Conceptos Fundamentales de la Ingeniería de Software

Ingeniería de Software (SW): Disciplina de la ingeniería que comprende todos los aspectos de la producción del software, desde las etapas iniciales hasta el mantenimiento.

Proceso en la Ingeniería de Software: Conjunto de actividades requeridas para desarrollar un sistema de software, con una serie de pasos que involucran diversas tareas técnicas y administrativas.

Método: Formas organizadas para producir un software. Incluye sugerencias para el proceso que debe seguir y la notación a utilizar.

Metodología: Elabora estrategias de desarrollo de software que promueven prácticas adaptativas en vez de predictivas, centradas en las personas o equipos de trabajo.

Herramienta: Enfoque automático o semiautomático para el proceso y los métodos.

Paradigma: Agrupación de métodos, herramientas y procedimientos para poder descubrir un modelo de desarrollo.

Ciclo de Vida: Contempla las fases necesarias para validar el desarrollo del software y así garantizar que cumple con los requisitos de la aplicación, asegurando que se usaron los métodos apropiados.

Fases del Desarrollo de Software

1. Planificación o Análisis de Requerimientos: Se prepara el diseño para posteriormente implementar el sistema.
2. Análisis o Especificación: Se busca concretar una serie de requisitos, que son los que regirán el nuevo sistema o los cambios en el antiguo.
3. Diseño y Arquitectura: Determina cómo el nuevo sistema de información cumplirá con los requisitos aplicables.
4. Implementación o Programación: Parte obvia del trabajo de Ingeniería de Software y la primera en obtener resultados tangibles. Se prepara el diseño y la posterior implementación del sistema.
5. Pruebas: Comprobar que el software responda y realice las tareas indicadas correctamente.
6. Instalación o Despliegue: Se procede a la instalación del hardware y software elegidos, se crean aplicaciones y se someten a pruebas para generar la documentación y capacitar a los usuarios.
7. Uso y Mantenimiento: Actividades relacionadas con las operaciones del día a día. Introduce los ajustes necesarios para mejorar el rendimiento y corregir problemas.

Metodologías Ágiles

Son estrategias integrales de gestión que impulsan a las organizaciones a gestionar sus proyectos con rapidez y flexibilidad. Son las más utilizadas por su alta agilidad; los equipos de trabajo que las utilizan son mucho más productivos y eficientes.

Proceso de una Metodología Ágil

• Evaluación de procesos.
• Sugerencias de mejora.
• Diseño de la aplicación.
• Construcción e implementación.
• Evaluación y monitoreo.

Principios de la Agilidad

• La simpleza es importante.
• Mantén un ritmo de trabajo sostenible.
• La excelencia continua mejora la agilidad.

Ventajas

• Agiliza entregas rápidas y continuas.
• Mejora la calidad del producto.
• Aumenta la motivación de los trabajadores.
• Estimula el trabajo colectivo.

Metodologías Ágiles más Utilizadas

Extreme Programming (XP)

Potencia las relaciones personales a través del trabajo en equipo, fomenta la comunicación y elimina tiempos muertos. Ayuda a la relación entre empleados y clientes. Responde a ambientes muy cambiantes que necesitan una retroalimentación permanente. Sus procesos son: Planeación, Diseño, Codificación y Prueba.

Scrum

Lleva adelante procesos de trabajo que deben ser lo más cortos posibles, denominados «Sprints». Al final de cada sprint, el equipo entrega una versión mejorada del proyecto para ser analizada. Sus fases son: Iniciación, Planificación y Estimación, Implementación, Revisión y Retrospectiva, y Lanzamiento.

Kanban

Significa «Tarjeta Visual». Consiste en la elaboración de un cuadro o diagrama en el que se reflejan tres columnas de tareas: pendientes, en proceso o terminadas. Sus procesos incluyen: Diseñar el tablero, registrar el Backlog, priorizar y seleccionar, hacer fluir los servicios y mejorar el sistema.

Lean Software Development

Configurado para equipos de desarrollo muy capacitados para que elaboren cualquier tarea en poco tiempo. Es la traducción de los principios de la producción Lean al área del desarrollo de software, originado en el Sistema de Producción de Toyota. Ofrece un marco teórico sólido basado en la experiencia.

Lean Start-Up

Se ocupa del lanzamiento de los productos y logra acortar los procesos. Es utilizada principalmente por pequeñas empresas.

Metodologías Tradicionales

Caracterizadas por definir total y rígidamente los requisitos al inicio de los proyectos. Los ciclos de desarrollo son poco flexibles, no permiten realizar cambios fácilmente y no se adaptan bien a la evolución del proyecto.

Ventajas

• Funciona bien en proyectos de innovación.
• Evaluación en cada fase que permite cambios de objetivos.
• Seguimiento detallado en cada una de las fases.

Waterfall (Cascada)

Proceso de desarrollo secuencial que concibe el trabajo en un conjunto de etapas que deben ejecutarse una tras otra, de arriba hacia abajo. Sus etapas son: Requisitos, Diseño, Implementación, Verificación y Mantenimiento.

Modelo Waterfall de Royce

• Análisis de requisitos del sistema y del software: Se analizan servicios, restricciones y metas mediante consultas con usuarios.
• Diseño: Establece la arquitectura completa del sistema.
• Implementación y testing de unidades: Verifica que cada unidad cumpla con su especificación.
• Integración y testing del sistema: Se integran las partes y se prueba el sistema completo.
• Mantenimiento: Fase más larga; se centra en la corrección de errores no descubiertos previamente.

Modelo en Espiral

Representado como una espiral donde cada giro es una fase. No hay fases fijas y los riesgos son explícitamente identificados y resueltos. Sus actividades son: Planificación, Determinar objetivos, Análisis de riesgo, Desarrollar y probar.

RAD (Rapid Application Development)

Permite desarrollar software de alta calidad en un corto periodo de tiempo. Los costes son más altos y requiere mayor intervención de los usuarios. Sus fases incluyen: Modelado de Gestión, Modelado de Datos, Modelado de Procesos, Generación de Aplicaciones, y Pruebas y Volumen.

Otros Modelos de Desarrollo

Prototipado

Se basa en la construcción de un prototipo rápido para que los usuarios aporten feedback. Es un modelo iterativo basado en el método de prueba y error.

Incremental

El producto se construye de manera progresiva. En cada etapa se agrega una nueva funcionalidad, permitiendo ver resultados más rápido que en el modelo en cascada. Es muy flexible.

Metodologías de Desarrollo Orientado a Objetos

Diseño Orientado a Objetos (OOD) de Grady Booch

Utiliza clases y objetos como bloques de construcción básicos. Incluye 6 diagramas: clase, objeto, estado de transición, interacción, módulo y proceso. Sus fases son: Análisis, Diseño e Implementación.

Top-Down Programming

Basado en el paradigma «Divide y Vencerás». Divide el problema en subproblemas menores hasta que sean fáciles de manejar. Ofrece mayor legibilidad y productividad.

Proceso Unificado (UP)

Recopilación de buenas prácticas que se mejoran continuamente. Organiza el desarrollo en cuatro fases: Creación, Elaboración, Construcción y Transición.

Modelo Ganar-Ganar (Win-Win)

Extiende el modelo espiral enfatizando la identificación de condiciones de ganancia para todas las partes. Es eficiente para proyectos de diversos tamaños.

Herramientas CASE (Computer-Aided Software Engineering)

Conjunto de programas que brindan asistencia a los analistas e ingenieros durante todo el Ciclo de Vida del desarrollo de software.

Clasificación de Herramientas CASE

1. I-CASE (Integrated CASE): Abarcan todas las fases del ciclo de vida. También llamadas CASE workbench.
2. U-CASE (Upper CASE): Orientadas a la automatización de las primeras fases (análisis y diseño).
3. L-CASE (Lower CASE): Dirigidas a las últimas fases (construcción e implantación).
4. Tools-Case: Automatizan una fase específica, como las herramientas de reingeniería para el mantenimiento.

Tipos de Herramientas

• Herramientas de gestión: Estimación, planificación y seguimiento.
• Herramientas técnicas: Divididas en Upper CASE (planificación y diseño) y Lower CASE (generación de código).
• Herramientas de soporte: Diccionarios, seguridad y control de configuración.

Componentes de una Herramienta CASE

• Repositorio (Diccionario): Almacena los elementos definidos.
• Metamodelo: Marco para la definición de técnicas y metodologías.
• Carga o descarga de datos: Permite la importación y exportación de datos y esquemas.
• Comprobación de errores: Analiza la exactitud e integridad de los esquemas.
• Interfaz de usuario: Editores de texto y herramientas de diseño gráfico para definir diagramas y matrices.