Diseño de software 1ª. Parte



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DISEÑO DE SOFTWARE 1ª. Parte

  • NOTAS DEL CURSO
  • Ingeniería de Software I
  • DRA. MARIA DEL PILAR GÓMEZ GIL
  • INAOEP
  • Versión:25-10-2009

Pasando del Análisis al Diseño [Pressman 05]

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Diseño

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Es el proceso de aplicar varias técnicas y principios con el propósito de definir un dispositivo, proceso o sistema con suficiente detalle que permita su realización física.
  • Diseño es mas que programar o escribir código…

Guías para un Diseño de Calidad

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • . . .Hay una diferencia entre hacer que
  • un software trabaje, y hacerlo que
  • trabaje correctamente. . .

Guías para un Diseño de Calidad (cont.)

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Un buen diseño debe tener una arquitectura que:
    • Se ha creado utilizando estilos o patrones “reconocidos”
    • Esta hecho de componentes
    • Se puede implementar de una manera evolutiva, facilitando la implementación y las pruebas
  • Un buen diseño es modular, es decir, puede partirse de manera lógica en elementos o subsistemas.
  • Un buen diseño contiene representaciones diferenciales de datos, arquitectura, interfaces y componentes.

Guías para un Diseño de Calidad (cont.)

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Un buen diseño debe conducir a estructuras de datos que son apropiadas para las clases a implementarse, y que resultan de patrones reconocidos.
  • Un buen diseño debe llevar a componentes que presentan características funcionales independientes.
  • Un buen diseño debe conducir a interfaces que reducen la complejidad de las conexiones entre componentes y el medio externo.

Guías para un Diseño de Calidad (cont.)

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Un buen diseño debe llevarse a cabo utilizando métodos repetibles y que es conducida por la información obtenida en el análisis.
  • Un buen diseño debe representarse usando una notación que es efectiva en la manera que comunica el significado del diseño.

Atributos de Calidad en el Diseño

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Funcionalidad
  • Usabilidad
  • Confiabilidad
  • Desempeño
  • Sustentabilidad
  • …y que significa todo esto??

Conceptos fundamentales de Diseño

  • Abstracción
  • Refinamiento
  • Arquitectura
  • Modularidad
  • Patrones
  • Clases del diseño
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Conceptos fundamentales de diseño: Abstracción y Refinamiento

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • 1. ABSTRACCIÓN
  • La solución a cualquier problema se presenta en varios niveles de abstracción. En el nivel mas alto se presenta una solución general. En el nivel mas bajo se presenta una solución que puede implementarse directamente.
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  • 2. REFINAMIENTO
  • La arquitectura de un programa se desarrolla a través del detallado sucesivo de niveles.
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Conceptos fundamentales de diseño: 3. Arquitectura

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • La arquitectura de software se refiere a la estructura global del software y la manera en que esta estructura proporciona integridad conceptual al sistema.
  • Representa los componentes que tiene el software, como interactúan y la estructura de los datos que usan estos componentes
  • El uso de patrones arquitectónicos permitirán a los diseñadores reutilizar componentes
  • La arquitectura del diseño se puede representar utilizando diferentes modelos: Estructurales, Plantillas, Dinámicos, de procesos, y funcionales.

Conceptos fundamentales de diseño: 4. Modularidad

  • Es un atributo del software que permite que un programa sea manejable intelectualmente hablando.
  • Teóricamente el aumento en el número de módulos disminuye la complejidad, y por lo tanto el esfuerzo de resolver un problema; entonces con un número infinito de módulos tendríamos un problema de complejidad cero.
  • Sin embargo el aumento en el número de módulos genera un aumento en el costo por comunicación entre módulos.
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Número de módulos vs. costo

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Otras características de modularidad

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • COHESIÓN
  • Es la medida de la fuerza funcional de un módulo o clase. Se busca que la clase tenga la cohesión mas alta posible, lo cual ocurre cuando todos sus elementos contribuyen a la ejecución de una misma tarea.
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  • ACOPLAMIENTO
  • Es la medida de la interdependencia relativa entre clases. Se busca que exista el mínimo posible de acoplamiento entre clases, lo cual sucede cuando las clases se comunican solamente por medio de mensajes.
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Conceptos fundamentales de diseño: 5. Patrones

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Un patrón de diseño describe una estructura de diseño que resuelve un problema de diseño particular, dentro de un contexto específico.
  • Un patrón de diseño provee información que permite al diseñador determinar si el patrón es aplicable, si puede re-usarse y si se puede usar como guía para desarrollar algún patrón similar con estructura diferente.

Conceptos Fundamentales del diseño (cont.) 6. Clases de Diseño

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Las clases generadas en el análisis definen el dominio del problema.
  • En el diseño, las clases se definen de manera que se refinan las clases obtenidas en el análisis a fin de que se puedan implementar,
  • El diseño crea un nuevo conjunto de clases que permiten implementar la infraestructura de software que va a sostener la solución.

Niveles de clases del diseño

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009
  • Se sugieren 5 niveles de clases de diseño:
    • Clases para el manejo de la interfaz con el usuario
    • Clases para el dominio del negocio
    • Clases para el proceso
    • Clases para la persistencia
    • Clases de administración y control del sistema

Características de clases “bien formadas”

  • Completa y suficiente. Una clase de diseño debe tener todos los atributos y métodos razonablemente esperados para existir.
  • Primitividad. Los métodos se deben enfocar en resolver UN servicio de la clase. Una vez que se ha implementado un servicio a través de un método, la clase no debe proveer ninguna otra manera de hacer la misma cosa
  • Alta cohesión. Una clase con un diseño cohesivo tiene un conjunto pequeño y enfocado de responsabilidades y enfoca exclusivamente sus atributos y métodos a cumplir esas responsabilidades
  • Bajo acoplamiento. Aunque las clases tienen que colaborar entre sí, esta colaboración debe ser lo mínimo necesario
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

El modelo de diseño

  • Puede verse desde 2 posibles dimensiones: proceso y abstracción
  • La dimensión del proceso indica la evolución del modelo confirme se van ejecutado el proceso de desarrollo de software
  • La dimensión de abstracción representa el nivel de detalle que surge cuando cada elemento del modelo de análisis se va transformando en su equivalente de diseño, y posteriormente se va refinando iterativamente
  • La línea punteada en la figura indica la frontera (difusa) entre análisis y diseño
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Dimensiones del modelo de diseño [Pressman 05]

  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Elementos de diseño de datos

  • Crea el modelo de datos e información, representado en un nivel de abstracción alto, y se va refinando progresivamente
  • En la implementación este modelo de datos se traduce en bases de datos, las cuales en un futuro formarán “warehouses” que permitirán el manejo de sistemas administradores de conocimiento de la empresa
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Elementos de diseño de arquitectura

  • El modelo de arquitectura se obtiene principalmente de 3 fuentes:
    • Información acerca del dominio de aplicación del software a construirse
    • Elementos del modelo de análisis tales como diagramas de flujo o clases generadas en el análisis sus relaciones y colaboraciones
    • Disponibilidad de patrones de arquitectura
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Elementos de diseño de interfaz

  • Los elementos de diseño de interfaz describen como la información fluye entrando y saliendo del sistema, y como se comunican a través de los componentes definidos como parte de la arquitectura
  • Hay 3 elementos importantes en el diseño de interfaces:
    • Interfaz con el usuario
    • Interfaces externas con otros sistemas, dispositivos, redes u otros productores o consumidores de información
    • Interfaces internas entre los diferentes componentes de diseño
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Diseño de interfaces externas

  • Requiere información definitiva sobre la entidad a la cual la información se manda o recibe.
  • Debe incluir pruebas de errores y características de seguridad
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009

Diseño de interfaces internas

  • Está fuertemente relacionado con el diseño a nivel componentes (diseño detallado)
  • En algunos casos, una interface se diseña de igual manera que una clase.
  • Según la OMG “una interfaz es un especificador de operaciones externamente visibles (publicas) de una clase, componente u otro clasificador (incluyendo subsistemas) sin la especificación de una estructura interna”
  • Una interfaz es un conjunto de operaciones que describe alguna parte del comportamiento de un sistema y las operaciones necesarias para accesar esas operaciones
  • (c) P. Gomez-Gil, INAOEP. 2009


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