Uma Contribuição ao Projeto Arquitetural de Ambientes de Engenharia de Software

252 Pages·2006·10.51 MB·Portuguese

Uma Contribuição ao Projeto Arquitetural de
Ambientes de Engenharia de Software
Elisa Yumi Nakagawa
Orientador: Prof. Dr. JoséCarlosMaldonado
Tese apresentada ao Instituto de Ciências Matemáticas e de Com-
putação–ICMC/USP,paraaobtençãodotítulodeDoutornaÁrea
deCiênciasdeComputaçãoeMatemáticaComputacional.
USP–SãoCarlos
Marçode2006

Agradecimentos
AOmeuorientador,Prof. Dr. JoséCarlosMaldonadocomquempudeaprendermuitoepor
ser referência para mim de profissional, professor e orientador. Obrigada pela compreen-
são,pelaorientação,pelaconfiançae,acimadetudo,pelaamizade.
Ao Fabrício, Camila, Lucas e Vítor que tiveram que abrir mão de minha companhia para
queeupudessemededicaraestetrabalho. Agradeçopeloamorincondicionaldevocês.
Aos meus pais Yukio (mais conhecido como Maurício Japonês) e Akiko a quem mais devo
essaconquista. Muito,muitoobrigada.
MeussincerosagradecimentosaoProf. Dr. SérgioCarlosNahasdaFaculdadedeMedicina
da Universidade de São Paulo pela sua dedicação, sua competência e pela oportunidade de eu
poderestarvendoagoraavidadeoutroprisma.
Meus agradecimentos à Margarida pela sua sincera amizade, pela sua essencial ajuda du-
rante essa quase uma década de convivência. Obrigada pela ajuda com as crianças, sendo
sempreminhasuplentenafunçãodemãe.
Ao Seu Zé que sempre nos ajudou e acredito estar ajudando de onde estiver agora, e à
Cristinapelasuaeternadedicaçãoaosfilhosenetos.
Aos amigos do Labes, e em especial ao Fabiano, Ellen, Valter, Adenilso e André, e a todos
osdemaiscomquempudeconviverdurantetodosessesanos.
Aosmeusalunosdeiniciaçãocientíficaedeprojetodegraduação,especialmenteaoThiago,
Keila,Priscila,FadúePaulinha,quediretaouindiretamentecontribuíramcomestatese.
AtodososfuncionáriosdoICMC.
ÀUniversidadedeSãoPauloeaoCentroUniversitáriodeAraraquara-Uniara.
i
ii
Sumário
ListadeFiguras vii
ListadeTabelas ix
1 Introdução 1
1.1 Contextualização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 OrganizaçãodoTrabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 RevisãoBibliográfica 11
2.1 ConsideraçõesIniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 ProcessodeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.1 PadronizaçãodeProcessodeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.2 ProcessodeDesenvolvimentodeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.3 ProcessodeDesenvolvimentodeSoftwareLivre . . . . . . . . . . . . 17
2.3 AmbientesdeEngenhariadeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.1 DesafiosdasPesquisasemAmbientesdeEngenhariadeSoftware . . . 23
2.3.2 LinguagensparaModelagemdeProcessos . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4 ArquiteturadeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.4.1 DescriçãodeArquiteturasdeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4.2 ArquiteturadeSistemasWeb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5 OrientaçãoaAspectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5.1 ProgramaçãoOrientadaaAspectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.5.2 DesenvolvimentoOrientadoaAspectos . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.5.3 TecnologiasdeApoio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6 Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.6.1 ProcessodeDesenvolvimentodeFrameworks . . . . . . . . . . . . . . 47
2.6.2 DocumentaçãodeFrameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.6.3 FrameworksOrientadosaAspectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.6.4 OutrosMecanismosdeReutilização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
iii
2.7 Ontologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.7.1 RepresentaçãodeOntologias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.8 TestedeSoftware: UmaVisãoGeral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.8.1 TécnicaseCritériosdeTeste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.8.2 AutomatizaçãodeTestedeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.9 ConsideraçõesFinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3 ArquiteturadeReferênciadeAmbientesdeEngenhariadeSoftware 69
3.1 ConsideraçõesIniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2 RequisitosArquiteturaisdeAmbientesdeEngenhariadeSoftware . . . . . . . 70
3.3 EstruturaGeraleCaracterísticasdaArquitetura . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.3.1 ArquiteturasdeSistemasInterativosedeSistemasWeb . . . . . . . . . 73
3.3.2 ISO/IEC12207 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.3.3 Ontologias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.3.4 SeparaçãodeInteresseseFrameworksTransversais . . . . . . . . . . . 81
3.4 DescriçãodaArquitetura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.4.1 VisãodeMódulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.4.2 VisãoemTempodeExecução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.4.3 VisãodeImplantação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.5 EvoluçãoeIntegraçãonosAmbientesdeEngenhariadeSoftware . . . . . . . . 90
3.5.1 EvoluçãodosAmbientesdeEngenhariadeSoftware . . . . . . . . . . 90
3.5.2 IntegraçãonosAmbientesdeEngenhariadeSoftware . . . . . . . . . . 91
3.5.3 InvestigaçãoPreliminarSobreUsodeWorkflow . . . . . . . . . . . . 93
3.6 UtilizaçãodaRefASSET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.7 ConsideraçõessobreaImplementaçãodeumAESBaseadonaRefASSET . . . 99
3.8 ConsideraçõesFinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4 ArquiteturadeReferênciadeFerramentasdeTeste 103
4.1 ConsideraçõesIniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.2 EspecializaçãoeInstanciaçãoArquitetural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3 InvestigaçãodoDomínio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.3.1 ArquiteturasdeReferênciadeFerramentasdeTeste . . . . . . . . . . . 106
4.3.2 ProcessosdeTestedeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.3.3 InvestigaçãodeFerramentasdeTeste . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.3.4 OntologiadeTestedeSoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.3.5 Identificação das Funcionalidades Específicas e dos Conceitos do Do-
mínio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.4 AnáliseArquitetural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.5 TratamentodeFrameworksTransversais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.5.1 FrameworksTransversaisdePropósitoGeral . . . . . . . . . . . . . . 125
4.5.2 Framework TransversaldeDocumentaçãodeTeste . . . . . . . . . . . 129
4.5.3 Framework TransversaldeGerênciadeConfiguraçãoparaTeste . . . . 141
4.6 ProjetoArquitetural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.7 ConsideraçõesFinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
iv
5 ProcessoBaseadoemArquiteturadeSoftware 155
5.1 ConsideraçõesIniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5.2 EspecializaçãoeInstanciaçãoArquitetural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.3 ProSA(ProcessbasedonSoftwareArchitecture) . . . . . . . . . . . . . . . . 158
5.3.1 Passo1: InvestigaçãodoDomínio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
5.3.2 Passo2: AnáliseArquitetural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.3.3 Passo3: TratamentodeFrameworksTransversais . . . . . . . . . . . . 165
5.3.4 Passo4: ProjetoArquitetural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
5.3.5 Passo5: DesenvolvimentodoSistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5.3.6 Passo6: IntegraçãonoAmbientedeEngenhariadeSoftware . . . . . . 169
5.4 ConsideraçõesFinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
6 Conclusões 171
6.1 CaracterizaçãodaPesquisaRealizada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
6.2 Contribuições . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.3 DificuldadeseLimitações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
6.4 TrabalhosRelacionadosaestaPesquisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
6.5 TrabalhosFuturos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.6 PublicaçõesEsperadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
ReferênciasBibliográficas 181
A OntoTest: UmaOntologiadeTestedeSoftware 221
B DTDdeDocumentaçãodeTeste 229
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