El Proceso Unificado
El Proceso Unificado “es un proceso de desarrollo de software configurable que se adapta a través de los proyectos variados en tamaños y complejidad. Se basa en muchos años de experiencia en el uso de la tecnología orientada a objetos en el desarrollo de software de misión crítica en una variedad de industrias por la compañía Rational”, donde confluyen ‘los tres amigos’ como se llaman a sí mismos o los tres grandes OO: Grady Booch, James Rumbaugh e Ivar Jacobson [M&R 1998].
El Proceso Unificado guía a los equipos de proyecto en cómo administrar el desarrollo iterativo de un modo controlado mientras se balancean los requerimientos del negocio, el tiempo al mercado y los riesgos del proyecto. El proceso describe los diversos pasos involucrados en la captura de los requerimientos y en el establecimiento de una guía arquitectónica lo más pronto, para diseñar y probar el sistema hecho de acuerdo a los requerimientos y a la arquitectura. El proceso describe qué entregables producir, cómo desarrollarlos y también provee patrones. El proceso unificado es soportado por herramientas que automatizan entre otras cosas, el modelado visual, la administración de cambios y las pruebas.
Proceso Unificado y MSF; complementos tecnológicos
Según [M&R 1998], “más que una metodología, Microsoft Solutions Framework (MSF) es una serie de modelos flexibles interrelacionados que guían a una organización sobre como ensamblar los recursos, el personal y las técnicas necesaria para asegurar que su infraestructura tecnológica y sus soluciones cumplan los objetivos de negocio. MSF mantiene una relación clara entre los objetivos de negocio y las implementaciones tecnológicas”.
“MSF se puede utilizar por sí mismo o con otras herramientas y técnicas como el Proceso Rational [Proceso Unificado] para planear, construir y administrar el desarrollo de soluciones de negocio a la medida” [M&R 1998].
“El proceso Unificado es un proceso de desarrollo de software configurable que se adapta a proyectos que varían en tamaño y complejidad. Se basa en muchos años de experiencia en el uso de la tecnología de objetos en el desarrollo de software de misión crítica en una variedad de industrias. Uno de los componentes clave es elUML” [M&R 1998].
MSF proporciona las técnicas ligadas a la tecnología y el Proceso Unificado la guía detallada para el desarrollo de software minimizando los riesgos.
El Proceso Unificado ha adoptado un enfoque que se caracteriza por:
Interacción con el usuario continua desde un inicio Mitigación de riesgos antes de que ocurran Liberaciones frecuentes Aseguramiento de la calidad Involucramiento del equipo en todas las decisiones del proyecto Anticiparse al cambio de requerimientos El Proceso Unificado y MSF se enfocan en la arquitectura como el centro del desarrollo para asegurar que el desarrollo basado en componentes sea clave para un alto nivel de reuso. MSF considera que hay cuatro perspectivas de arquitectura que cumplen los requerimientos de una empresa [M&R 1998]:
Arquitectura de Negocios - Describe como opera un negocio. Desarrolla una imagen clara de los procesos de flujo de trabajo de la organización y de cómo son apoyados por una infraestructura tecnológica basada en servicios. Arquitectura de Aplicación – Adopta un modelo de aplicación de toda la empresa para diseñar y desarrollar sistemas de negocios que puedan compartir un conjunto de componentes back-end de alto valor. Arquitectura de Información – Define qué información es necesaria para apoyar el proceso de negocios y como poner esa información eficientemente en manos de quienes que la necesitan sin crear islas de datos inaccesibles ni sistemas redundantes. Arquitectura Tecnológica – Define los estándares y guías para la adquisición y despliegue de herramientas, bloques de construcción de aplicaciones, servicios de infraestructura, componentes de conectividad de red y plataformas cliente servidor. El Modelo de Equipo de MSF muestra como estructurar equipos de alto desempeño para crear soluciones más rápido, mejor y más baratas. El Modelo de Equipo de MSF se basa en las formas de organizar equipos para crear los propios productos de Microsoft. Hace énfasis en las comunicaciones claras y en un equipo de iguales con papeles y responsabilidades claras en todo el proyecto. La calidad del producto se asegura por cada miembro del equipo. El Proceso Unificado proporciona más detalle y guía para algunos de los roles en el proyecto.
Una vista arquitectónica es “una descripción simplificada (una abstracción) de un sistema desde una perspectiva particular o punto de vista, que cubre particularidades y omite entidades que no son relevantes a esta perspectiva” [Booch 1998].
Según el mismo autor, las características primordiales del Proceso Unificado son:
Iterativo e incremental Centrado en la arquitectura Guiado por casos de uso Confrontación de riesgos El Proceso Unificado es un proceso porque “define quién está haciendo qué, cuándo lo hacer y cómo alcanzar cierto objetivo, en este caso el desarrollo de software” [Jacobson 1998]. Según [Booch 1998], los conceptos clave del Proceso Unificado son:
Fase e iteraciones ¿Cuándo se hace? Flujos de trabajo de procesos (actividades y pasos) ¿Qué se está haciendo? Artefactos (modelos, reportes, documentos) ¿Qué se produjo? Trabajador: un arquitecto ¿Quién lo hace?)
El ciclo de vida del software en el Proceso Unificado
Las fases del ciclo de vida del software son: concepción, elaboración, construcción y transición. La concepción es definir el alcance del proyecto y definir el caso de uso. La elaboración es proyectar un plan, definir las características y cimentar la arquitectura. La construcción es crear el producto y la transición es transferir el producto a sus usuarios [Booch 1998].
Figura 1. Estructura del Proceso Unificado
Según [Microsoft 1997], el diseño de software se realiza a tres niveles: conceptual, lógico y físico.
Figura 2. Arquitectura lógica de tres capas de una aplicación cliente/servidor
Para mayor información consulta las siguiente dirección electrónica:
Herramientas de Ingeniería de Software Aquí encontrarás información sobre las herramientas líderes que implementan la ingeniería de software, desde el modelado de sistemas con UML hasta el proceso unificado que tiene que ver con la administración de proyectos. Source Forge.net Es una base de datos de proyectos de software de código abierto u open source software. Un ingeniero de software necesita de herramientas, entre ellas las herramientas de Rational son las más avanzadas, pero son muy costosas. También puede utilizar las herramientas de oficina como un editor de textos, un modelador de datos, etc., muchas de ellas son de código abierto y aún están de desarrollo. Utiliza las que más te sean de utilidad.
Diseño Conceptual
El diseño conceptual se considera como un análisis de actividades y consiste en la solución de negocios para el usuario y se expresa con los casos de uso. El diseño lógico es la solución del equipo de proyecto del negocio y consiste de las siguientes tareas:
Identificar los usuarios y sus roles Obtener datos de los usuarios Evaluar la información Documentar los escenarios de uso Validar con los usuarios Validar contra la arquitectura de la empresa Una forma de obtener estos requerimientos es construir una matriz usuarios-actividades de negocios, realizar entrevistas, encuestas y/o visitas a los usuarios, de tal manera que se obtenga quién, qué, cuándo, dónde y por qué de la solución.
Diseño Lógico
El diseño lógico traduce los escenarios de uso creados en el diseño conceptual en un conjunto de objetos de negocio y sus servicios. El diseño lógico se convierte en parte en la especificación funcional que se usa en el diseño físico. El diseño lógico es independiente de la tecnología. El diseño lógico refina, organiza y detalla la solución de negocios y define formalmente las reglas y políticas específicas de negocios.
Un objeto de negocios es la encapsulación de un servicio que abstrae las cualidades esenciales de algo de interés.
Un servicio es una unidad con capacidad de cómputo. Un servicio debe satisfacer lo siguiente:
Ser seguro, lo que equivale a un uso correcto y con autorización Ser válido, qué tareas o reglas se pueden aplicar Manejar excepciones, informando al cliente Contar con un catálogo de servicios que constituye un repositorio de servicios. Los objetos de negocio deben verificarse y probarse de tal manera que asegure que los módulos operen como unidades completas de trabajo. Las tareas de verificación incluyen:
Una verificación independiente: Pre y post condiciones Lógica y funcionalidad individual Una verificación dependiente: Verificación de dependencias Que operan como una unidad específica de trabajo El diseño lógico comprende las siguientes tareas:
Identificar y definir los objetos de negocio y sus servicios Definir las interfases Identificar las dependencias entre objetos Validar contra los escenarios de uso Comparar con la arquitectura de la empresa Revisar y refinar tanto como sea necesario Para definir los objetos de negocios y sus servicios se puede usar la técnica de análisis nombre-verbo de los escenarios de uso. También se puede emplear la técnica sujeto-verbo-objeto directo. En estas técnicas los sujetos y el objeto directo son los candidatos a objetos de negocio y los verbos activos son los candidatos a servicios.
Una interfase tiene las siguientes partes:
Nombre Precondiciones, lo que debe estar presente antes de ejecutarse Postcondiciones, estado final Capacidad o funcionalidad (SQL, pseudocódigo, función matemática) Dependencias La tarea de identificar las dependencias entre objetos permite identificar eventos, sucesos o condiciones que permitan la realización de tareas de negocios coordinadamente o transaccionalmente. Para ello se debe considerar lo siguiente:
Identificar los eventos disparadores (triggers) Determinar cualquier dependencia (existencial o funcional) Determinar cualquier problema de consistencia o secuencia Identificar cualquier regulación de tiempo crítica Considerar algún problema organizacional (transacciones) Identificar y auditar los requerimientos de control Determinar lugares y dependencias a través de la ubicación Determinar cuando el servicio que controla la transacción es dependiente de los servicios contenidos en otros objetos de negocio La validación del modelo lógico debe ser tal que éste sea:
Completo – debe representar todos los escenarios de uso, Correcto – el comportamiento lógico debe corresponder con el comportamiento conceptual, y Claro – los objetos de negocio y servicios no deben ser ambiguos En el diseño lógico conceptualmente se divide en tres niveles de servicios con el fin de que la aplicación resulte flexible ante los cambios de requerimientos y/o de tecnología cambiando únicamente la capa o capas necesarias. Los tres niveles son: servicios de usuario, servicios de negocio y servicios de datos.
Los servicios de usuario (user services) controlan la interacción. Un servicio de usuario son personas, aplicaciones, otros servicios o la combinación de éstos. Generalmente involucra una interfase gráfica de usuario (GUI) o pude ser no visual (mensajes o funciones), maneja todos los aspectos de la interacción con la aplicación. El objetivo central es minimizar el esfuerzo de conocimiento requerido para interpretar la información. Un servicio de usuario incluye un contenido (qué se necesita comunicar al usuario) y una forma (cómo se comunica el contenido) cuando es necesaria la comunicación.
Los servicios de negocio (bussines services) convierten datos recibidos de los servicios de datos y de usuario en información (datos + regla de negocio) y pueden usar otros servicios de negocio para completar su tarea.
Las tareas de los servicios de negocio son:
Dar formato a los datos Obtener y mover datos desde y hasta los servicios de datos Transformar los datos en información Validar los datos inmediatamente en el contexto o en forma diferida una vez terminada la transacción. Los servicios de datos (data services) son los servicios de bajo nivel que apoyan los servicios de negocio y son de una amplia gama de categorías como las siguientes:
Declaración del esquema y su evolución (estructuras de datos, tipos, acceso indexado, SQL, APIs) Respaldo y recuperación (recuperación de datos si un evento falla) Búsqueda y Lectura (búsquedas, compilación, optimización y ejecución de solicitudes, formación de un conjunto de resultados) Inserción, actualización y borrado (procesar modificaciones consistentemente transaccional). Una transacción es atómica (ocurre o no), consistente (preserva integridad), aislada (otras transacciones ocurren antes o después) y durable (una vez completada, ésta sobrevive). Bloqueo (permite al acceso concurrente a los datos) Validación de datos (verifica la integridad del dominio, triggers y gateways para verificar el estado de los datos antes de aceptarlos, manejo de errores) Seguridad (acceso seguro a los objetos, operaciones, permisos a usuario y grupos y servicios) Administración de la conexión (mecanismos básicos para establecer una sesión de los servicios de datos). Establecer una conexión involucra: una identificación, la colocación y provisión de datos, tiempo de sesión, el tipo de interacción (conversacional, transaccional, multiusuario, monousuario). Distribución de datos (Distribuye información, a múltiples unidades de recuperación, bases de datos heterogéneas, según la topologías de la red).
Diseño físico
El diseño físico traduce el diseño lógico en una solución implementable y costo-efectiva o económica.
El componente es la unidad de construcción elemental del diseño físico. Las características de un componente son:
Se define según cómo interactúa con otros Encapsula sus funciones y sus datos Es reusable a través de las aplicaciones Puede verse como una caja negra Puede contener otros componentes En el diseño físico se debe cuidar el nivel de granularidad (un componente puede ser tan grande o tan pequeño según su funcionalidad, es decir, del tamaño tal que pueda proveer de una funcionalidad compleja pero de control genérico) y la agregación y contención (un componente puede reusar utilizando técnicas de agregación y contención, sin duplicar código).
El diseño físico debe involucrar:
El diseño para distribución – debe minimizarse la cantidad de datos que pasan como parámetros entre los componentes y éstos deben enviarse de manera segura por la red. El diseño para multitarea – debe diseñarse en términos de la administración concurrente de dos o más tareas distintas por una computadora y el multithreading o múltiples hilos de un mismo proceso) El diseño para uso concurrente – el desempeño de un componente remoto depende de si está corriendo mientras recibe una solicitud. El diseño con el manejo de errores y prueba de eventos: Validando los parámetros- a la entrada antes de continuar con cualquier proceso. Protegiendo recursos críticos –manejar excepciones para evitar la falla o terminación sin cerrar archivos, liberar objetos sincronizados o memoria. Protegiendo datos importantes – contar con una excepción a la mitad de la actuación en las bases de datos. Debugging – crear una versión para limpiar errores. Protección integral de transacciones de negocios – los errores deben regresarse al componente que llama.
Figura 3. Arquitectura física de tres capas de la aplicación cliente/servidor
El diseño físico comprende las siguientes tareas:
Definir los componentes Refinar el empaquetamiento y distribución de componentes Especificar las interfases de los componentes Distribuir los componentes en la red Distribuir los repositorios físicos de datos Examinar la tolerancia a fallas y la recuperación de errores Validar el diseño físico De las tareas anteriores la más importante es la distribución de los datos que pueden ser centralizados, una partición, un extracto o una réplica.
Los datos centralizados equivalen a una base de datos maestra ubicada en un lugar central. No hay copias de los datos.
Una partición de datos es una segmentación de la base de datos maestra. Es útil cuando los datos se pueden fragmentar fácilmente y actualizarse en un sitio local con cambios frecuentes. No hay sobreposición entre particiones. En una partición horizontal cada hilera existe en una sola base de datos. En una partición vertical cada columna es contenida en una y solo una base de datos.
Un extracto de datos es una copia de toda o una porción de la base de datos maestra. No se permite la actualización. Se usa un timestamp o etiqueta de tiempo para indicar qué tan viejos son los datos.
Una réplica de datos es un fragmento de la bases de datos maestra que se puede actualizar. Una réplica de datos es cuando el sitio de actualización cambia a un sitio local. No se permiten actualizaciones en la base de datos réplica y en la base de datos maestra a la vez, por lo que debe de haber sincronización entre ambas.
El diseño físico está íntimamente ligado a una alternativa tecnológica. Ante la acelerada evolución tecnológica es importante considerar los estándares del momento y las tendencias ya que una mala decisión implicará un costo enorme (en dinero y en tiempo) al actualizarse a otra plataforma distinta.
La tendencia actual en la arquitectura cliente/servidor es crear el back-end como un servidor robusto multitareas y multithreading y el front-end como un cliente muy delgado que no acapare al servidor comunicándose entre sí en una plataforma internet con protocolos estándar en redes heterogéneas.
