En un alto grado de abstracción una solución se establece en términos generales con el lenguaje del entorno del problema.
En los grados de menor abstracción se proporciona una descripción más detallada de la solución.
En la medida en que se cambian los diferentes grados de abstracción se trabaja para crear abstracciones procedimentales y de datos.
Abstracción Procedimental: Se refiere a una secuencia de instrucciones que tiene una función específica y limitada.
Abstracción de Datos: Es una colección nombrada de datos que describe un objeto de datos.
Acoplamiento y Cohesión.
Dentro del modelo de diseño es necesario que las clases de diseño colaboren con alguna otra.
Es una medida de la interconexión entre los módulos de la estructura de un programa. Depende de la complejidad de la interfaz entre los módulos, el punto en el que se entra o se hace referencia al módulo y qué datos pasan a través de la interfaz. Intentamos conseguir el menor nivel posible de acoplamiento. Las conexiones sencillas entre los módulos hacen que el software sea más fácil de entender y menos dado al efecto ola.
Acoplamiento: La fuerza de las relaciones entre los módulos.
Acoplamiento de datos: está subordinado al módulo y se accede a él por medio de una lista convencional de argumentos a través de la cual se pasan los datos.
Acoplamiento de marca: cuando en vez de argumentos simples se pasa una porción de la estructura de datos se pasa por la interfaz del módulo.
Acoplamiento de control: se pasa un indicador de control (una variable que controla las decisiones en el módulo subordinado).
Acoplamiento externo: cuando los módulos están atados a un entorno externo al software. Por ejemplo, las I/O y los dispositivos.
Acoplamiento común: varios módulos hacen referencia a un área global de datos.
Acoplamiento de contenido: un módulo hace uso de datos o de información de control mantenidos dentro de los límites de otro módulo. Cuando se realiza una bifurcación hacia la mitad de otro módulo.
Una clase de diseño cohesiva tiene un conjunto de responsabilidades pequeño y enfocado, y aplica atributos y métodos de manera sencilla de implementar dichas responsabilidades.
Cohesión: Como están relacionados los elementos que conforman un modulo.
Es una extensión natural del concepto de ocultamiento de la información. Un módulo con cohesión realiza una sola tarea dentro de un procedimiento de software, requiriendo poca interacción con los procedimientos que se realizan en otras partes del programa. Un módulo con cohesión debería hacer una sola cosa.
Siempre debemos buscar la cohesión más alta, aunque la parte media del espectro es a menudo aceptable.
Coincidencialmente cohesivo: un módulo que realiza un conjunto de tareas poco relacionadas las unas con las otras.
Cohesión lógica: realiza tareas relacionadas lógicamente (produce todas las salidas).
Cohesión temporal: contienen tareas relacionadas por el hecho de que todas deben hacerse en el mismo intervalo de tiempo.
Cohesión procedimental: cuando los elementos de procesamiento están relacionados y deben ejecutarse en un orden específico.
Cohesión de comunicación: todos los elementos de procesamiento se concentran en un área de la estructura de datos.
La descomposición y la modularización.
Los patrones de arquitectura y diseño de software materializan la modularidad; es decir, el software se divide en componentes con nombres independientes y que es posible abordar en forma individual. Estos componentes llamados módulos se integran para satisfacer los requisitos del problema.
Modularidad: 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 módulos, que están integrados para satisfacer los requisitos del programa.
Hay un número m de módulos que resultarían en un costo de desarrollo mínimo, pero no tenemos la sofisticación necesaria para predecir m con seguridad
Encapsulación/Ocultar Información
Mediante la agrupación y empaquetado de los elementos y los detalles internos de una abstracción, haciendo que estos detalles sean inaccesibles.
Separación de la interfaz y la aplicación
La separación de la interfaz y la aplicación implica la definición de un elemento especificando una interfaz pública, conoce a los clientes, aparte de los detalles de cómo se realiza el componente.
Suficiencia, integridad y primitivismo.
Los métodos asociados con una clase de diseño deben enfocarse en el cumplimiento de un servicio para la clase.
Temas Claves en el Diseño de Software
A la hora de diseñar software hay una serie de cuestiones fundamentales que se deben tomar en cuenta. Algunos relacionados con la calidad así como los concernientes a la dirección como por ejemplo el rendimiento. Además de cómo se descomponen, organizan los paquetes de los componentes de software.
Esto es tan fundamental que en todo el proceso de diseño que se debe abordar de una manera u otra.
"[Aspectos] no suelen ser unidades de descomposición funcional del software, sino más bien a las propiedades que afectan el desempeño o la semántica de los componentes en el sistema en diferentes maneras " (Kic97).
Concurrencia:
La forma de descomponer el software en los procesos, tareas e hilos tratar relacionarlos con la eficiencia, la atomicidad, la sincronización, y demás cuestiones de programación.
Control y manejo de Eventos
Cómo organizar los datos y el controlar el flujo, manejo de reactivo y temporal de los acontecimientos a través de diversos mecanismos, tales como la invocación implícita de llamadas y sus intentos.
Distribución de Componentes
Cómo distribuir el software en el hardware, cómo los componentes se comunican, cómo se puede usar una plataforma al utilizarse para hacer frente a software heterogéneos.
Error y Gestión de Excepciones Tolerancia a Fallos.
El análisis y la gestión del riesgo son una serie de pasos que ayudan al equipo del software a comprender y a gestionar la incertidumbre.
Un riesgo es un problema potencial que puede ocurrir o no. Pero sin tener en cuenta el resultado, realmente es una
buena idea es identificarlo, evaluar su
probabilidad de aparición, estimar
su impacto, y establecer un plan de contingencia por si ocurre el problema.
Una estrategia considerablemente más inteligente para el control del riesgo es ser proactivo. La estrategia proactiva empieza mucho antes de que comiencen los trabajos técnicos. Se identifican los riesgos potenciales, se evalúa su probabilidad y su impacto y se establece una prioridad según su importancia. Después, el equipo de Software establece un plan para controlar el riesgo. El primer objetivo es evitar el riesgo, pero como no se pueden evitar todos los riesgos, el equipo trabaja para desarrollar un plan de contingencia que le permita responder de una manera eficaz y controlada.
Estructura y Arquitectura de Software
En el sentido estricto, una arquitectura de software es "Una descripción de los subsistemas y componentes de un sistema de software y las relaciones que existen entre ellos" (Bus96: c6).
A mediados de 1990, la arquitectura empezó a emerger como una disciplina más amplia que implica el estudio de las estructuras y las arquitecturas de software en una forma más genérica, dando ideas interesantes sobre diseño del software en diferentes niveles de abstracción.
Algunos de estos conceptos son muy útiles durante el diseño arquitectónico (estilo de arquitectura), de software específico, así como en su diseño de detalle (nivel inferior, patrones de diseño). Así también para el diseño de sistemas genéricos lo que lleva a la concepción de las familias de los programas (conocidas como líneas de productos). La mayoría de estos conceptos pueden verse como intentos de describir, por tanto la reutilización del diseño genérico del conocimiento.
El desarrollo de un sistema con gran cantidad de software requiere que este sea visto desde diferentes perspectivas. Diferentes usuarios (usuario final, analistas, desarrolladores, integradores, jefes de proyecto…) siguen diferentes actividades en diferentes momentos del ciclo de vida del proyecto, lo que da lugar a las diferentes vistas del proyecto, dependiendo de qué interese más en cada instante de tiempo.
La arquitectura es el conjunto de decisiones significativas sobre:
La organización del sistema
Selección de elementos estructurales y sus interfaces a través de los cuales se constituye el sistema.
El Comportamiento, como se especifica las colaboraciones entre esos componentes.
Composición de los elementos estructurales y de comportamiento en subsistemas progresivamente más grandes.
El estilo arquitectónico que guía esta organización: elementos estáticos y dinámicos y sus interfaces, sus colaboraciones y su composición.
Estructuras Arquitectónicas y Puntos de Vista.
Durante las diferentes facetas o etapas del software deben ser descritos y documentados.
"Una vista representa un aspecto parcial de la arquitectura de un software mostrando las propiedades del sistema de software".
La arquitectura que no debe centrarse únicamente en la estructura y en el comportamiento, sino que abarque temas como el uso, funcionalidad, rendimiento, capacidad de adaptación, reutilización, capacidad para ser comprendida, restricciones, compromisos entre alternativas, así como aspectos estéticos. Para ello se sugiere una arquitectura que permita describir mejor los sistemas desde diferentes vistas, donde cada una de ellas es una proyección de la organización y la estructura centrada en un aspecto particular del sistema.
La vista de casos de uso comprende la descripción del comportamiento del sistema tal y como es percibido por los usuarios finales, analistas y encargados de las pruebas y se utilizan los diagramas de casos de uso para capturar los aspectos estáticos mientras que los dinámicos son representados por diagramas de interacción, estados y actividades.
La vista de diseño comprende las clases, interfaces y colaboraciones que forman el vocabulario del problema y de la solución. Esta vista soporta principalmente los requisitos funcionales del sistema, o sea, los servicios que el sistema debe proporcionar. Los aspectos estáticos se representan mediante diagramas de clases y objetos y los aspectos dinámicos con diagramas de interacción, estados y actividades.
La vista de procesos comprende los hilos y procesos que forman mecanismos de sincronización y concurrencia del sistema cubriendo el funcionamiento, capacidad de crecimiento y el rendimiento del sistema. Con UML, los aspectos estáticos y dinámicos se representan igual que en la vista de diseño, pero con el énfasis que aportan las clases activas, las cuales representan los procesos y los hilos.
La Vista de implementación comprende los componentes y los archivos que un sistema utiliza para ensamblar y hacer disponible el sistema físico. Se ocupa principalmente de la gestión de configuraciones de las distintas versiones del sistema. Los aspectos estáticos se capturan con los diagramas de componentes y los aspectos dinámicos con los diagramas de interacción, estados y actividades.
La vista de despliegue de un sistema contiene los nodos que forman la topología hardware sobre la que se ejecuta el sistema. Se preocupa principalmente de la distribución, entrega e instalación de las partes que constituyen el sistema. Los aspectos estáticos de esta vista se representan mediante los diagramas de despliegue y los aspectos dinámicos con diagramas de interacción, estados y actividades.
Patrones de Diseño (Patrones Micro arquitectónicos).
"Cada patrón describe un problema que ocurre una y otra vez en nuestro entorno, así como la solución a este problema, de tal ,modo que esta solución se pueda aplicar esta solución un millón de veces, sin hacer lo mismo dos veces" Christopher Alexander.
Los patrones de diseño hacen que sea más fácil reutilizar buenos diseños y arquitecturas. Al expresar como patrones de diseño técnicas que ya han sido probadas, las estamos haciendo más accesibles para los desarrolladores de nuevos sistemas. Los patrones de diseño nos ayudan a elegir las alternativas del diseño que hacen que un sistema sea reutilizable, y evitar aquellas que dificultan dicha reutilización.
Los patrones de creación tienen que ver con el proceso de creación, estructural o de comportamiento.
Calidad en el análisis, diseño y evaluación del software
Calidad de atributos
Varios atributos son generalmente considerados importantes que permiten obtener un diseño de software con alta calidad, existen algunas características que son ( mantenible, portabilidad, probable) y (correctos, robusto). Cabe destacar que existen diferencias entre calidad de atributos que son (rendimiento, seguridad, funcionalidad y usabilidad), y los que son (portabilidad, reutilización, integralidad y pruebas), y las características relacionadas con la arquitectura (integridad conceptual, correcto, completo).
Calidad en análisis y evaluación de técnicas
Varias técnicas y herramientas pueden ayudar a mejorar la calidad de diseño de software:
Diseño de software.- Para este tipo se puede aplicar al diseño de software informal y semi informal tomando un grupo base, técnicas que permiten verificar la calidad de diseño de los artefactos que pueden ser (vista de la arquitectura, diseño -inspección, técnicas y requerimientos).
Análisis estático.- Para este tipo se puede aplicar al diseño de software informal y semi informal que permite evaluar algo simple utilizando análisis automáticos de casos de pruebas.
Simulación y prototipos.- Son técnicas dinámicas que permiten evaluar un diseño la característica de simulación, o la flexibilidad del prototipo.
Diseño de software
Muchas notaciones y lenguajes existen para representar el diseño de artefactos de software. Algunos describen un diseño estructural organizado, otros representan el inicio del software. Estas notaciones son generalmente usadas durante un diseño natural y se pueden usar durante ambos casos. Una representan notaciones que son usadas en el contexto de específicos métodos en las estrategias de diseño y métodos de sub áreas, pero estas categorías son categorizadas en notaciones para describir la estructura estática y la dinámicas vistas.
Software diseño estrategias y métodos
Existen varias estrategias en el desarrollo del software que permiten mejorar el diseño de procesos, a diferencia con las estrategias generales, métodos que son específicos en generar estrategias y proveen notación para ser usados en
Métodos y descripción del proceso. Los métodos utilizados son medias que permiten transferir conocimiento y como un framework que permiten testear la ingeniería del software.
Estrategias generales
Las estrategias generales son usadas en el diseno de procesos son dividios y refinados permitiendo lograr una alta estracion de datos y información para esto utilizando heurísticas usando para esto patentes y patentes de lenguajes
Herramienta (gsBase(ie))
Es una herramienta de desarrollo y explotación de propósito general que se puede utilizar para crear soluciones para ingeniería, cálculo, gestión, diseño gráfico, educación, etc. Incluye novedosas ideas originales que le harán su trabajo mucho más fácil.
Permite construir soluciones integrales para empresas (ERP's, CRM's, B2B, B2C, …) minimizando el tiempo invertido, recursos hardware y costes de desarrollo.
La comunicación entre cliente y servidor se puede establecer por redes locales internas, Internet o redes privadas. Los recursos mínimos de comunicaciones necesarios hacen posible usar distintas tecnologías de comunicación: ADSL, GPRS, UMTS, RTB, Frame Relay, 3G, RDSI, etc.
Para diseñar, incluye un IDE (Integrated Development Environment) que permite crear y modificar aplicaciones de una forma rápida y ágil a la par que dar soporte a instalaciones
El sistema de programación gsBase incorpora una idea novedosa y original (ventanas dinámicas) que permite, sin tener conocimientos de programación orientada a objetos, realizar o diseñar programas con dichas atribuciones de una forma elegante y resolver problemas de gran complejidad de una forma muy fácil.
Todos los desarrollos realizados son reutilizables y el sistema permite que en el desarrollo de aplicaciones, participen grupos de personas (trabajo en grupo cooperativo). La claridad del lenguaje de programación utilizado permite, sin problemas, que un técnico pueda interpretar rápidamente lo que otro ha desarrollado (garantizado).
Para la definición de ventanas dinámicas se usa el nuevo concepto de grupos o agrupaciones de controles. Los campos de entrada, botones, textos,. de una determinada ventana de gestión de archivo se definen por grupos, no de forma individual como hacen la mayoría de lenguajes de programación, en los problemas del mundo real los controles casi siempre van agrupados (por ejemplo para una ficha de clientes: datos de identificación, datos económicos, condiciones de venta, etc).
Gran parte del trabajo de diseño de aplicaciones consiste en la creación de ventanas para la gestión de archivos (creación de registros, modificación, selección, borrado, consulta, etc.). gsBase estandariza y generaliza este tipo de ventanas haciendo su diseño inmediato, el sistema incluye un potente control de grid, controles de entrada, listas, árboles, chek-boxes, cuadros de radio, mensajes, imágenes, botones, textos, sliders, etc.
La potente arquitectura cliente/servidor gsBase permite el trabajo concurrente de miles de usuarios, hablamos de usuarios conectados de forma permanente al servidor y realizando procesos simultáneos (no se trata de conexiones esporádicas como ocurre en servidores web). gsBase es por tanto, la mejor solución para Medianas y Grandes Empresas, por su escalabilidad, potencia, robustez, seguridad y necesidades mínimas de hardware y comunicaciones.
Los resultados e informes gráficos en gsBase tienen una calidad y potencia excepcional. Diagramas de barras, de tarta, de líneas o de áreas son construidos parametrizando una simple función en gsBase. La integración de dichos elementos en ventanas, informes o documentos es muy sencilla y funcional.
Características.
gsBase es un sistema de desarrollo de software para crear aplicaciones cliente-servidor
Crear todo tipo de aplicaciones para empresas y administración pública
Diseñar sistemas centralizados para trabajo en local y/o remoto o por Internet
Las instalaciones de sus clientes finales podrán ser de 1 a miles de usuarios concurrentes (Pymes o grandes empresas).
gsBase es la mejor herramienta para crear soluciones ASP (Alquiler de Software).
Ventajas.
Facilidad en diseño: cientos de ideas nuevas para el desarrollo.
Tiempo mínimo de aprendizaje para el desarrollo.
Amplios recursos para el aprendizaje en el diseño.
Posibilidad de partir de aplicaciones ya diseñadas. Una vez adquirido el diseño, no pagará royalties.
Evaluación de las aplicaciones on-line trabajando con nuestros servidores de demostración el tiempo que necesite.
Posibilidad de dirección de proyectos por parte de nuestros ingenieros
Accesibilidad a sus datos y aplicaciones a nivel mundial para ejecución o mantenimiento
Sistema seguro y automatizado de distribución de sus aplicaciones.
Mínimos recursos de hardware y comunicaciones.
Facilidad de instalación y mantenimiento.
Sistema tolerante a fallos.
Trabajo en multi-idioma del sistema y sus aplicaciones.
Posibilidad de vender sus aplicaciones y módulos de aplicaciones diseñados.
Publicación en gsBase Resource Center.
Gestión de licencias automática, es posible deslicenciar en un ordenador y volver a licenciar en otro.
Los técnicos de desarrollo no son imprescindibles: lo que uno ha diseñado, puede mantenerlo otro sin problemas.
Bibliografía
[1] Swebok_Ironman_June_23_ 2004
[2] http://www.info-ab.uclm.es/asignaturas/42530/pdf/M1tema2.pdf
[3] http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_software
[4] http://www.monografias.com/trabajos28/proyecto-uml/proyecto-uml.shtml
[5] PRESSMAN Roger S., 2005. Ingeniería de Software. Un enfoque práctico. Sexta edición. 2005, Estados Unidos.
Autor:
Ángel Miguel Macas
Jorge Fierro.
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