Ingeniería de software clásica y orientada a objetos / Stephen R. Schach.

CONTENIDO
PARTE UNO. INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE SOFTWARE 1
Capítulo 1. El campo de aplicación de la ingeniería de software 3
1.1. Aspectos históricos 4
1.2. Aspectos económicos 6
1.3. Aspectos del mantenimiento 7
1.3.1. Conceptos tradicional y moderno del mantenimiento 9
1.3.2. La importancia del mantenimiento posentrega 11
1.4. Requisitos, análisis y aspectos de diseño 13
1.5. Aspectos de la formación de equipos 15
1.6. Por qué no hay fase de planeación 16
1.7. Por qué no hay plan fase de pruebas 17
1.8. Por qué no hay fase de documentación 17
1.9. Paradigma orientado a objetos 18
1.10. Paradigma orientado a objetos en perspectiva 23
1.11. Terminología 23
1.12. Temas de ética 26
Capítulo 2. Modelos del ciclo de vida del software 34
2.1. Desarrollo del software en teoría 34
2.2. Minicaso de estudio Winburg 35
2.3. Lecciones del minicaso de estudio Winburg 39
2.4. Minicaso de estudio de Teal Tractors 39
2.5. Iteración e incrementación 40
2.6. Revisión del minicaso de estudio Winburg 44
2.7. Riesgos y otros aspectos de la Iteración e incrementación 45
2.8. Manejo de Iteración e incrementación 47
2.9. Otros modelos del ciclo de vida 39
2.9.1. Modelo del ciclo de vida de codificación y ajuste 48
2.9.2. Modelo del ciclo de vida de cascada 49
2.9.3. Modelo del ciclo de vida de elaboración rápida de un prototipo 51
2.9.4. Programación extrema y proceso ágil 52
2.9.5. Modelo del ciclo de vida de sincronización y estabilización 54
2.9.6. Modelo del ciclo de vida en espiral 54
2.10. Comparación de los modelos del ciclo de vida 58
Capítulo 3. El proceso del software 64
3.1. El Proceso Unificado 66
3.2. Iteración e incrementación en el paradigma orientado a objetos 67
3.3. El flujo de trabajo de los requerimientos 68
3.4. El flujo de trabajo del análisis 70
3.5. El flujo de trabajo del diseño 72
3.6. El flujo de trabajo de la implementación 73
3.7. El flujo de trabajo de las pruebas 74
3.7.1. Artefactos de los requerimientos 74
3.7.2. Artefactos del análisis 74
3.7.3. Artefactos del diseño 75
3.7.4. Artefactos de la implementación 75
3.8. Mantenimiento posentrega 77
3.9. Retiro 78
3.10. Las fases del Proceso Unificado 78
3.10.1. La fase de comienzo 79
3.10.2. La fase de elaboración 81
3.10.3. La fase de construcción 82
3.10.4. La fase de transición 82
3.11. Modelos del ciclo de vida uni contra bidimensionales 83
3.12. Mejoramiento del proceso del software 84
3.13. Modelos de madurez de la capacidad 85
3.14. Otras iniciativas para el mejoramiento de los procesos de software 88
3.15. Costos y beneficios del mejoramiento del proceso del software 89
Capítulo 4. Equipos 96
4.1. Organización de equipos 96
4.2. Enfoque del equipo democrático 98
4.2.1. Análisis del enfoque de los equipos democráticos 99
4.3. Enfoque clásico del equipo con un programador jefe 99
4.3.1. El proyecto de New York Times 101
4.3.2. Lo que no es práctico del enfoque clásico del equipo con un programador jefe 102
4.4. Más allá de los equipos de Programación con jefe y de los equipos democráticos 102
4.5. Equipos de sincronización y estabilización 106
4.6. Equipos de Programación extrema 106
4.7. El modelo de madurez de la capacidad de las personas 107
4.8. Elección de una Organización de equipos adecuada 108
Capítulo 5. Las herramientas del oficio 112
5.1. Depuración paso a paso 112
5.1.1. Minicaso de estudio de la depuración paso a paso 113
5.2. Análisis costo-beneficio 118
5.3. Métrica del software 119
5.4. CASE 121
5.5. Taxonomía de CASE 122
5.6. El alcance de CASE 123
5.7. Versiones del software 127
5.7.1. Revisiones 127
5.7.2. Variaciones 128
5.8. Control de la configuración 129
5.8.1. Control de la configuración durante el mantenimiento posentrega 131
5.8.2. Líneas base 131
5.8.3. Control de la configuración durante el desarrollo 132
5.9. Herramientas de construcción 132
5.10. Ganancias de productividad con la tecnología CASE 133
Capítulo 6. Pruebas 139
6.1. Aspectos de calidad 140
6.1.1. Aseguramiento de calidad de software 141
6.1.2. Independencia gerencial 141
6.2. Pruebas basadas en la no ejecución 142
6.2.1. Recorridos 143
6.2.2. La gestión de los recorridos 143
6.2.3. Inspecciones 144
6.2.4. Comparación de las inspecciones y los recorridos 146
6.2.5. Fortalezas y debilidades de las revisiones 147
6.2.6. Métricas para la inspección 147
6.3. Pruebas basadas en la ejecución 147
6.4. ¿Qué debe ser probado? 148
6.4.1. Utilidad 149
6.4.2. Confiabilidad 149
6.4.3. Robustez 150
6.4.4. Desempeño 150
6.4.5. Corrección 151
6.5. Evaluación comparada con pruebas de corrección 152
6.5.1. Ejemplo de una prueba de corrección 152
6.5.2. Minicaso de estudio de la prueba de corrección 156
6.5.3. Pruebas de corrección e ingeniería de software 157
6.6. ¿Quién debe llevar a cabo la prueba basada en la ejecución? 159
6.7. Cuándo terminan las pruebas 161
Capítulo 7. De módulos a objetos 166
7.1. ¿Qué es un módulo? 166
7.2. Cohesión 170
7.2.1. Cohesión coincidente 170
7.2.2. Cohesión lógica 171
7.2.3. Cohesión temporal 172
7.2.4. Cohesión procedimental 172
7.2.5. Cohesión comunicacional 173
7.2.6. Cohesión funcional 173
7.2.7. Cohesión informacional 174
7.2.8. Ejemplo de Cohesión 174
7.3. Acoplamiento 175
7.3.1. Acoplamiento por el contenido 176
7.3.2. Acoplamiento común 176
7.3.3. Acoplamiento por control 178
7.3.4. Acoplamiento por molde 178
7.3.5. Acoplamiento de datos 180
7.3.6. Ejemplo de acoplamiento 180
7.3.7. La importancia del acoplamiento 181
7.4. Encapsulación de datos 182
7.4.1. Encapsulación de datos y desarrollo 184
7.4.2. Encapsulación de datos y mantenimiento 185
7.5. Tipos de datos abstractos 191
7.6. Ocultamiento de la información 192
7.7. Objetos 194
7.8. Herencia, polimorfismo y enlace dinámico 198
7.9. El paradigma orientado a objetos 200
Capítulo 8. Reutilización y portabilidad 208
8.1. Conceptos de reutilización 209
8.2. Obstáculos para la reutilización 211
8.3. Estudios de caso de reutilización 212
8.3.1. División de sistemas de Misiles Raytheon 212
8.3.2. Agencia Europea del Espacio 214
8.4. Objetos y reutilización 215
8.5. Reutilización durante el diseño y la implementación 215
8.5.1. Reutilización del diseño 215
8.5.2. Esquemas de aplicación 217
8.5.3. Patrones de diseño 217
8.5.4. Arquitectura de software 220
8.5.5. Ingeniería de programación basada en componentes 222
8.6. Reutilización y mantenimiento posentrega 222
8.7. Portabilidad 223
8.7.1. Incompatibilidades del hardware 224
8.7.2. Incompatibilidades del sistema operativo 225
8.7.3. Incompatibilidades del software numérico 225
8.7.4. Incompatibilidades entre los compiladores 226
8.8. ¿Por qué portabilidad? 229
8.9. Técnicas para obtener portabilidad 230
8.9.1. Software de sistema portable 230
8.9.2. Software de aplicación portable 231
8.9.3. Datos portables 232
Capítulo 9. Planeación y estimación 240
9.1. Planeación y proceso de software 241
9.2. Estimación de duración y costo 242
9.2.1. Métricas para el tamaño de un producto 243
9.2.2. Técnicas de estimación de costos 247
9.2.3. COCOMO intermedio 249
9.2.4. COCOMO II 252
9.2.5. Rastreo de los estimados de duración y costo 253
9.3. Componentes de un plan de administración de proyecto de software 254
9.4. Marco de trabajo del plan de administración del proyecto de software 255
9.5. Plan de administración de proyectos de software IEEE 257
9.6. Planeación de pruebas 260
9.7. Planeación de proyectos orientados a objetos 261
9.8. Requerimientos de capacitación 261
9.9. Estándares de documentación 262
9.10. Herramientas CASE para planeación y estimación 263
9.11. Prueba del plan de administración de proyectos de software 263
PARTE DOS. LOS FLUJOS DE TRABAJO DEL CICLO DE VIDA DEL SOFTWARE 269
Capítulo 10. Requerimientos 271
10.1. Cómo determinar lo que el cliente necesita 271
10.2. Repaso del flujo de trabajo de los requerimientos 272
10.3. Comprender el dominio 273
10.4. El modelo de negocio 274
10.4.1. Como entrevistar 274
10.4.2. Otras técnicas 275
10.4.3. Casos de uso 276
10.5. Requerimientos iniciales 277
10.6. Comprensión inicial del dominio: el caso de estudio Osbert Oglesby 278
10.7. Modelo de negocio inicial: el caso de estudio Osbert Oglesby 279
10.8. Requerimientos iniciales: el caso de estudio Osbert Oglesby 282
10.9. Continuación del flujo de trabajo de los requerimientos: el caso de estudio Osbert Oglesby 284
10.10. El flujo de trabajo de las pruebas: el caso de estudio Osbert Oglesby 291
10.11. La fase de requerimientos clásica 292
10.12. Elaboración rápida de un prototipo 293
10.13. Factores humanos 294
10.14. Reutilización del prototipo rápido 295
10.15. Herramientas CASE para el flujo de trabajo de los requerimientos 196
10.16. Métricas para el flujo de trabajo de los requerimientos 297
10.17. Retos del flujo de trabajo de los requerimientos 298
Capítulo 11. Análisis clásico 303
11.1. El documento de especificaciones 303
11.2. Especificaciones informales 305
11.2.1. Prueba de rectificación minicaso de estudio Redux 306
11.3. Análisis de sistemas estructurados 307
11.3.1. Minicaso de estudio de la tienda de Software de Sally 307
11.4. Análisis de sistemas estructurados: el caso de estudio Osbert Oglesby 315
11.5. Otras técnicas semiformales 316
11.6. Modelo entidad-relación 317
11.7. Máquinas de estado finito 319
11.7.1. Máquinas de estado finito: el caso de estudio del problema del elevador 321
11.8. Redes de Petri 325
11.8.1. Redes de Petri: el caso de estudio del problema del elevador 328
11.9. Z 330
11.9.1. Z: el caso de estudio del problema del elevador 330
11.9.2. Análisis de Z 333
11.10. Otras técnicas formales 334
11.11. Comparación de las técnicas de análisis clásico 335
11.12. Probando durante el análisis clásico 335
11.13. Herramientas CASE para el análisis clásico 336
11.14. Métricas para el análisis clásico 337
11.15. Plan de administración del proyecto de software: el caso de estudio Osbert Oglesby 338
11.16. Retos del análisis clásico 338
Capítulo 12. Análisis orientado a objetos 346
12.1. El flujo de trabajo del análisis 347
12.2. Extracción de las clases de entidad 348
12.3. Análisis orientado a objetos: el caso de estudio del problema del elevador 349
12.4. Modelado funcional: el caso de estudio del problema del elevador 349
12.5. Modelado de clases de entidad: el caso de estudio del problema del elevador 351
12.5.1. Extracción de sustantivos 352
12.5.2. Tarjetas CRC 354
12.6. Modelado dinámico: el caso de estudio del problema del elevador 355
12.7. El flujo de trabajo de las pruebas: análisis orientado a objetos 358
12.8. Extracción de las clases de control y de frontera 362
12.9. El modelo funcional inicial: el caso de estudio de Osbert Oglesby 363
12.10. El diagrama de clases inicial: el caso de estudio de Osbert Oglesby 365
12.11. El modelo dinámico inicial: el caso de estudio de Osbert Oglesby 371
12.12. Extracción de las clases de frontera: el caso de estudio de Osbert Oglesby 373
12.13. Extracción de las clases de control: el caso de estudio de Osbert Oglesby 374
12.14. Refinación de los casos de uso: el caso de estudio de Osbert Oglesby 374
12.15. Realización del caso de uso: el caso de estudio de Osbert Oglesby 377
12.15.1. El caso de uso comprar una Obra maestra 377
12.15.2. Caso de Uso comprar un Trabajo maestro 382
12.15.3. Caso de Uso Comprar Otra Pintura 383
12.15.4. Los cinco casos de uso restantes 384
12.16. Incrementos en el diagrama de clases: el caso de estudio Osbert Oglesby 386
12.17. El flujo de trabajo de las pruebas: el caso de estudio Osbert Oglesby 388
12.18. El documento de especificaciones en el Proceso Unificado 388
12.19. Más sobre actores y casos de uso 389
12.20. Herramientas CASE para el flujo de trabajo del análisis orientado a objetos 391
12.21. Retos del flujo de trabajo del análisis orientado a objetos 391
Capítulo 13. Diseño 397
13.1. Diseño y abstracción 398
13.2. Diseño orientado a operaciones 398
13.3. Análisis del flujo de datos 399
13.3.1. Contador de palabras 400
13.3.2. Extensiones del análisis del flujo de datos 405
13.4. Análisis de transacciones 405
13.5. Diseño orientado a datos 407
13.6. Diseño orientado a objetos 408
13.7. Diseño orientado a objetos: el caso de estudio del problema del elevador 409
13.8. Diseño orientado a objetos: el caso de estudio Osbert Oglesby 412
13.9. El flujo de trabajo del diseño 416
13.10. El flujo de trabajo de las pruebas: diseño 418
13.11. El flujo de trabajo de las pruebas: el caso de estudio Osbert Oglesby 419
13.12. Técnicas formales para el diseño detallado 419
13.13. Técnicas de diseño de tiempo-real 419
13.14. Herramientas CASE para el diseño 421
13.15. Métricas para el diseño 421
13.16. Retos del flujo de trabajo del diseño 422
Capítulo 14. Implementación 428
14.1. Elección del lenguaje de programación 428
14.2. Lenguajes de cuarta generación 431
14.3. Buenas prácticas de programación 433
14.3.1. Uso consistente y significativo de nombres de variables 434
14.3.2. El punto de auto-documentar el código 435
14.3.3. Uso de parámetros 436
14.3.4. Disposición del código para hacer más fácil la lectura 437
14.3.5. Sentencias if anidadas 437
14.4. Estándares de codificación 439
14.5. Reutilización del código 439
14.6. Integración 440
14.6.1. Integración descendente (Top-down) 440
14.6.2. Integración ascendente (bottom up) 442
14.6.3. Integración sándwich 443
14.6.4. Integración de productos orientados a objetos 443
14.6.5. Administración de la integración 445
14.7. El flujo de trabajo de la implementación 445
14.8. El flujo de trabajo de la implementación: el caso de estudio Osbert Oglesby 445
14.9. El flujo de trabajo de las pruebas: implementación 446
14.10. Selección de casos de prueba 446
14.10.1. Prueba de especificaciones contra prueba de código 446
14.10.2. Viabilidad de las pruebas de especificaciones 446
14.10.3. Viabilidad de la prueba de código 447
14.11. Técnicas de pruebas unitarias de caja negra 450
14.11.1. Pruebas de equivalencia y análisis del valor frontera 450
14.11.2. Pruebas funcionales 451
14.12. Casos de prueba de caja-negra: el caso de estudio de Osbert Oglesby 452
14.13. Técnicas de pruebas unitarias de caja de cristal 455
14.13.1. Pruebas estructurales: sentencias, ramas y cobertura de ruta 455
14.13.2. Métricas de complejidad 457
14.14. Recorridos e inspecciones al código 458
14.15. Comparación de las técnicas de pruebas unitarias 458
14.16. Cleanroom 459
14.17. Problemas potenciales cuando se prueban objetos 460
14.18. Aspectos administrativos de las pruebas unitarias 462
14.19. Cuándo reescribir en lugar de depurar un artefacto de código 463
14.20. Pruebas de integración 464
14.21. Pruebas de producto 465
14.22. Pruebas de aceptación 466
14.23. El flujo de trabajo de las pruebas: el estudio de caso Osbert Oglesby 467
14.24. Herramientas CASE para la implementación 467
14.24.1. Herramientas CASE para el proceso completo de software 467
14.24.2. Entornos de desarrollo integrados 468
14.24.3. Entornos para aplicaciones de negocio 469
14.24.4. Infraestructuras de herramientas públicas 469
14.24.5. Problemas potenciales con los entornos 470
14.25. Métricas para el flujo de trabajo de la implementación 470
14.26. Retos del flujo de trabajo de la implementación 470
Capítulo 15. Mantenimiento posentrega 479
15.1. Por qué es necesario el mantenimiento posentrega 480
15.2. ¿Qué se les exige a los programadores durante el mantenimiento posentrega? 480
15.3. Mini caso de estudio mantenimiento posentrega 482
15.4. Administración del mantenimiento posentrega 484
15.4.1. Informes de defectos 484
15.4.2. La autorización de cambios al producto 485
15.4.3. Aseguramiento de la capacidad de mantenimiento 486
15.4.4. El problema del mantenimiento repetido 486
15.5. Mantenimiento del software orientado a objetos 487
15.6. Diferencia entre habilidades de mantenimiento posentrega y habilidades de desarrollo 489
15.7. Ingeniería en reversa 490
15.8. Pruebas hechas durante el mantenimiento posentrega 491
15.9. Herramientas CASE para el mantenimiento posentrega 492
15.10. Métricas para el mantenimiento posentrega 492
15.11. Mantenimiento posentrega: el caso de estudio Osbert Oglesby 493
15.12. Retos del mantenimiento posentrega 493
Capítulo 16. Más sobre UML 497
16.1. UML no es una metodología 497
16.2. Diagramas de clases 498
16.2.1. Agregación 499
16.2.2. Multiplicidad 500
16.2.3. Composición 501
16.2.4. Generalización 502
16.2.5. Asociación 502
16.3. Notas 503
16.4. Diagramas de casos de uso 503
16.5. Estereotipos 503
16.6. Diagramas de interacción 504
16.7. Diagramas de estados 506
16.8. Diagramas de actividades 509
16.9. Paquetes 511
16.10. Diagramas de componentes 511
16.11. Diagramas de implementación 511
16.12. Repaso de los diagramas UML 511
16.13. UML y la iteración 512