel de soporte a errores operativos,
plataformas de desarrollo, relaciones internas o ligas entre la información
(entre registros o tablas de datos) a almacenar en caso de bases o bancos de
datos, etc. Algunos funcionales tales como opciones secundarias o de soporte
necesarias para una mejor o más sencilla operatividad; etc.
La
obtención de especificaciones a partir del cliente (u otros actores
intervinientes) es un proceso humano muy interactivo e iterativo; normalmente a
medida que se captura la información, se la analiza y realimenta con el
cliente, refinándola, puliéndola y corrigiendo si es necesario; cualquiera sea
el método de ERS utilizado. EL analista siempre debe
llegar a conocer la temática y el problema que resolver, dominarlo, hasta
cierto punto, hasta el ámbito que el futuro sistema a desarrollar lo abarque.
Por ello el analista debe tener alta capacidad para comprender problemas de muy
diversas áreas o disciplinas de trabajo (que no son específicamente suyas); así
por ejemplo, si el sistema a desarrollar será para gestionar información de una
aseguradora y sus sucursales remotas, el analista se debe compenetrar en cómo
ella trabaja y maneja su información, desde niveles muy bajos e incluso
llegando hasta los gerenciales. Dada a gran diversidad de campos a cubrir, los
analistas suelen ser asistidos por especialistas, es decir gente que conoce
profundamente el área para la cual se desarrollará el software; evidentemente
una única persona (el analista) no puede abarcar tan vasta cantidad de áreas
del conocimiento. En empresas grandes de desarrollo de productos software, es
común tener analistas especializados en ciertas áreas de trabajo.
Contrariamente,
no es problema del cliente, es decir él no tiene por qué saber nada de
software, ni de diseños, ni otras cosas relacionadas; sólo se debe limitar a
aportar objetivos, datos e información (de mano propia o de sus registros,
equipos, empleados, etc) al analista, y guiado por él, para que, en primera
instancia, defina el «Universo de
Discurso», y con posterior trabajo logre confeccionar el adecuado
documento ERS.
Es
bien conocida la presión que sufren los desarrolladores de sistemas
informáticos para comprender y rescatar las necesidades de los
clientes/usuarios. Cuanto más complejo es el contexto del problema más difícil
es lograrlo, a veces se fuerza a los desarrolladores a tener que convertirse en
casi expertos de los dominios que analizan.
Cuando
esto no sucede es muy probable que se genere un conjunto de requisitos erróneos o incompletos y por lo tanto
un producto de software con alto grado de desaprobación por parte de los
clientes/usuarios y un altísimo costo de reingeniería y mantenimiento. Todo
aquello que no se detecte, o resulte mal entendido en la etapa inicial
provocará un fuerte impacto negativo en los requisitos, propagando esta
corriente degradante a lo largo de todo el proceso de desarrollo e incrementando su perjuicio cuanto más tardía sea su detección (Bell y Thayer 1976)(Davis 1993).
Procesos,
modelado y formas de elicitación de requisitos
Siendo
que la captura, elicitación y especificación de requisitos, es una parte
crucial en el proceso de desarrollo de software, ya que de esta etapa depende
el logro de los objetivos finales previstos, se han ideado modelos y diversas
metodologías de trabajo para estos fines. También existen herramientas software
que apoyan las tareas relativas realizadas por el ingeniero en requisitos.
El
estándar IEEE 830-1998 brinda una normalización de las «Prácticas Recomendadas
para la Especificación de Requisitos Software».
A
medida que se obtienen los requisitos, normalmente se los va analizando, el
resultado de este análisis, con o sin el cliente, se plasma en un documento,
conocido como ERS oEspecificación de Requisitos Software,
cuya estructura puede venir definida por varios estándares, tales como CMMI.
Un
primer paso para realizar el relevamiento de información es el conocimiento y
definición acertada lo que se conoce como «Universo de Discurso» del problema,
que se define y entiende por:
Universo de Discurso (UdeD): es el contexto
general en el cual el software deberá ser desarrollado y deberá operar. El UdeD
incluye todas las fuentes de información y todas las personas relacionadas con
el software. Esas personas son conocidas también como actores de ese
universo. El UdeD es la realidad circunstanciada por el conjunto de objetivos
definidos por quienes demandaron el software.
A
partir de la extracción y análisis de información en su ámbito se obtienen
todas las especificaciones necesarias y tipos de requisitos para el futuro
producto software.
El
objetivo de la Ingeniería de requisitos (IR) es sistematizar el proceso de
definición de requisitos permitiendo elicitar, modelar y analizar el problema,
generando un compromiso entre los ingenieros de requisitos y los
clientes/usuarios, ya que ambos participan en la generación y definición de los
requisitos del sistema. La IR aporta un conjunto de métodos, técnicas y herramientas
que asisten a los ingenieros de requisitos (analistas) para obtener requisitos
lo más seguros, veraces, completos y oportunos posibles, permitiendo
básicamente:
·
Comprender el problema
·
Facilitar la obtención de las necesidades del cliente/usuario
·
Validar con el cliente/usuario
·
Garantizar las especificaciones de requisitos
Si bien existen
diversas formas, modelos y metodologías para elicitar, definir y documentar
requisitos, no se puede decir que alguna de ellas sea mejor o peor que la otra,
suelen tener muchísimo en común, y todas cumplen el mismo objetivo. Sin
embargo, lo que si se puede decir sin dudas es que es indispensable utilizar
alguna de ellas para documentar las especificaciones del futuro producto
software. Así por ejemplo, hay un grupo de investigación argentino que desde
hace varios años ha propuesto y estudia el uso del LEL (Léxico Extendido del
Lenguaje) y Escenarios como metodología, aquí se presenta una de las tantas
referencias y bibliografía sobre ello. Otra forma, más ortodoxa, de capturar y
documentar requisitos se puede obtener en detalle, por ejemplo, en el trabajo
de la Universidad de Sevilla sobre «Metodología para el Análisis de Requisitos
de Sistemas Software».
En
la Figura 7 se muestra un esquema, más o menos riguroso, aunque no detallado,
de los pasos y tareas a seguir para realizar la captura, análisis y
especificación de requisitos software. También allí se observa qué artefacto o
documento se obtiene en cada etapa del proceso. En el diagrama no se explicita
metodología o modelo a utilizar, sencillamente se pautan las tareas que deben
cumplirse, de alguna manera.
Una posible lista,
general y ordenada, de tareas recomendadas para obtener la definición de lo que
se debe realizar, los productos a obtener y las técnicas a emplear durante la
actividad de elicitación de requisitos, en fase de Especificación de Requisitos Software es:
1.
Obtener información sobre el dominio del problema y el sistema
actual (UdeD).
2.
Preparar y realizar las reuniones para elicitación/negociación.
3.
Identificar/revisar los objetivos del usuario.
4.
Identificar/revisar los objetivos del sistema.
5.
Identificar/revisar los requisitos de
información.
6.
Identificar/revisar los requisitos funcionales.
7.
Identificar/revisar los requisitos no funcionales.
8.
Priorizar objetivos y requisitos.
Algunos principios
básicos a tener en cuenta:
·
Presentar y entender cabalmente el dominio de la información del
problema.
·
Definir correctamente las funciones que debe realizar el
Software.
·
Representar el comportamiento del software a consecuencias de
acontecimientos externos, particulares, incluso inesperados.
·
Reconocer requisitos incompletos, ambiguos o contradictorios.
·
Dividir claramente los modelos que representan la información,
las funciones y comportamiento y características no funcionales.
Clasificación
e identificación de requisitos
Se pueden identificar
dos formas de requisitos:
· Requisitos de usuario: Los requisitos de usuario son frases en
lenguaje natural junto a diagramas con los servicios que el sistema debe proporcionar, así como las
restricciones bajo las que debe operar.
· Requisitos de sistema: Los requisitos de sistema determinan los servicios del sistema y
pero con las restricciones en detalle. Sirven como contrato.
Es decir, ambos son lo
mismo, pero con distinto nivel de detalle.
Ejemplo
de requisito de usuario: El sistema debe hacer préstamos Ejemplo de requisito
de sistema: Función préstamo: entrada código socio, código ejemplar; salida:
fecha devolución; etc.
Se
clasifican en tres los tipos de requisitos de sistema:
·
Requisitos funcionales
Los requisitos
funcionales describen:
·
Los servicios que proporciona el sistema (funciones).
·
La respuesta del sistema ante determinadas entradas.
·
El comportamiento del sistema en situaciones particulares.
·
Requisitos no funcionales
Los requisitos no
funcionales son restricciones de los servicios o funciones que ofrece el
sistema (ej. cotas de tiempo, proceso de desarrollo, rendimiento, etc.)
Ejemplo 1. La
biblioteca Central debe ser capaz de atender simultáneamente a todas las
bibliotecas de la Universidad
Ejemplo 2. El tiempo
de respuesta a una consulta remota no debe ser superior a 1/2 s
A su vez, hay tres
tipos de requisitos no funcionales:
· Requisitos del producto. Especifican el comportamiento del
producto (Ej. prestaciones, memoria, tasa de fallos, etc.)
· Requisitos organizativos. Se derivan de las políticas y
procedimientos de las organizaciones de los clientes y desarrolladores (Ej.
estándares de proceso, lenguajes de programación, etc.)
· Requisitos externos. Se derivan de factores externos al sistema
y al proceso de desarrollo (Ej. requisitos legislativos, éticos, etc.)
· Requisitos del dominio.
Los requisitos del
dominio se derivan del dominio de la aplicación y reflejan características de
dicho dominio.
Pueden
ser funcionales o no funcionales.
Ej.
El sistema de biblioteca de la Universidad debe ser capaz de exportar datos
mediante el Lenguaje de Intercomunicación de Bibliotecas de España (LIBE). Ej.
El sistema de biblioteca no podrá acceder a bibliotecas con material censurado.
Diseño del sistema
En ingeniería de software, el diseño es una fase
de ciclo de vida del software. Se basa en la
especificación de requisitos producido por el análisis de los requisitos (fase
de análisis), el diseño define cómo estos requisitos se cumplirán, la
estructura que debe darse al sistema de software para que se haga realidad.
El
diseño sigue siendo una fase separada del la programación o codificación, esta
última corresponde a la traducción en un determinado lenguaje de programación de las premisas adoptadas en el
diseño.
Las
distinciones entre las actividades mencionadas hasta ahora no siempre son
claras cómo se quisiera en las teorías clásicas de ingeniería de software. El
diseño, en particular, puede describir el funcionamiento interno de un sistema
en diferentes niveles de detalle, cada una de ellos se coloca en una posición
intermedia entre el análisis y codificación.
Normalmente
se entiende por "diseño de la arquitectura" al diseño de "muy
alto nivel", que sólo define la estructura del sistema en términos de la
módulos de software de que se compone y las relaciones macroscópicas entre
ellos. A este nivel de diseño pertenecen fórmulas como cliente-servidor o “tres niveles”, o, más generalmente,
las decisiones sobre el uso de la arquitectura de hardware especial que se
utilice, el sistema operativo, DBMS, Protocolos de
red, etc.
Un
nivel intermedio de detalle puede definir la descomposición del sistema en
módulos, pero esta vez con una referencia más o menos explícita al modo de
descomposición que ofrece el particular lenguaje de programación con el que el desarrollo se va a
implementar, por ejemplo, en un diseño realizado con la tecnología de objetos, el proyecto podría describir al
sistema en términos de clases y
sus interrelaciones.
El
diseño detallado, por último, es una descripción del sistema muy cercana a la
codificación (por ejemplo, describir no sólo las clases en abstracto, sino
también sus atributos y los métodos con sus tipos).
Debido
a la naturaleza "intangible" del software, y dependiendo de las
herramientas que se utilizan en el proceso, la frontera entre el diseño y la
codificación también puede ser virtualmente imposible de identificar. Por
ejemplo, algunas herramientas CASE son capaces de generar código a partir
de diagramas UML, los que describen gráficamente la estructura de un sistema
software.
Codificación del software
Durante esta etapa se
realizan las tareas que comúnmente se conocen como programación;
que consiste, esencialmente, en llevar a código fuente, en el lenguaje de
programación elegido, todo lo diseñado en la fase anterior. Esta tarea la
realiza el programador,
siguiendo por completo los lineamientos impuestos en el diseño y en
consideración siempre a los requisitos funcionales y no funcionales (ERS)
especificados en la primera etapa.
Es
común pensar que la etapa de programación o codificación (algunos la llaman
implementación) es la que insume la mayor parte del trabajo de desarrollo del
software; sin embargo, esto puede ser relativo (y generalmente aplicable a
sistemas de pequeño porte) ya que las etapas previas son cruciales, críticas y
pueden llevar bastante más tiempo. Se suele hacer estimaciones de un 30% del
tiempo total insumido en la programación, pero esta cifra no es consistente ya
que depende en gran medida de las características del sistema, su criticidad y
el lenguaje de programación elegido.7 En tanto menor es el nivel del
lenguaje mayor será el tiempo de programación requerido, así por ejemplo se
tardaría más tiempo en codificar un algoritmo en lenguaje ensamblador que el mismo programado en lenguaje C.
Mientras
se programa la aplicación, sistema, o software en general, se realizan también
tareas de depuración, esto es la labor de ir liberando al código de los errores
factibles de ser hallados en esta fase (de semántica, sintáctica y lógica). Hay
una suerte de solapamiento con la fase siguiente, ya que para depurar la lógica
es necesario realizar pruebas unitarias, normalmente con datos de prueba; claro
es que no todos los errores serán encontrados sólo en la etapa de programación,
habrán otros que se encontrarán durante las etapas subsiguientes. La aparición
de algún error funcional (mala respuesta a los requisitos) eventualmente puede
llevar a retornar a la fase de diseño antes de continuar la codificación.
Durante
la fase de programación, el código puede adoptar varios estados, dependiendo de
la forma de trabajo y del lenguaje elegido, a saber:
· Código fuente: es el escrito directamente por
los programadores en editores de texto, lo cual genera
el programa. Contiene el conjunto de instrucciones
codificadas en algún lenguaje de alto nivel. Puede estar distribuido en
paquetes, procedimientos, bibliotecas fuente,
etc.
· Código objeto: es el código binario o
intermedio resultante de procesar con un compilador el código fuente. Consiste en una traducción completa y
de una sola vez de éste último. El código objeto no es inteligible por el ser
humano (normalmente es formato binario) pero tampoco es directamente ejecutable
por la computadora. Se trata de una representación intermedia entre el código
fuente y el código ejecutable, a los fines de un enlace final con las rutinas
de biblioteca y
entre procedimientos o bien para su uso con un pequeño intérprete intermedio [a
modo de distintos ejemplos véase EUPHORIA, (intérprete
intermedio), FORTRAN (compilador puro) MSIL (Microsoft Intermediate
Language) (intérprete)
y BASIC (intérprete puro, intérprete
intermedio, compilador intermedio o compilador puro, depende de la versión
utilizada)].
· El código objeto no existe si el programador trabaja con un
lenguaje a modo de intérprete puro, en este caso el mismo intérprete se
encarga de traducir y ejecutar línea por línea el código fuente (de acuerdo al
flujo del programa), en tiempo de ejecución. En este caso tampoco existe el o
los archivos de código ejecutable. Una desventaja de esta
modalidad es que la ejecución del programa o sistema es un poco más lenta que
si se hiciera con un intérprete intermedio, y bastante más lenta que si existe
el o los archivos de código ejecutable. Es decir no favorece el rendimiento en
velocidad de ejecución. Pero una gran ventaja de la modalidad intérprete puro,
es que el esta forma de trabajo facilita enormemente la tarea de depuración del
código fuente (frente a la alternativa de hacerlo con un compilador puro).
Frecuentemente se suele usar una forma mixta de trabajo (si el lenguaje de
programación elegido lo permite), es decir inicialmente trabajar a modo de
intérprete puro, y una vez depurado el código fuente (liberado de errores) se
utiliza un compilador del mismo lenguaje para obtener el código ejecutable
completo, con lo cual se agiliza la depuración y la velocidad de ejecución se
optimiza.
· Código ejecutable: Es el código binario
resultado de enlazar uno o más fragmentos de código objeto
con las rutinas y bibliotecas necesarias.
Constituye uno o más archivos
binarios con un
formato tal que el sistema
operativo es capaz de
cargarlo en la memoria RAM (eventualmente también parte en una memoria virtual),
y proceder a su ejecución directa. Por lo anterior se dice que el código
ejecutable es directamente «inteligible por la computadora». El código
ejecutable, también conocido como código máquina, no existe si se programa con
modalidad de «intérprete puro».
Pruebas (unitarias y de integración)
Entre las diversas pruebas que
se le efectúan al software se pueden distinguir principalmente:
· Prueba unitarias: Consisten en probar o testear
piezas de software pequeñas; a nivel de secciones, procedimientos, funciones y
módulos; aquellas que tengan funcionalidades específicas. Dichas pruebas se
utilizan para asegurar el correcto funcionamiento de secciones de código, mucho
más reducidas que el conjunto, y que tienen funciones concretas con cierto
grado de independencia.
· Pruebas de integración: Se realizan una vez que
las pruebas unitarias fueron concluidas exitosamente; con éstas se intenta
asegurar que el sistema completo, incluso los subsistemas que componen las
piezas individuales grandes del software funcionen correctamente al operar e
inteoperar en conjunto.
Las pruebas
normalmente se efectúan con los llamados datos de prueba,
que es un conjunto seleccionado de datos típicos a los que puede verse sometido
el sistema, los módulos o los bloques de código. También se escogen: Datos que
llevan a condiciones límites al software a fin de probar su tolerancia y
robustez; datos de utilidad para mediciones de rendimiento; datos que provocan
condiciones eventuales o particulares poco comunes y a las que el software
normalmente no estará sometido pero pueden ocurrir; etc. Los «datos de prueba»
no necesariamente son ficticios o «creados», pero normalmente sí lo son los de
poca probabilidad de ocurrencia.
Generalmente,
existe un fase probatoria final y completa del software, llamada Beta Test,
durante la cual el sistema instalado en condiciones normales de operación y
trabajo es probado exhaustivamente a fin de encontrar errores, inestabilidades,
respuestas erróneas, etc. que hayan pasado los previos controles. Estas son
normalmente realizadas por personal idóneo contratado o afectado
específicamente a ello. Los posibles errores encontrados se transmiten a los
desarrolladores para su depuración. En el caso de software de desarrollo «a
pedido», el usuario final (cliente) es el que realiza el Beta Test, teniendo
para ello un período de prueba pactado con el desarrollador.
Instalación y paso a producción
La instalación del software es el proceso por el cual los
programas desarrollados son transferidos apropiadamente al computador destino,
inicializados, y, eventualmente,configurados; todo ello con el propósito
de ser ya utilizados por el usuario final. Constituye la etapa final en el
desarrollo propiamente dicho del software. Luego de ésta el producto entrará en
la fase de funcionamiento y producción, para el que fuera diseñado.
La
instalación, dependiendo del sistema desarrollado, puede consistir en una
simple copia al disco rígido destino (casos raros actualmente); o
bien, más comúnmente, con una de complejidad intermedia en la que los distintos
archivos componentes del software (ejecutables, bibliotecas, datos propios, etc.) son descomprimidos y copiados a lugares específicos
preestablecidos del disco; incluso se crean vínculos con otros productos,
además del propio sistema
operativo. Este último caso, comúnmente es un proceso bastante
automático que es creado y guiado con heramientas software específicas (empaquetado y distribución, instaladores).
En
productos de mayor complejidad, la segunda alternativa es la utilizada, pero es
realizada o guiada por especialistas; puede incluso requerirse la instalación
en varios y distintos computadores (instalación distribuida).
También,
en software de mediana y alta complejidad normalmente es requerido un proceso
de configuración y chequeo, por el cual se asignan
adecuados parámetros de funcionamiento y se testea la operatividad funcional
del producto.
En
productos de venta masiva las instalaciones completas, si son relativamente
simples, suelen ser realizadas por los propios usuarios finales (tales como
sistemas operativos, paquetes de oficina, utilitarios, etc.) con herramientas
propias de instalación guiada; incluso la configuración suele ser automática.
En productos de diseño específico o «a medida» la instalación queda restringida,
normalmente, a personas especialistas involucradas en el desarrollo del
software en cuestión.
Una
vez realizada exitosamente la instalación del software, el mismo pasa a la fase
de producción (operatividad), durante la cual cumple las funciones para las que
fue desarrollado, es decir, es finalmente utilizado por el (o los) usuario
final, produciendo los resultados esperados.
Mantenimiento
El mantenimiento de software es el proceso de control, mejora y
optimización del software ya desarrollado e instalado, que también incluye
depuración de errores y defectos que puedan haberse filtrado de la fase de
pruebas de control y beta test. Esta fase es la última (antes de iterar, según
el modelo empleado) que se aplica al ciclo de vida del desarrollo de software.
La fase de mantenimiento es la que viene después de que el software está
operativo y en producción.
De
un buen diseño y documentación del desarrollo dependerá cómo será la fase de
mantenimiento, tanto en costo temporal como monetario. Modificaciones
realizadas a un software que fue elaborado con una documentación indebida o
pobre y mal diseño puede llegar a ser tanto o más costosa que desarrollar el
software desde el inicio. Por ello, es de fundamental importancia respetar
debidamente todas las tareas de las fases del desarrollo y mantener adecuada y
completa la documentación.
El
período de la fase de mantenimiento es normalmente el mayor en todo el ciclo de
vida. Esta fase involucra también
actualizaciones y evoluciones del software; no necesariamente implica que el
sistema tuvo errores. Uno o más cambios en el software, por ejemplo de
adaptación o evolutivos, puede llevar incluso a rever y adaptar desde parte de
las primeras fases del desarrollo inicial, alterando todas las demás;
dependiendo de cuán profundos sean los cambios. El modelo cascada común es
particularmente costoso en mantenimiento, ya que su rigidez implica que
cualquier cambio provoca regreso a fase inicial y fuertes alteraciones en las
demás fases del ciclo de vida.
Durante
el período de mantenimiento, es común que surjan nuevas revisiones y versiones
del producto; que lo liberan más depurado, con mayor y mejor funcionalidad,
mejor rendimiento, etc. Varias son las facetas que pueden ser alteradas para
provocar cambios deseables, evolutivos, adaptaciones o ampliaciones y mejoras.
Básicamente
se tienen los siguientes tipos de cambios:
· Perfectivos: Aquellos que llevan a una mejora de la calidad
interna del software en cualquier aspecto: Reestructuración del código,
definición más clara del sistema y su documentación; optimización del
rendimiento y eficiencia.
· Evolutivos: Agregados, modificaciones, incluso eliminaciones,
necesarias en el software para cubrir su expansión o cambio, según las
necesidades del usuario.
· Adaptivos: Modificaciones que afectan a los entornos en los que
el sistema opera, tales como: Cambios de configuración del hardware (por
actualización o mejora de componentes electrónicos), cambios en el software de
base, en gestores de base de datos, en comunicaciones, etc.
· Correctivos: Alteraciones necesarias para corregir errores de
cualquier tipo en el producto software desarrollado.
Carácter evolutivo del software
El software es el producto derivado del proceso de desarrollo, según la ingeniería de
software. Este producto es intrínsecamente evolutivo durante su ciclo de vida.
El software evoluciona, en general, generando versiones cada vez más completas,
complejas, mejoradas, optimizadas en algún aspecto, adecuadas a nuevas
plataformas (sean de hardware o sistemas operativos), etc.
Cuando
un sistema deja de evolucionar, eventualmente cumplirá con su ciclo de vida,
entrará en obsolescencia e inevitablemente, tarde o temprano, será reemplazado
por un producto nuevo.
El
software evoluciona sencillamente por que se debe adaptar a los cambios del
entorno, sean funcionales (exigencias de usuarios), operativos, de plataforma o
arquitectura hardware.
La
dinámica de evolución del software es el estudio de los cambios del sistema. La
mayor contribución en esta área fue realizada por Meir M. Lehman y Belady,
comenzando en los años 70 y 80. Su trabajo continuó en la década de 1990, con
Lehman y otros investigadores de relevancia en la realimentación en
los procesos de evolución (Lehman, 1996; Lehman et al., 1998; lehman et al.,
2001). A partir de esos estudios propusieron un conjunto de leyes (conocidas
como leyes de Lehman) respecto de los cambios producidos en
los sistemas. Estas leyes (en realidad son hipótesis) son invariantes y
ampliamente aplicables.
Lehman
y Belady analizaron el crecimiento y la evolución de varios sistemas software
de gran porte; derivando finalmente, según sus medidas, las siguientes ocho
leyes:
1. Cambio continuo: Un programa que se usa en un entorno real
necesariamente debe cambiar o se volverá progresivamente menos útil en ese
entorno.
2. Complejidad creciente: A medida que un programa en evolución
cambia, su estructura tiende a ser cada vez más compleja. Se deben dedicar
recursos extras para preservar y simplificar la estrucutura.
3. Evolución prolongada del programa: La evolución de los programas
es un proceso autorregulativo. Los atributos de los sistemas, tales como
tamaño, tiempo entre entregas y la cantidad de errores documentados son
aproximadamente invariantes para cada entrega del sistema.
4. Estabilidad organizacional: Durante el tiempo de vida de un
programa, su velocidad de desarrollo es aproximadamente constante e
independiente de los recursos dedicados al desarrollo del sistema.
5. Conservación de la familiaridad: Durante el tiempo de vida de un
sistema, el cambio incremental en cada entrega es aproximadamente constante.
6. Crecimiento continuado: La funcionalidad ofrecida por los
sistemas tiene que crecer continuamente para mantener la satisfacción de los
usuarios.
7. Decremento de la calidad: La calidad de los sistemas software
comenzará a disminuir a menos que dichos sistemas se adapten a los cambios de
su entorno de funcionamiento.
8. Realimentación del sistema: Los procesos de evolución incorporan
sistemas de realimentación multiagente y multibucle y estos deben ser tratados
como sistemas de realimentación para lograr una mejora significativa del
producto.
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