Uvod u Softversko Inženjerstvo

I blok nastavnih jedinica

Šta je dobar softver?

nastavna jedinica 2

Pojam aplikativnog softvera

Aplikativni softver čine programi napravljeni za specifičnu svrhu i nisu u direktnoj vezi sa hardverom. Pri svom izvršavanju oslanjaju se na sistemski softver, posebno na operativni sistem. Obično se kupuju odvojeno od računarskog hardvera.

​

Sistemski softver obuhvata programe na niskom nivou (low-level) koji služe za kontrolu operacija nad računarskom opremom.

U nekim slučajevima nema jasne granice između sistemskog i aplikativnog softvera. Na primer, nema saglasnosti oko toga da li je Internet Explorer web browser deo Windows OS ili nije.

Izazovi pri izradi softvera

Svaki problem se može rešiti na više načina. Oni se razlikuju po efikasnosti, preciznosti, mogućnosti modifikovanja, korisnosti, razumljivosti i drugim osobinama. Stoga pisanje softvera zahteva znanje, ali i domišljatost i veštinu.

Izazovi pri izradi softvera

I pored toga što proizvođači teže softveru bez mana, u stvarnosti mnogi softverski proizvodi sadrže nedostatke.

Neočekivana upotreba sistema

• usled zloupotrebe
• usled nestručnog rukovanja

Tržište diktira brz razvoj softvera

• brza isporuka ostavlja malo vremena za testiranje, pa su greške češće
• ponekad je teže ispraviti uočene nedostatke, nego napisati kompletan novi softver

Kvalitet je neophodan

• što je nedostatak duže neotkriven, njegovo otklanjanje više košta (troškovi ispravljanja greške u fazi analize su 10 puta manji od troškova nakon isporuke).

O čemu treba voditi računa?

Savremeni pogled na kvalitet programa

• Prilagodljivost (Adaptivness) – softver mora posedovati osobinu prilagođavanja da bi odgovorio potrebama brzih promena u okruženju!

• Otpornost (Resilience) – softver mora posedovati osobinu mogućnosti oporavka od izuzetaka ili grešaka koje mogu nastupiti u toku njegovog operativnog korišćenja.

• Adekvatnost – softver mora dovoljno dobro odgovarati nameni!

Kvalitet programa

Pouzdanost

• Pouzdanost (software reliability) je verovatnoća da će program ispravno raditi u nekom vremenskom intervalu t, pod uslovom da je korišćen na propisani način na odgovarajućem računarskom sistemu.
• Za program kažemo da ispravno radi ako za tačne ulazne podatke daje tačne rezultate, i ako se završava na propisan način. Pouzdanost se upravo meri vremenom t koje je proteklo između dva otkaza (srednje vreme između dva otkaza).
• To vreme se meri ciklusima sistemskog sata (system clock), a kod programa koji rade u realnom vremenu samim realnim vremenom (real time).

Kvalitet programa

Prilagodljivost-fleksibilnost, održavanje, prenosivost

• Prilagodljivost (adaptability) se meri vremenom koje je potrebno iskusnom programeru da unese ispravke u rad programa. Prilagodljivost je vrlo važna osobina kvaliteta programa, jer se samo u dobre programe mogu unositi izmene i popravke.
• Popravke dobrih programa su nužne, jer se u toku njihove eksploatacije nužno menjaju uslovi rada, ili se otkrivaju greške. Drugi razlog za popravke je prenošenje programa na drugi računarski sistem. Troškovi održavanja programa čine veliki deo troškova rešavanja zadataka na računaru.

Kvalitet programa

Efikasnost

• Efikasnost (program efficiency) je obrnuto srazmerna u vremenu koje je potrebno za izvršenje programa, ali i količini memorije i drugih resursa koji su za to neophodni.
• Efikasnost zavisi, najčešće, od kvaliteta kodiranja samo nekih vremenski kritičnih delova programa, što kod većine programa nije suviše važno, jer nisu vremenski ograničeni.
• Efikasnost programa, često, više zavisi od algoritma, tj. idejnog rešenja nego od samog koda.
• Ona je takođe u tesnoj vezi sa drugim osobinama programa, i ne sme biti ostvarena na račun čitljivosti ili jednostavnosti, odnosno razumljivosti.

Kvalitet programa

Razumljivost

• Razumljivost (understanding) je funkcija čitljivosti i jednostavnosti (složenosti) strukture programa, a meri se vremenom koje je potrebno da programer potpuno shvati logičko značenje koda.
• Razumljivost programskog koda zavisi, u stvari, od svih faza programiranja i primenjenih tehnika (modularnost, strukturiranje, dokumentovanost), a ne samo od kvaliteta kodiranja.
• Razumljivost je od velikog značaja jer omogućava drugom programeru ili autoru da, posle nekog vremena, bez velikih napora, shvati programsku logiku, što je od posebnog značaja u uslovima timskog rada i razmene programa.

Gledišta na kvalitet

Garvin (1984) opisuje kvalitet sa pet različitih gledišta:

​

• transcendentalni pogled, gde je kvalitet nešto što možemo da prepoznamo ali ne i da definišemo;
• korisnički pogled, gde je kvalitet usklađenost sa namenom;
• pogled sa aspekta proizvodnje, gde je kvalitet usklađenost sa specifikacijom;
• pogled sa aspekta proizvoda, gde je kvalitet vezan za karakteristike samog proizvoda;
• pogled na bazi vrednosti, gde kvalitet zavisi od toga koliko je kupac spreman da za njega plati.

​

Kvalitet softverskog proizvoda

Različit pogled na problem kvaliteta softvera zavisi od:

• toga ko analizira softver;
• višedimenzionalnog pogleda na kvalitet softvera;
• kompromisnog rešenja u odnosu na projektna ograničenja (vreme, novac, resursi i dr.).

​

Šta je dobar softver?

Kvalitet softvera zavisi od konteksta posmatranja. Na primer, nedostaci koji se tolerišu u softveru za obradu teskta, ne mogu se prihvatiti u sistemima gde je faktor bezbednosti izuzetno bitan.

Kvalitet softvera mora se posmatrati na više načina:

​

• Kvalitet proizvoda

​

• Kvalitet postupka izrade proizvoda

​

• Kvalitet proizvoda u kontekstu poslovnog okruženja u kome će se koristiti

​

Učesnici u razvoju softvera

Kupac

Kupac

Projektant

Softverski sistem

Ima potrebu

Ima potrebu

Ugovorna obaveza

Kupac je kompanija, organizacija ili pojedinac koji finansira razvoj softverskog sistema.

Korisnik je jedan ili više pojedinaca koji će stvarno koristiti sistem.

Projektant je kompanija, organizacija ili pojedinac koji pravi softverski sistem za kupca.

Učesnici u projektu mogu istovremeno da imaju više uloga. Na primer, ako neki sektor u kompaniji razvija sam softver za svoje potrebe, on je istovremeno i kupac i korisnik i projektant.

Kvalitet proizvoda

Karakteristike proizvoda koje određuju kvalitet zavise od toga

ko analizira softver

Korisnik

​

smatra da je softver kvalitetan ako radi na odgovarajući način, lako se uči i koristi.

​

Korisnik meri: tip i broj otkaza.

Projektant

​

razmatra interne karakteristike proizvoda i procenjuje nedostatke.

​

Projektant meri: broj nedostataka u zahtevima, projektu i kodu.

Modeli kvaliteta

dovode u vezu spoljni pogled korisnika i unutrašnji pogled programera na softver.

Boehm-ov model kvaliteta

Po ovom modelu, kvalitetan softver je onaj koji:

​

• radi ono što korisnik od njega traži,

​

• ispravno i efikasno koristi računarske resurse,

​

• jednostavan je za učenje i korišćenje,

​

• dobro je projektovan, dobro kodiran i lako se testira i održava.

Boehm-ov model kvaliteta (Boehm i dr., 1978.) je jedan od najpoznatijih modela. On predstavlja hijerarhiju karakteristika od kojih svaka doprinosi ukupnom kvalitetu. U model su uključena očekivanja kako korisnika, tako i programera.

Boehm-ov model kvaliteta

Opšta korisnost

Mogućnost održavanja

Osnovni naručilac

Prenosivost

Pouzdanost

Efikasnost

Ljudsko inženjerstvo

Mogućnost testiranja

Razumljivost

Mogućnost izmene

Nezavisnost od uređaja

Samosadrživost

Tačnost

Potpunost

Robustnost/integritet

Doslednost

Odgovornost

Efikasnost uređaja

Pristupačnost

Komunikativnost

Samoopisivost

Strukturisanost

Sažetost

Čitljivost

Proširivost

Kvalitet procesa

Kvalitet procesa razvoja softvera je jednako važan kao i kvalitet proizvoda. Ako neka od aktivnosti krene u pogrešnom smeru, to može da pogorša kvalitet proizvoda. Zbog toga se radi modelovanje postupka koje omogućava lakšu analizu postupka i nalaženje načina za njegovo poboljšanje.

Pitanja koja treba postaviti u procesu razvoja:

​

• Gde i kada ćemo verovatno naći neku vrstu nedostatka?

​

• Kako možemo što ranije da pronađemo nedostatke u procesu razvoja?

​

• Kako možemo da ugradimo toleranciju na greške, da bi smanjili verovatnoću da nedostatak pređe u otkaz?

​

• Da li postoje alternativne aktivnosti koje mogu da načine proces efikasnijim, uz osiguranje kvaliteta?

Kvalitet se mora posmatrati na najmanje 3 načina:

• Kvalitet proizvoda,
• Kvalitet postupka izrade proizvoda i
• Kvalitet proizvoda u kontekstu poslovnog okruženja u kojem se on koristi.

Kvalitet proizvoda

• Procenjuju ga korisnici (broj otkaza, tip otkaza, ...),
• oni koji ga pišu.
• Modeli povezuju spoljni pogled korisnika i unutrašnji pogled programera.
• McCalll dao model koji povezuje spoljne faktore (leva strana) sa kriterijumima kvaliteta proizvoda (desna strana).

McCallov model kvaliteta softvera

Kvalitet programa-korisnički pogled

• Ispravnost
• Pouzdanost
• Efikasnost, resursi i odnos kvalitet/cena
• Celovitost
• Iskoristivost
• Mogućnost održavanja
• Mogućnost testiranja
• Fleksibilnost
• Prenosivost
• Ponovna iskoristivost
• Međuoperativnost
• Pristupačnost korisniku

Kvalitet procesa

Jedna od prednosti modelovanja postupka jeste da možemo da ga analiziramo i nađemo načine da ga poboljšamo. Na primer, možemo da postavimo pitanja kao što su:

- Gde i kada ćemo verovatno da nađemo određenu vrstu nedostatka?

- Kako možemo što ranije da pronađemo nedostatke u postupku razvoja?

- Kako možemo da ugradimo toleranciju na greške, da bismo smanjili verovatnoću da nedostatak pređe u otkaz?

- Da li postoje alternativne aktivnosti koje mogu da načine proces efektivnijim ili efikasnijim uz osiguranje kvaliteta?

​

Kvalitet u kontekstu poslovanja

Kvalitet sa aspekta poslovanja se posmatra u zavisnosti od proizvoda i usluga koje pruža poslovni sistem čiji je softver sastavni deo. Pri tome se analizira poslovna vrednost proizvoda.

Tehnička

vrednost proizvoda

Poslovna

vrednost proizvoda

Povratak investicije

Kraći put do kupca

Kvalitet

proizvoda

Kvalitet

procesa

Produktivnost

........

Kvalitet u kontekstu poslovnog okruženja-Povraćaj investicije �( Return on Investment – ROI )

Među kompanijama koje su ispitivane, povraćaj investicije obuhvatao je elemente kao što su:

• obuka,
• raspored rada,
• rizik,
• kvalitet,
• produktivnost,
• postupak,
• kupac,
• troškovi,
• Preduzetništvo.

2. Kriterijumi kvaliteta za softverske proizvode

1. Koji kriterijumi kvaliteta su značajni za softverske proizvode?�
2. Kako se mogu klasifikovati?�
3. Standard ISO 9126

Motivacija

„ Softversko inženjerstvo ... bavi se ekonomičnim razvojem softvera visokog kvaliteta.“ (Pagel / Six, s. 49)

→ značajno da razjasnimo:� �Koje karakteristike softvera određuju njegov kvalitet?

​

Kriterijumi kvaliteta za softverske proizvode

Source: Books of Balzert, Pagel/Six, Sommerville, Pomberger

Ispravnost – Pouzdanost

• Program se ponaša onako kako treba� odnosno, program ⇔ specifikaciji zahteva (zadatku)

• Problemi: ???

• Softverski proizvod je ispravan, ali, ne postiže ono što je� kupac očekivao.

Greške su retke i imaju samo beznačajne efekte. �

?

?

Robustnost

• Robustnost:

• Grubo: Savladavanje uticaja pogrešne okoline (greške u radu, pogrešne ulazne podatke, hardverske greške, izuzetne situacije)�

• Precizno: „Programski sistem je robustan, ako su (negativni)� uticaji grešaka u radu, pogrešnih podataka, ili hardverskih� grešaka, obrnuto proporcionalni verovatnoći pojave ovih� grešaka u aplikaciji.“� (Pomberger)

?

Scalabilnost– Portabilnost

• Koliko je jednostavan prenos softvera na drugi računar� ili drugi operativni sistem?
• Stepen nezavisnosti računara i operativnog sistema.
• Softver je portabilan, kada je trud oko prenosa na drugi � računar značajno manji od nove implementacije.

• Proširivost u odnosu na određene parametre:

veći skupovi podataka, veći broj korisnika, ...

?

?

Lakoća održavanja – okrenutost korisniku

Koliko se jednostavno softverski sistem može izmeniti za potrebe

• otklanjanja grešaka
• poboljšanja
• prenos?

Faktori: Čitkost programa, dokumentovanost, modularnost�

Definisano po podosobinama:

• Adekvatnost (recimo, mogući unos podataka mora korisniku � biti ograničen na neophodan)
• Lakoća obuke
• Robustnost (ovde: deo osobina okrenutosti korisniku)

?

?

2. Kriterijumi kvaliteta za softverske proizvode

1. Koji kriterijumi kvaliteta su značajni za softverske proizvode?�
2. Kako se mogu klasifikovati?�
3. Standard ISO 9126

Klasifikacija ?

Kako se ovaj skup kriterijuma kvaliteta �može klasifikovati?

KIasifikacija kriterijuma kvaliteta

• Ispravnost
• Pouzdanost
• Skalabilnost
• Robustnost
• Efikasnost
• Kompatibilnost

• Lakoća održavanja
• Čitkost
• Portabilnost
• Ponovno korišćenje�(prema Meyer-u: spoljna osobina)
• Modularnost �(npr. OO Softverska arhitektura)
• Mogućnost testiranja

Kvalitet softvera sa raznih aspekata

Kupac

Inženjer održavanja

Korisnik

From Pagel/Six S. 50/51

Interni i eksterni kriterijumi kvaliteta sa raznih aspekata

Kupac

Inženjer održavanja

Korisnik

interni kriterijumi kvaliteta

eksterni kriterijumi kvaliteta

Pouzdanost

Ispravnost

Okrenutost

korisniku

� Robustnost

Efikasnost

Jednostavnost održavanja

Interakcija između kriterijuma kvaliteta �i njihovog uticaja na cenu i vreme

2. Kriterijumi kvaliteta za softverske proizvode

1. Koji kriterijumi kvaliteta su značajni za softverske proizvode?�
2. Kako se mogu klasifikovati?�
3. Standard ISO 9126

Kvalitet

• Tokom razvoja softvera, možemo uočiti �razliku između kvaliteta
• softverskog proizvoda �→ ISO 9126
• razvojnog procesa softvera�→ ISO 9000 (Topic 24)

�Koji aspekti su u današnje vreme značajniji?

Kriterijumi kvaliteta softvera po ISO 9126

Kriterijumi kvaliteta softvera�po ISO 9126

Funkcionalnost

Korisnost

Pouzdanost

Efikasnost

Portabilnost

Lakoća održavanja

ISO 9126: definicija glavnih karakteristika

Najznačajniji kriterijumi kvaliteta gledani�sa aspekta industrije

Source: „Analyse und Evaluation der Softwareentwicklung in Deutschland“, GfK Marktforschung GmbH, Fraunhofer Institute IESE, ISI, 2000

1

2

3

4

5

implicitno: adekvatna funkcionalnost

Kviz?

• Šta je kvalitet softverskog proizvoda?
• Koja su gledišta na kvalitet softvera?
• Šta je kvalitet procesa?
• Šta je pouzdanost?