Modyfikacja oprogramowania

1. Modyfikacja oprogramowania • Omówienie zagadnień związanych z modyfikacją oprogramowania

2. Wstęp - Potrzeba modyfikacji oprogramowania • Niezależnie od wielkości nie da się zbudować systemu, którego nie będzie trzeba zmieniać. • Modyfikacja oprogramowania jest więc istotnym zagadnieniem, ponieważ większość firm całkowicie zależy od swoich systemów oprogramowania, w które zainwestowały miliony. • Zatem firmy muszą inwestować w modyfikację systemu, aby utrzymywać ich wartość.

3. Strategie modyfikowania oprogramowania • Pielęgnacja oprogramowania. Oprogramowanie jest zmieniane w odpowiedzi na zmiany wymagań, ale zasadnicza struktura oprogramowania pozostaje niezmieniona. • Przekształcenie architektoniczne. Jest to bardziej radykalne podejście do modyfikacji oprogramowania, ponieważ polega na wprowadzeniu znacznych zmian w architekturze systemu oprogramowania. • Restrukturyzacja oprogramowania. System jest modyfikowany w celu zwiększenia jego zrozumiałości i ułatwienia zmian. Nie dokłada się nowej funkcjonalności do systemu.

4. 1.Dynamika ewolucji programów • Dynamika ewolucji programów to studium zmiany systemu. • Większość wyników w tej dziedzinie przypisuje się Lehmanowi i Belady’emu (1985), którzy jako wynik swych studiów sformułowali pewien zbiór „praw” zmiany systemu (tzw. prawa Lehmana). • Autorzy uważają, że „prawa” są niezmienne i mają szerokie zastosowania.

5. Prawa Lehmana Prawo Opis Ustawiczna Program użytkowy w rzeczywistym środowisku nieuchronnie musi podlegać zmiana zmianom albo stawać się coraz mniej użyteczny w tym środowisku. Rosnąca W miarę jak ewoluujący program zmienia się, jego struktura staje się coraz złożoność bardziej złożona. Na zachowywanie i upraszczanie struktury trzeba przeznaczyć dodatkowe zasoby. Ewolucja Ewolucja programu jest samoregulującym się procesem. Atrybuty systemu, ogromnych takie jak wielkość, czas między wydaniami i liczba zgłoszonych błędów, są programów w przybliżeniu takie same dla wszystkich wydań systemów. Stabilność W czasie życia programu tempo jego rozwoju jest w przybliżeniu stałe organizacyjna i niezależne od zasobów przeznaczonych na zbudowanie systemu. Stała W czasie życia systemu przyrostowa zmiana jest stała w każdym wydaniu. zmienność

6. 2.Pielęgnacja oprogramowania • Pielęgnacja oprogramowania to ogólny proces zmieniania systemu po jego dostarczeniu. • Mogą to być proste zmiany w celu poprawienia błędów w kodzie, bardziej intensywne w celu poprawienia błędów projektowych, a nawet znaczne rozszerzenia w celu poprawienia błędów w specyfikacji lub spełnienia nowych wymagań. • Pielęgnacja oprogramowania zwykle nie obejmuje dużych zmian architektonicznych systemu. • Zmiany implementuje się przez modyfikacje istniejących komponentów systemu oraz, gdy jest to konieczne, przez dodawanie nowych komponentów.

7. Różne rodzaje pielęgnacji oprogramowania • Pielęgnacja w celu naprawy usterek oprogramowania. Poprawienie błędów w kodzie jest zwykle dość tanie. Błędy projektowe są znacznie kosztowniejsze, ponieważ ich poprawienie może wymagać przepisania kilku komponentów programów. • Pielęgnacja w celu dostosowania oprogramowania do innego środowiska operacyjnego. Ten rodzaj pielęgnacji jest niezbędny, gdy pewien element środowiska systemu, taki jak sprzęt, system operacyjny platformy lub oprogramowanie pomocnicze, ulega zmianie. • Pielęgnacja w celu rozszerzenia lub zmodyfikowania funkcjonalności systemu. Ten rodzaj pielęgnacji jest niezbędny, gdy zmienia się wymagania systemowe w odpowiedzi na zmiany gospodarcze i organizacyjne.

8. Statystyczny nakład odział pracy przy pielęgnacji Naprawienie usterek ( 1 7 % ) Dodawanie i modyfikowanie funkcjonalności Przystosowywanie oprogramowania ( 1 8 % ) ( 6 5 % )

9. Model spiralny tworzenia Implementowanie Specyfikowanie Początek Wydanie 1 Działanie Zatwierdzanie Wydanie 2 Wydanie 3

10. Główne czynniki, które różnią tworzenie i pielęgnację,i powodują wyższe koszty pielęgnacji • Stabilność zespołu. Po dostarczeniu systemu zespół wytwórczy jest zwykle rozwiązywany, a jego członkowie przechodzą do nowych przedsięwzięć. Nowy zespół albo osoby odpowiedzialne za pielęgnację systemu nie znają go ani przyczyn podjętych decyzji projektowych. • Zobowiązania umowne. Umowa na pielęgnację systemu jest zwykle oddzielona od umowy na budowę systemu. Umowa pielęgnacyjna może być podpisana z inna firmą, a nie wytwórcą pierwotnego systemu. Ten czynnik wraz z brakiem stabilności zespołu oznacza, że zespół wytwórczy nie ma motywacji do pisania oprogramowania tak, aby było łatwe do modyfikacji. • Umiejętności personelu. Personel pielęgnujący ma często małe doświadczenie i nie jest obznajomiony z dziedziną zastosowania. Pielęgnacja nie jest dobrze postrzegana przez inżynierów oprogramowania. Uważa się ją za proces wymagający mniej umiejętności niż tworzenie systemu i przydziela do niej najmłodszych pracowników. Co więcej, stare systemy mogą być napisane w przestarzałych językach programowania. • Wiek i struktura systemu. W miarę starzenia się programu jego struktura ulega degradacji w wyniku zmian. Takie systemy jest więc trudniej zrozumieć i modyfikować.

11. Proces pielęgnacji • Procesy pielęgnacji mogą znacznie się od siebie różnić zależnie od rodzaju pielęgnowanego oprogramowania, przyjętego w firmie procesu tworzenia i osób uczestniczących w tym procesie. • W niektórych przedsiębiorstwach pielęgnacja jest procesem nieformalnym, z kolei w innych firmach jest to sformalizowany proces ze strukturalną dokumentacją opracowaną na każdym etapie procesu. • Na poziomie abstrakcyjnym wszystkie procesy pielęgnacji obejmują jednak te same zasadnicze czynności: analizę zmiany, planowanie wydania, implementację systemu i przekazanie systemu użytkownikom.

12. Szkic procesu pielęgnacji Żądana zmiana Analiza wpływu Planowanie wydania Implementacja zmiany Wydanie systemu Naprawa usterek Dostosowanie do platformy Rozszerzenie systemu

13. Implementacja zmiany Proponowane zmiany Analiza wymagań Aktualizacja wymagań Tworzenie oprogramowania

14. Proces awaryjnej naprawy Żądanie zmian Dostarcz zmodyfikowany system Zanalizuj kod źródłowy Zmodyfikuj kod źródłowy

15. Przewidywanie pielęgnacji • Menedżerowie nienawidzą niespodzianek, jeśli ich wynikiem są nieoczekiwanie wysokie koszty. Z ich punktu widzenia warto więc starać się przewidywać, jakie żądania zmian systemu prawdopodobnie się pojawią, które części systemu prawdopodobnie sprawią personelowi pielęgnującemu największe trudności oraz jakie będą całkowite koszty pielęgnacji systemu w ustalonym okresie.

16. Przewidywanie pielęgnacji Które części systemu będą najdroższe w pielęgnacji? Których części systemu będą najczęściej dotyczyły żądani zmian? Przewidywanie zdatności do pielęgnacji Jaki będzie koszt pielęgnacji systemu w czasie całego jego życia? Przewidywanie kosztów pielęgnacji Przewidywanie zmian systemu Jak dużo spodziewamy się żądań zmian? Jakie będą koszty pielęgnacji systemu w następnym roku?

17. Czynniki mające wpływ na konieczność pielęgnacji. • Liczba i złożoność interfejsów systemu. Im większa jest liczba i złożoność tych interfejsów, tym większe jest prawdopodobieństwo pojawienia się oczekiwań zmian. • Liczba z natury płynnych wymagań systemu. Wymagania odzwierciedlające firmowe strategie i procedury są zwykle bardziej zmienne niż wymagania, których podstawą są stabilne właściwości dziedziny. • Procesy gospodarcze, w których używa się systemu. W miarę ewolucji procesów gospodarczych powstają żądania zmian systemu. Im bardziej w procesach gospodarczych korzysta się z systemu, tym więcej pojawi się oczekiwań zmiany systemu.

18. Przykłady miar procesowych przy ocenie zdatności do pielęgnacji • Liczba żądań pielęgnacji korygujących. Jeśli rośnie liczba zgłoszonych awarii, być może w trakcie procesu pielęgnacji liczba nowych błędów wprowadzonych do programu jest większa niż liczba naprawianych błędów. • Średni czas niezbędny do wykonania analizy wpływu. Odzwierciedla liczbę komponentów programu, na które oddziałują żądania zmian. • Średni czas spędzony nad implementacją żądania zmiany. Czas trwania zmiany zależy od trudności jej zaprogramowania. • Liczba oczekujących żądań zmian. Jeśli ta liczba rośnie z czasem, może to oznaczać zmniejszenie zdatności do pielęgnacji.

19. 3.Ewolucja architektoniczna • W trakcie pielęgnacji systemu wprowadzone zmiany są lokalne; nie wpływają na architekturę systemu. • Od lat osiemdziesiątych XX wieku ekonomia systemów komputerowych zmieniała się jednak radykalnie. • Najbardziej opłacalnym rozwiązaniem problemów gospodarczych jest często system rozproszony, a nie scentralizowany. • Wiele firm staje więc przed koniecznością przeobrażenia swoich scentralizowanych systemów na komputerach głównych w systemy klient-serwer bądź w systemy rozproszone.

20. Bodźce, które przyczyniają się do przemiany • Koszt sprzętu. Koszt zakupu i utrzymania rozproszonego systemu klient-serwer jest zwykle znacznie mniejszy niż koszt zakupu komputera głównego o takiej samej mocy. • Oczekiwania wobec interfejsu użytkownika. Wiele odziedziczonych systemów na komputerach głównych oferuje znakowy interfejs formularzowy. Większość użytkowników oczekuje obecnie interfejsów graficznych i łatwiejszej interakcji z systemem. • Rozproszony dostęp do systemu. Firmy coraz bardziej rozpraszają swoje struktury i nie utrzymują wszystkich udogodnień w jednym ośrodku. Ich systemy komputerowe muszą być dostępne z wielu miejsc i za pomocą rozmaitych rodzajów sprzętu. • Niezawodność dostępu do systemu. Każda niedostępność usługi wiąże się z potencjalną stratą zysków.

21. Czynniki wpływające na decyzje o rozproszeniu systemu Czynnik Opis Znaczenie Stopa zwrotu z inwestycji w rozproszenie systemu odziedziczonego zależy gospodarcze od znaczenia dla przedsiębiorstwa i tego, jak długo się ono utrzyma. Jeśli rozproszenie skutecznie wspomaga stabilne procesy gospodarcze, to prawdopodobnie będzie to bardziej opłacalna strategia ewolucyjna. Wiek systemu Im starszy jest system, tym trudniej jest modyfikować jego architekturę, ponieważ wcześniejsze zmiany pogorszyły strukturę systemu. Struktura systemu Im system jest bardziej modularny, tym łatwiej jest zmienić jego architekturę. Jeśli usługi użytkowe, zarządzanie danymi i interfejs użytkownika są w systemie ściśle splecione, to trudno będzie wydzielić funkcje przy przekształceniu. Strategie Rozproszenie programu użytkowego może być konieczne, jeśli w firmie zaopatrywania przyjęto strategię wymiany drogich komputerów głównych na tańsze się w sprzęt serwery.

22. Idealna i realistyczna struktura systemu odziedziczonego Interfejs użytkownika Interfejs użytkownika Usługi Usługi Baz danych Baz danych Model idealny do rozproszenia Prawdziwe systemy odziedziczone

23. Rozproszenie systemu odziedziczonego Biurkowe komputery osobiste z uruchomionym programem użytkowym System odziedziczony Warstwa śródprogramowa (osłona) Usługi użytkowe Baza danych System odziedziczony Interfejs użytkownika

24. Rozproszenie interfejsu użytkownika • Wiele systemów odziedziczonych zaprojektowano, zanim pojawiły się graficzne interfejsy użytkownika. • Takie systemy obejmowały interfejsy formularzowe działające na specjalnych terminalach, które mogły wyświetlać jedynie znaki. • Te terminale miały ograniczoną moc obliczeniową i właściwości wyświetlania, a zatem wyświetlanie i wszystkie związane z nim funkcje obliczeniowe były obsługiwane przez centralny system komputera głównego. • Nawet po zastąpieniu tych terminali przez komputery osobiste te znakowe interfejsy są nadal w użyciu dzięki programom naśladującym terminale na komputerze osobistym.

25. Rozproszenie interfejsu użytkownika Biurkowe komputery osobiste z interfejsem graficznym Opis ekranów System odziedziczony Usługi użytkowe Śródprogram zarządzający ekranami Baza danych Interfejs użytkownika

26. Wady i zalety strategii przenoszenia interfejsu użytkownika Strategia Zalety Wady Implementacja Dostęp do wszystkich funkcji Zależność od platformy z użyciem interfejsu użytkownika, a więc Trudniej osiągnąć spójność systemu okienkowego brak ograniczeń przy projekto- interfejsu -waniu interfejsu. Lepsza efektywność interfejsu użytkownika. Implementacja Niezależność od platformy Potencjalnie gorsza z użyciem Niższe koszty szkolenia dzięki efektywność przeglądarki WWW temu, że użytkownicy znają Projekt interfejsu jest WWW ograniczony przez właści- Łatwiej osiągnąć spójność -wości przeglądarek WWW interfejsu

27. Opracowne na podstawie: Ian Sommerville 2000 Inżynieria oprogramowania. Ewolucja i refaktoryzacja oprogramowania.