ENGENHARIA DE REQUISITOS MARCELA SANTOS 1 Apresentao baseada

ENGENHARIA DE REQUISITOS MARCELA SANTOS 1 Apresentação baseada no material do professor Alexandre Vasconcelos (amlv@cin. ufpe. br)

“Todos os projetos são viáveis, desde que tenham ilimitados recursos e tempo infinito!” 2

OBJETIVOS Descrever as principais atividades da engenharia de requisitos Introduzir técnicas para a elicitação e análise de requisitos Descrever validação de requisitos Discutir o gerenciamento de requisitos 3

O PROCESSO DA ENGENHARIA DE REQUISITOS Estudo de viabilidade Elicitação de requisitos e análise Especificação de requisitos Relatório de viabilidade Validação de requisitos Requisitos do usuário e do sistema Modelos do sistema Documento de 4 requisitos

O PROCESSO DA ENGENHARIA DE REQUISITOS Estudo de viabilidade Elicitação de requisitos e análise Especificação de requisitos Relatório de viabilidade Validação de requisitos Requisitos do usuário e do sistema Modelos do sistema Documento de 23 requisitos

ELICITAÇÃO DE REQUISITOS E ANÁLISE Esta atividade divide-se em dois esforços maiores: Elicitação Técnicas de elicitação Análise dos requisitos em si do que foi elicitado Processo de análise 24

QUE É UM REQUISITO? Tanto pode ser Uma declaração abstrata de alto nível de um serviço Como uma restrição do sistema Quanto uma especificação funcional matemática detalhada 25

ELICITAÇÃO DE REQUISITOS Também denominada de descoberta de requisitos Envolve pessoal objetivando descobrir o domínio de aplicação, serviços que devem ser fornecidos bem como restrições Deve envolver usuários finais, gerentes, pessoal envolvido na manutenção, especialistas no domínio, etc. (Stakeholders). 26

VISÃO DOS REQUISITOS Requisitos do Usuário Declarações em linguagem natural com diagramas de serviços que o sistema deve oferecer e suas restrições operacionais. Escrito para os clientes Requisitos do Sistema Documento estruturado com descrições detalhadas sobre os serviços do sistema. Contrato entre cliente e fornecedor 27

TIPOS DE REQUISITOS Requisitos Funcionais Requisitos Não-Funcionais Requisitos de Domínio 28

REQUISITOS FUNCIONAIS Descreve funcionalidade e serviços do sistema Depende do Tipo do software Usuários esperados Tipo do sistema onde o software é usado 29

EXEMPLOS DE R. F. [RF 001] Usuário pode pesquisar todo ou um sub-conjunto do banco de dados [RF 002] Sistema deve oferecer visualizadores apropriados para o usuário ler documentos armazenados [RF 003] A todo pedido deve ser associado um identificador único (PID), o qual o usuário pode copiar para a área de armazenamento permanente da conta 30

REQUISITOS NÃO-FUNCIONAIS Definem propriedades e restrições do sistema (tempo, espaço, etc) Requisitos de processo também podem especificar o uso de determinadas linguagens de programação, método de desenvolvimento Requisitos não-funcionais podem ser mais críticos que requisitos funcionais. Não satisfaz, sistema inútil. 32

REQUISITOS NÃO-FUNCIONAIS Devido à sua própria definição, requisitos nãofuncionais são esperados mensuráveis Assim, deve-se associar forma de medida/referência a cada requisito não-funcional elicitado 33

MEDIDAS DE REQUISITOS (NÃO-FUNCIONAIS) Propriedade Velocidade Tamanho Facilidade de uso Confiabilidade Robustez Portabilidade Medida Transações processadas/seg Tempo de resposta do usuário/evento K bytes No de chips de RAM Tempo de treinamento No de quadros de ajuda Tempo médio de falhas Probabilidade de indisponibilidade Taxa de ocorrência de falhas Tempo de reinício após falha Percentual de eventos causando falhas Probabilidade de corrupção de dados após falha 34 Percentual de declarações dependentes do destino No de sistemas destino

CLASSIFICAÇÃO DE R. N. F. Requisitos do Produto deve comportar-se de forma particular (velocidade de execução, confiabilidade, etc. ) Requisitos Organizacionais Conseqüência de políticas e procedimentos organizacionais (padrões de processo usados, requisitos de implementação, etc. ) Requisitos Externos Conseqüência de fatores externos ao sistema e ao processo de desenvolvimento (legislação, etc. ) 35

EXEMPLOS DE R. N. F. Requisitos do Produto [RNF 001] Toda consulta ao B. D. , baseada em código de barras, deve resultar em até 5 s Requisitos Organizacionais [RNF 002] Todos os documentos entregues devem seguir o padrão de relatórios XYZ-00 Requisitos Externos [RNF 003] Informações pessoais do usuário não devem ser vistas pelos operadores do sistema 36

REQUISITOS DE DOMÍNIO Derivados do domínio da aplicação e descrevem características do sistema e qualidades que refletem o domínio Podem ser requisitos funcionais novos, restrições sobre requisitos existentes ou computações específicas Se requisitos de domínio não forem satisfeitos, o sistema pode tornar-se impraticável 38

REQUISITOS DE DOMÍNIO (PROBLEMAS) Entendimento Requisitos são descritos na linguagem do domínio da aplicação Não é entendido pelos engenheiros de software que vão desenvolver a aplicação Implicitude Especialistas no domínio entendem a área tão bem que não tornam todos os requisitos de domínio explícitos 39

REQUISITOS Requisitos Usuário Funcionais Produto Sistema Não-funcionais Organização Domínio Externo 42

TÉCNICAS DE ELICITAÇÃO Entrevistas Questionários Casos de Uso Jogo de Funções Brainstorming Workshop de Requisitos 43

ANÁLISE DE REQUISITOS Definição e especificação de requisitos Documento de requisitos 7 8 Validação dos requisitos Entrada do processo Entendimento do domínio Coleta de requisitos 6 1 Atrib. Prioridade 5 4 2 3 Classificação Resolução de conflito 54

ENTENDIMENTO DO DOMÍNIO Desenvolver sistemas envolve domínios além de software e hardware Podemos ter que entender sobre Contabilidade Saúde Supermercados Etc. 55

COLETA DE REQUISITOS Como vimos anteriormente, a coleta de requisitos é feita através de técnicas Nesta etapa, os requisitos são simplesmente documentados à medida que são coletados Resulta em documento preliminar (draft) 56

CLASSIFICAÇÃO DOS REQUISITOS Esta etapa consiste basicamente em agrupar os diversos requisitos coletados em categorias (clusters) bem-definidos Por exemplo Deve ser possível consultar o preço de uma mercadoria A consulta deve retornar uma resposta em no máximo 5 s 57

PROBLEMA DA ANÁLISE DE REQUISITOS Stakeholders em geral não sabem o querem Stakeholders expressam requisitos em sua terminologia Stakeholders diferentes podem gerar requisitos conflitantes 58

PROBLEMA DA ANÁLISE DE REQUISITOS Fatores políticos e organizacionais podem influenciar os requisitos do sistema Requisitos mudam durante o processo de análise. Stakeholders novos podem surgir e o ambiente de trabalho mudar 59

RESOLUÇÃO DE CONFLITOS É normal que ocorram requisitos conflitantes Por exemplo R-23: O sistema deve. . . R-45: O sistema não deve. . . Cliente/usuário deve ser consultado para resolver conflitos (ambigüidades) 60

ATRIBUIÇÃO DE PRIORIDADE Alguns requisitos são mais urgentes que outros É essencial determinar a prioridade dos requisitos junto ao cliente Requisitos de maior prioridade são considerados em primeiro lugar 61

PRIORIDADE Requisitos podem ser vistos em três classes distintas Essenciais Importantes Desejáveis Em princípio, sistema deve resolver todos os requisitos de essenciais para desejáveis 62

EXEMPLO DE PRIORIDADE [RF 001] Consulta X ao B. D. deve retornar dados A, B, C Prioridade: Essencial [RNF 001] Consulta X ao B. D. deve visualizar dados segundo padrão Y Prioridade: Importante [RNF 010] Consulta X ao B. D. deve usar cores azuis nos resultados Prioridade: Desejável 63

VALIDAÇÃO DOS REQUISITOS Será que realmentendi o que o cliente deseja? Devo me certificar de que não houve falha em nossa interação (comunicação) Há diversas técnicas de validação 64

VALIDAÇÃO DE REQUISITOS Demonstrar que os requisitos definem o sistema que o cliente realmente deseja Custos com erros de requisitos são altos Consertar um erro de requisitos após entrega do sistema pode custar mais de 100 vezes o custo de um erro de implementação 65

TÉCNICAS DE VALIDAÇÃO DE REQUISITOS Revisões Análise de Requisitos manual sistemática dos requisitos Prototipação Uso de modelo executável do sistema para avaliar requisitos Geração de Casos de Teste Desenvolver testes específicos para os requisitos para avaliá-los Análise de Consistência Automática Avaliar uma especificação dos requisitos 66

GERENCIAMENTO DE REQUISITOS Gerenciamento de requisitos é o processo de controlar as mudanças dos requisitos durante O processo da engenharia de requisitos E desenvolvimento do sistema 67

GERENCIAMENTO DE REQUISITOS Requisitos são inevitavelmente incompletos e inconsistentes Requisitos novos surgem durante o processo de acordo com mudanças necessidades do negócio e um entendimento melhor do sistema é desenvolvido Diferentes pontos de vista têm diferentes requisitos e esses geralmente são contraditórios 68

RASTREAMENTO Responsável por dependências entre requisitos, suas origens e projeto do sistema Rastreamento de Origem Associação entre requisitos e stakeholders que propuseram tais requisitos 69

RASTREAMENTO Rastreamento de Requisitos Associação Rastreamento de Projeto Associação entre requisitos dependentes dos requisitos com o projeto Usar hipertexto ou referência cruzada Ou matriz de rastreamento 70

RASTREAMENTO 1. Rastrear requisitos do Requisitos Produto (Características) usuário nos do sistema 2. Rastrear requisitos no projeto 3. Rastrear requisitos nos procedimentos de teste 4. Rastrear requisitos do usuário no plano Req A 1 Requisitos Detalhados (Casos de Uso) Req B 2 3 Projeto Teste Modelos Suítes Teste 4 Doc. Usuário Plano 71

RASTREAMENTO: ANÁLISE DE IMPACTO Req A antes Req A depois “if return value > $5” “if return value > $2” Req B Req C n n Req B Req C Links dos requisitos devem ser marcados como “revisar” Links “revisar” devem ser analisados 72

DOCUMENTO DE REQUISITOS Fonte: IEEE/ANSI (830 -1998) 1. Introdução 1. 1 Propósito do documento 1. 2 Escopo do sistema 1. 3 Definições, acrônimos e abreviaturas 1. 4 Referências 1. 5 Descrição do resto do documento 73

DOCUMENTO DE REQUISITOS Fonte: IEEE/ANSI (830 -1998) 2. Descrição geral 2. 1 Perspectiva do produto 2. 2 Funções do produto 2. 3 Características dos usuários 2. 4 Restrições gerais 2. 5 Assertivas e dependências 74

DOCUMENTO DE REQUISITOS Fonte: IEEE/ANSI (830 -1998) 3. Requisitos específicos requisitos funcionais, não-funcionais, GUI com o usuário: funcionalidade, interfaces externas, desempenho, restrições, atributos do sistema, caract. qualidade, . . . Apêndices Índice 75

DIAGRAMAS DE CASOS DE USO 76

OBJETIVOS Introduzir conceitos de use case, ator e fluxo de eventos Apresentar sub-fluxos de eventos Discutir sobre identificação, evolução e organização de use cases Apresentar notação UML para reusar atores e use cases 77

USE CASE Seqüência de ações, executada pelo sistema, que gera um resultado De Função valor observável E para ator particular Procedimento computacional/algorítmico atômico 78

USE CASE E ATOR Alguém ou alguma coisa (fora do sistema) que interage com o sistema Emissor/Receptor 79

USE CASE E ATOR A descrição de um use case define o que o sistema faz quando o use case é realizado A funcionalidade do sistema é definida por um conjunto de use cases, cada um representando um fluxo de eventos específico 81

USE CASE E ATOR Descrição Passo 1 Passo 2 … Passo N Emissor Função 82

EXEMPLO DE USE CASE E ATOR Cliente de banco pode usar um caixa automático para sacar dinheiro, transferir dinheiro ou consultar o saldo da conta Ator: Cliente Use cases: Sacar dinheiro, transferir dinheiro e consultar saldo 83

EXEMPLO DE USE CASE E ATOR Valor de resultado observável Transferir dinheiro Sacar dinheiro Consultar saldo 84 Cliente

IDENTIFICANDO USE CASES Em geral, difícil decidir entre um ou vários use cases Por exemplo, seriam use cases Inserir cartão em um Caixa Automático? Entrar com a senha? Receber o cartão de volta? 85

IDENTIFICANDO USE CASES Representar valor observável para ator Pode-se determinar De interações (seqüência de ações) com o sistema que resultam valores para atores Satisfaz um objetivo particular de um ator que o sistema deve prover 86

REUSO EM USE CASES Comportamento comum a mais de dois use cases (ou forma parte independente) Pode-se modelar como use case para ser reusado Há três possibilidades Inclusão Extensão Generalização/Especialização 93

INCLUSÃO Vários use cases possuem texto de fluxo de eventos Comum/idêntico Sempre usado Equivalente a fatoração feita em programação através de sub-programas #include da linguagem C 94

INCLUSÃO Como exemplo, tanto “Sacar dinheiro” quanto “Consultar saldo” necessitam da senha Pode-se incluí-lo Mas criar novo use case “Autenticar usuário” e atenção NÃO SE DEVE CRIAR USE CASES MÍNIMOS Deve haver ganho no reuso 95

INCLUSÃO << include >> Sacar dinheiro Autenticar usuário << include >> Consultar saldo 96

INCLUSÃO Descrição de Consultar saldo Fluxo de Eventos Principal: include (Autenticar usuário). Sistema pede a Cliente que selecione tipo de conta (corrente, etc). . 97

EXTENSÃO Use case pode ser estendido por outro Extensão de funcionalidade/Caso excepcional Extensão ocorre em pontos específicos Pontos de extensão 98

EXTENSÃO Há também inclusão de texto (fluxo de eventos) Porém sob condições particulares Pode ser usada para Simplificar fluxos de eventos complexos Representar comportamentos opcionais Lidar com exceções 99

EXTENSÃO << extend >> (urgente) Atendimento de urgência Atendimento Pontos de extensão urgente 100

EXTENSÃO Descrição de Atendimento Fluxo de Eventos Principal: Colete os itens do pedido. (urgente). Submeta pedido para processamento. 101

ESPECIALIZAÇÃO Use case pode especializar outro Adição/refinamento do fluxo de eventos original Especialização permite modelar comportamento de estruturas de aplicação em comum 102

ESPECIALIZAÇÃO Atendimento de urgência Atendimento Cliente comercial Cliente 103

FLUXO DE EVENTOS Parte mais importante de um use case Atividade de requisitos Define a seqüência de ações entre o ator e o sistema 104

FLUXO DE EVENTOS Geralmente em linguagem natural Uso preciso de termos definidos no glossário de acordo com o domínio do problema Também expresso formalmente Pré e pós-condições (ou pseudo-código) 105

EXEMPLO DE FLUXO DE EVENTOS Um esboço inicial sobre Sacar dinheiro seria 1. 2. 3. O use case inicia quando o Cliente insere um cartão no CA. Sistema lê e valida informação do cartão Sistema pede a senha. Cliente entra com a senha. Sistema valida a senha. Sistema pede seleção do serviço. Cliente escolhe “Sacar dinheiro” 106

EXEMPLO DE FLUXO DE EVENTOS Um esboço inicial sobre Sacar dinheiro seria 4. 5. 6. Sistema pede a quantia a sacar. Cliente informa. Sistema pede seleção da conta (corrente, etc). Cliente informa. Sistema comunica com a rede para validar a conta, senha e o valor a sacar. 107

EXEMPLO DE FLUXO DE EVENTOS Um esboço inicial sobre Sacar dinheiro seria 7. 8. Sistema pede remoção do cartão. Cliente remove. Sistema entrega quantia solicitada. 108

FLUXO DE EVENTOS Na descrição do que o sistema faz através de fluxos de eventos completos Surgem caminhos alternativos Casos diferentes a considerar Efeitos/valores diferentes a produzir Eventualmente descreve todos esses caminhos possíveis 110

SUB-FLUXOS DE EVENTOS Fluxo de eventos visto como Vários sub-fluxos de eventos Sub-fluxos são descritos como Principal Alternativos/excepcionais Abordagem visa reuso de fluxos de eventos (subfluxos) 111

EXEMPLO DE SUB-FLUXOS Seja o use case Validar usuário Fluxo principal: O use case inicia quando o sistema pede ao Cliente a senha. Cliente entra com senha. Sistema verifica senha é válida. Se a senha é válida, sistema confirma e termina o use case. Fluxo excepcional: Cliente pode cancelar a transação a qualquer momento pressionando a tecla ESC, reiniciando o use case. Nenhuma modificação é feita na conta do Cliente. Fluxo excepcional: Se Cliente entra com senha inválida, o use case reinicia. 112

DIAGRAMA DE ATIVIDADES Descreve fluxo de tarefas Aspectos dinâmicos de um sistema Podem também ser usados para criar sistemas executáveis Depende do nível de detalhamento e grau de execução dos elementos usados Alternativa para modelar fluxos de eventos de casos de uso 113

DIAGRAMA DE ATIVIDADES: EXEMPLO 114

DIAGRAMAS DE USE CASES Caracterizar limites da funcionalidade do sistema Use cases são organizados dentro de um diagrama Em diagramas de use cases Atores são relacionados por generalização/especialização 116

EXEMPLO DE DIAGRAMA Sistema de validação de cartão de crédito Transação de cartão Cliente Processa fatura Instituição vendedora Reconcilia transações Cliente individual Cliente corporativo Gerencia conta Financeira 117

BIBLIOGRAFIA Sommerville, I. Software Engineering Kruchten, P. The Rational Unified Process: An Introduction. 2 nd Ed Booch, G. et al. The Unified Modeling Language User Guide. 118