Modyfikacja oprogramowania
Omówienie zagadnień związanych
z modyfikacją oprogramowania
Wstęp - Potrzeba modyfikacji oprogramowania
Niezależnie od wielkości nie da się zbudować systemu, którego nie będzie trzeba zmieniać.
Modyfikacja oprogramowania jest więc istotnym zagadnieniem, ponieważ większość firm całkowicie zależy od swoich systemów oprogramowania, w które zainwestowały miliony.
Zatem firmy muszą inwestować w modyfikację systemu,
aby utrzymywać ich wartość.
Strategie modyfikowania oprogramowania
Pielęgnacja oprogramowania. Oprogramowanie jest zmieniane w odpowiedzi na zmiany wymagań, ale zasadnicza struktura oprogramowania pozostaje niezmieniona.
Przekształcenie architektoniczne. Jest to bardziej radykalne podejście do modyfikacji oprogramowania, ponieważ polega na wprowadzeniu znacznych zmian w architekturze systemu oprogramowania.
Restrukturyzacja oprogramowania. System jest
modyfikowany w celu zwiększenia jego zrozumiałości i
ułatwienia zmian. Nie dokłada się nowej funkcjonalności do
systemu.
Dynamika ewolucji programów to studium zmiany systemu.
Większość wyników w tej dziedzinie przypisuje się Lehmanowi i Belady’emu (1985), którzy jako wynik swych studiów sformułowali pewien zbiór „praw” zmiany systemu (tzw. prawa Lehmana).
Autorzy uważają, że „prawa” są niezmienne i mają szerokie zastosowania.
1.Dynamika ewolucji programów
Prawa Lehmana
Prawo Opis
Ustawiczna Program użytkowy w rzeczywistym środowisku nieuchronnie musi podlegać zmiana zmianom albo stawać się coraz mniej użyteczny w tym środowisku.
Rosnąca W miarę jak ewoluujący program zmienia się, jego struktura staje się coraz złożoność bardziej złożona. Na zachowywanie i upraszczanie struktury trzeba
przeznaczyć dodatkowe zasoby.
Ewolucja Ewolucja programu jest samoregulującym się procesem. Atrybuty systemu, ogromnych takie jak wielkość, czas między wydaniami i liczba zgłoszonych błędów, są programów w przybliżeniu takie same dla wszystkich wydań systemów.
Stabilność W czasie życia programu tempo jego rozwoju jest w przybliżeniu stałe organizacyjna i niezależne od zasobów przeznaczonych na zbudowanie systemu.
Stała W czasie życia systemu przyrostowa zmiana jest stała w każdym wydaniu.
2.Pielęgnacja oprogramowania
Pielęgnacja oprogramowania to ogólny proces zmieniania systemu po jego dostarczeniu.
Mogą to być proste zmiany w celu poprawienia błędów w kodzie, bardziej intensywne w celu poprawienia błędów projektowych, a nawet znaczne rozszerzenia w celu poprawienia błędów w specyfikacji lub spełnienia nowych wymagań.
Pielęgnacja oprogramowania zwykle nie obejmuje dużych zmian architektonicznych systemu.
Zmiany implementuje się przez modyfikacje istniejących
komponentów systemu oraz, gdy jest to konieczne, przez
dodawanie nowych komponentów.
Pielęgnacja w celu naprawy usterek oprogramowania. Poprawienie błędów w kodzie jest zwykle dość tanie. Błędy projektowe są znacznie kosztowniejsze, ponieważ ich poprawienie może wymagać przepisania kilku komponentów programów.
Pielęgnacja w celu dostosowania oprogramowania do innego środowiska operacyjnego. Ten rodzaj pielęgnacji jest niezbędny, gdy pewien element środowiska systemu, taki jak sprzęt, system operacyjny platformy lub oprogramowanie pomocnicze, ulega zmianie.
Pielęgnacja w celu rozszerzenia lub zmodyfikowania funkcjonalności systemu. Ten rodzaj pielęgnacji jest niezbędny, gdy zmienia się wymagania systemowe w odpowiedzi na zmiany gospodarcze i organizacyjne.
Różne rodzaje pielęgnacji
oprogramowania
Statystyczny nakład odział pracy przy pielęgnacji
(65%) (17%)
(18%)
Naprawienie usterek
Dodawanie
i modyfikowanie funkcjonalności Przystosowywanie
oprogramowania
Model spiralny tworzenia
Działanie
Specyfikowanie Implementowanie
Zatwierdzanie Początek
Wydanie 1
Wydanie 2 Wydanie 3
Stabilność zespołu. Po dostarczeniu systemu zespół wytwórczy jest zwykle rozwiązywany, a jego członkowie przechodzą do nowych przedsięwzięć. Nowy zespół albo osoby odpowiedzialne za pielęgnację systemu nie znają go ani przyczyn podjętych decyzji projektowych.
Zobowiązania umowne. Umowa na pielęgnację systemu jest zwykle oddzielona od umowy na budowę systemu. Umowa pielęgnacyjna może być podpisana z inna firmą, a nie wytwórcą pierwotnego systemu. Ten czynnik wraz z brakiem stabilności zespołu oznacza, że zespół wytwórczy nie ma motywacji do pisania oprogramowania tak, aby było łatwe do modyfikacji.
Umiejętności personelu. Personel pielęgnujący ma często małe doświadczenie i nie jest obznajomiony z dziedziną zastosowania. Pielęgnacja nie jest dobrze postrzegana przez inżynierów oprogramowania. Uważa się ją za proces wymagający mniej umiejętności niż tworzenie systemu i przydziela do niej najmłodszych pracowników.
Co więcej, stare systemy mogą być napisane w przestarzałych językach programowania.
Wiek i struktura systemu. W miarę starzenia się programu jego struktura ulega degradacji w wyniku zmian. Takie systemy jest więc trudniej zrozumieć i modyfikować.
Główne czynniki, które różnią tworzenie i pielęgnację,
i powodują wyższe koszty pielęgnacji
Proces pielęgnacji
Procesy pielęgnacji mogą znacznie się od siebie różnić zależnie od rodzaju pielęgnowanego oprogramowania, przyjętego w firmie procesu tworzenia i osób uczestniczących w tym procesie.
W niektórych przedsiębiorstwach pielęgnacja jest procesem nieformalnym, z kolei w innych firmach jest to sformalizowany proces ze strukturalną dokumentacją opracowaną na każdym etapie procesu.
Na poziomie abstrakcyjnym wszystkie procesy pielęgnacji
obejmują jednak te same zasadnicze czynności: analizę
zmiany, planowanie wydania, implementację systemu i
przekazanie systemu użytkownikom.
Szkic procesu pielęgnacji
Analiza wpływu Analiza wpływu
Naprawa usterek Naprawa
usterek Dostosowanie do platformy Dostosowanie
do platformy Rozszerzenie systemu Rozszerzenie
systemu
Wydanie systemu Wydanie
systemu Implementacja
zmiany Implementacja
zmiany Planowanie
wydania Planowanie
wydania Żądana
zmiana Żądana zmiana
Implementacja zmiany
Proponowane zmiany Proponowane
zmiany Tworzenie
oprogramowania Tworzenie oprogramowania Aktualizacja
wymagań Aktualizacja
wymagań Analiza
wymagań Analiza wymagań
Proces awaryjnej naprawy
Dostarcz zmodyfikowany
system Dostarcz zmodyfikowany
system Zmodyfikuj kod
źródłowy Zmodyfikuj kod
źródłowy Zanalizuj kod
źródłowy Zanalizuj kod
źródłowy Żądanie
zmian Żądanie zmian
Przewidywanie pielęgnacji
Menedżerowie nienawidzą niespodzianek, jeśli ich
wynikiem są nieoczekiwanie wysokie koszty. Z ich
punktu widzenia warto więc starać się przewidywać,
jakie żądania zmian systemu prawdopodobnie się
pojawią, które części systemu prawdopodobnie
sprawią personelowi pielęgnującemu największe
trudności oraz jakie będą całkowite koszty pielęgnacji
systemu w ustalonym okresie.
Przewidywanie pielęgnacji
Których części systemu będą najczęściej dotyczyły żądani zmian?
Których części systemu będą najczęściej dotyczyły żądani zmian?
Jak dużo spodziewamy się żądań zmian?
Jak dużo spodziewamy się żądań zmian?
Które części systemu będą najdroższe
w pielęgnacji?
Które części systemu będą najdroższe
w pielęgnacji?
Jaki będzie koszt pielęgnacji systemu w czasie całego jego życia?
Jaki będzie koszt pielęgnacji systemu w czasie całego jego życia?
Jakie będą koszty pielęgnacji systemu Przewidywanie
zdatności do pielęgnacji
Przewidywanie zmian systemu
Przewidywanie kosztów pielęgnacji
Czynniki mające wpływ na konieczność pielęgnacji.
Liczba i złożoność interfejsów systemu. Im większa jest liczba i złożoność tych interfejsów, tym większe jest prawdopodobieństwo pojawienia się oczekiwań zmian.
Liczba z natury płynnych wymagań systemu. Wymagania odzwierciedlające firmowe strategie i procedury są zwykle bardziej zmienne niż wymagania, których podstawą są stabilne właściwości dziedziny.
Procesy gospodarcze, w których używa się systemu. W
miarę ewolucji procesów gospodarczych powstają żądania
zmian systemu. Im bardziej w procesach gospodarczych
korzysta się z systemu, tym więcej pojawi się oczekiwań
Przykłady miar procesowych przy ocenie zdatności do pielęgnacji
Liczba żądań pielęgnacji korygujących. Jeśli rośnie liczba zgłoszonych awarii, być może w trakcie procesu pielęgnacji liczba nowych błędów wprowadzonych do programu jest większa niż liczba naprawianych błędów.
Średni czas niezbędny do wykonania analizy wpływu.
Odzwierciedla liczbę komponentów programu, na które oddziałują żądania zmian.
Średni czas spędzony nad implementacją żądania zmiany. Czas trwania zmiany zależy od trudności jej zaprogramowania.
Liczba oczekujących żądań zmian. Jeśli ta liczba rośnie z czasem,
może to oznaczać zmniejszenie zdatności do pielęgnacji.
3.Ewolucja architektoniczna
W trakcie pielęgnacji systemu wprowadzone zmiany są lokalne; nie wpływają na architekturę systemu.
Od lat osiemdziesiątych XX wieku ekonomia systemów komputerowych zmieniała się jednak radykalnie.
Najbardziej opłacalnym rozwiązaniem problemów gospodarczych jest często system rozproszony, a nie scentralizowany.
Wiele firm staje więc przed koniecznością przeobrażenia
swoich scentralizowanych systemów na komputerach
głównych w systemy klient-serwer bądź w systemy
rozproszone.
Bodźce, które przyczyniają się do przemiany
Koszt sprzętu. Koszt zakupu i utrzymania rozproszonego systemu klient-serwer jest zwykle znacznie mniejszy niż koszt zakupu komputera głównego o takiej samej mocy.
Oczekiwania wobec interfejsu użytkownika. Wiele odziedziczonych systemów na komputerach głównych oferuje znakowy interfejs formularzowy. Większość użytkowników oczekuje obecnie interfejsów graficznych i łatwiejszej interakcji z systemem.
Rozproszony dostęp do systemu. Firmy coraz bardziej rozpraszają swoje struktury i nie utrzymują wszystkich udogodnień w jednym ośrodku. Ich systemy komputerowe muszą być dostępne z wielu miejsc i za pomocą rozmaitych rodzajów sprzętu.
Niezawodność dostępu do systemu. Każda niedostępność usługi wiąże się z
potencjalną stratą zysków.
Czynniki wpływające na decyzje o rozproszeniu systemu
Czynnik Opis
Znaczenie Stopa zwrotu z inwestycji w rozproszenie systemu odziedziczonego zależy gospodarcze od znaczenia dla przedsiębiorstwa i tego, jak długo się ono utrzyma. Jeśli
rozproszenie skutecznie wspomaga stabilne procesy gospodarcze, to prawdopodobnie będzie to bardziej opłacalna strategia ewolucyjna.
Wiek systemu Im starszy jest system, tym trudniej jest modyfikować jego architekturę, ponieważ wcześniejsze zmiany pogorszyły strukturę systemu.
Struktura systemu Im system jest bardziej modularny, tym łatwiej jest zmienić jego architekturę.
Jeśli usługi użytkowe, zarządzanie danymi i interfejs użytkownika są w systemie ściśle splecione, to trudno będzie wydzielić funkcje przy
przekształceniu.
Strategie Rozproszenie programu użytkowego może być konieczne, jeśli w firmie zaopatrywania przyjęto strategię wymiany drogich komputerów głównych na tańsze się w sprzęt serwery.
Idealna i realistyczna struktura systemu odziedziczonego
Interfejs użytkownika
Usługi
Interfejs użytkownika
Usługi
Baz danych
Baz danych
Model idealny do rozproszenia Prawdziwe systemy odziedziczone
Rozproszenie systemu odziedziczonego
Baza danych
Warstwa śródprogramowa (osłona) Warstwa śródprogramowa (osłona)
System odziedziczony
System odziedziczony
Biurkowe komputery osobiste z uruchomionym programem użytkowym
Interfejs użytkownika
Usługi użytkowe
System
odziedziczony
Rozproszenie interfejsu użytkownika
Wiele systemów odziedziczonych zaprojektowano, zanim pojawiły się graficzne interfejsy użytkownika.
Takie systemy obejmowały interfejsy formularzowe działające na specjalnych terminalach, które mogły wyświetlać jedynie znaki.
Te terminale miały ograniczoną moc obliczeniową i właściwości wyświetlania, a zatem wyświetlanie i wszystkie związane z nim funkcje obliczeniowe były obsługiwane przez centralny system komputera głównego.
Nawet po zastąpieniu tych terminali przez komputery osobiste te
znakowe interfejsy są nadal w użyciu dzięki programom
naśladującym terminale na komputerze osobistym.
Rozproszenie interfejsu użytkownika
Baza danych
Opis ekranów
Biurkowe komputery osobiste z interfejsem graficznym
Śródprogram zarządzający
ekranami Usługi
użytkowe
Interfejs użytkownika
System odziedziczony
Wady i zalety strategii przenoszenia interfejsu użytkownika
Strategia Zalety Wady
Implementacja Dostęp do wszystkich funkcji Zależność od platformy z użyciem interfejsu użytkownika, a więc Trudniej osiągnąć spójność systemu okienkowego brak ograniczeń przy projekto- interfejsu
-waniu interfejsu.
Lepsza efektywność interfejsu użytkownika.
Implementacja Niezależność od platformy Potencjalnie gorsza z użyciem Niższe koszty szkolenia dzięki efektywność
przeglądarki WWW temu, że użytkownicy znają Projekt interfejsu jest
WWW ograniczony przez właści- Łatwiej osiągnąć spójność -wości przeglądarek WWW interfejsu