Qualidade de Software

Qualidade de Software

1. Gerência da Qualidade

   • Uma das principais metas da Engenharia de Software é a produção de software de qualidade.
   • Entretanto, que características um determinado produto precisa apresentar para considerarmos que o mesmo tem qualidade?
   • Qualidade de software é um conjunto de características a serem satisfeitas em um determinado grau, de modo que o software satisfaça às necessidades de seus usuários.
   • Usuário
     • O interesse fica concentrado principalmente no uso do software: facilidade de uso, requisitos atendidos
   • Desenvolvedor
     • A qualidade fica mais voltada às características internas do software: legibilidade, testabilidade, eficiência
   • Gerente
     • A qualidade do produto não pode ser desvinculada dos interesses da organização: custo e prazos
   • Aspectos importantes:
     • Documentação
     • Garantia e Controle da Qualidade
     • Gerência e Configuração de Software
     • Medição
   • O gerenciamento da qualidade de software para sistemas de software tem três preocupações principais:
     • 1. No nível organizacional, a gestão da qualidade se preocupa em estabelecer uma estrutura de processos e padrões organizacionais que levem a software de alta qualidade.
     • 2. No nível do projeto, o gerenciamento da qualidade envolve a aplicação de processos de qualidade específicos.
     • 3. O gerenciamento da qualidade no nível do projeto também se preocupa com o estabelecimento de um plano de qualidade para um projeto.

2. Documentação

   • Documentos são artefatos que são submetidos à Gerência de Configuração e à Garantia e Controle da Qualidade.
   • A organização deve definir um Processo de Documentação.
     • Esse processo deve indicar:
       • Que documentos são produzidos
       • Quem elabora
       • Quem avalia
       • Quem acessa
       • Quando é elaborado
     • Quando o processo de documentação é bem definido e executado, o planejamento da documentação dos projetos consiste apenas em selecionar os documentos que serão utilizados/gerenciados.

3. Garantia e Controle da Qualidade

   • Atividades de garantia e controle da qualidade são realizadas ao longo do processo de desenvolvimento e buscam detectar problemas tão logo eles ocorram
     • Envolve avaliar a qualidade tanto do produto quanto do processo.
     • Principais atividades de garantia da qualidade: VV&T.
     • A organização deve definir um Plano de Qualidade.
   • Gerência da qualidade
     • Qualidade baseada em processos
   • Para que uma organização realize as atividades de garantia e controle da qualidade, devem ser definidos padrões organizacionais de processo e de produto.
   • Exemplos de padrões organizacionais:
     • Padrões de Processo (processos padrão e especializados da organização)
       • Modelos de documentos (ex.: modelo do Plano de Projeto, da Especificação de Requisitos etc)
       • Roteiros (diretrizes gerais para a elaboração de um artefato)
       • Padrões de código (ex.: nomes de variáveis válidos, estilos de identação, regras para comentários etc)
       • Padrões de interface (ex.: padrão de telas, botões, textos etc)
   • Verificação
     • O software está sendo desenvolvido de maneira correta?
     • Avaliação da aderência aos padrões
   • Validação
     • O software desenvolvido é o correto?
     • (avaliação de atendimento aos requisitos
   • Teste
     • Atividades de V&V que consistem de uma análise dinâmica
     • (envolvem a execução do software)
   • Revisões
     • Análise de processos e artefatos ao longo do desenvolvimento para detectar erros e inconsistências, sejam eles relacionados à forma, sejam em relação ao conteúdo, e apontá-los aos responsáveis pela sua elaboração.
   • A Equipe de Garantia de Qualidade de Processo e de Produto
     • Pode ser um único grupo para toda a organização
       • atende a todos os projetos da organização
     • Pode ser um grupo para o projeto
       • atende ao projeto
     • Pode ser uma pessoa
       • para o projeto ou para a organização

4. Gerência de Configuração de Software

   • Controla as mudanças nos itens de software (artefatos) gerados ao longo do desenvolvimento
     • Processo
     • Ferramentas
     • Documentos
     • Código
   • Visa estabelecer e manter a integridade dos itens de software ao longo de todo o ciclo de vida do software garantindo a completeza, a consistência e a correção de tais itens, e controlando o armazenamento, a manipulação e a distribuição dos mesmos
   • A organização deve definir um Plano de Gerência de Configuração que descreve as atividades da gerência de configuração, procedimentos e responsáveis pela execução dessas atividades
   • Processo de Gerência de Configuração de Software:
     • 1. Identificação da Configuração
       • Identificar os itens de configuração
       • Identificar as relações entre os itens de configuração
       • Estabelecer baselines
     • 2. Controle de Versão
       • Criação e administração de versões e variantes
     • 3. Controle de Mudança
       • Definição do procedimento a ser seguido para a realização de mudanças nos itens de configuração
   • Procedimento de Mudança:
     • 1. É realizada uma solicitação de mudança em um item de configuração.
     • 3. Se aprovada, é realizado o checkout do item de configuração e ninguém mais pode acessá-lo, exceto quem está executando as alterações.
     • 2. A solicitação é avaliada (considerando modificações nos itens relacionados).
     • 4. As alterações são avaliadas
     • 5. Se aprovadas, é realizado o check-in (a nova versão do item de configuração é disponibilizada e uma nova baseline é estabelecida).
     • Auditoria
       • Verificação das alterações realizadas nos itens e em seus relacionados
     • Relatório de Situação da Configuração
       • (i) O que aconteceu?
       • (ii) Quem fez?
       • (iii) Quando aconteceu?
   • O acesso rápido às informações agiliza o processo de desenvolvimento e melhora a comunicação entre as pessoas, evitando, assim, muitos problemas de alterações do mesmo item de configuração, com intenções diferentes e, às vezes, conflitantes

5. Medição de Software

   • Medição de software é uma avaliação quantitativa de qualquer aspecto dos processos e produtos da Engenharia de Software, que permite seu melhor entendimento e, com isso, auxilia o planejamento, controle e melhoria do que se produz e de como é produzido (BASS et al 1999).
   • O elemento básico da medição, que propicia a análise quantitativo, são as medidas. Elas caracterizam, em termos quantitativos, alguma propriedade de um objeto da Engenharia de Software (BASILI e ROMBACH, 1994).
   • A medição provê informação útil para que as organizações tomem decisões que impactam em seus objetivos de negócios.
   • A medição de software é um dos principais pilares da melhoria de processos de software.
   • Atualmente, é um dos temas mais importantes na Engenharia de Software
   • Conceitos Básicos:
     • Medida
       • Quantificação dos atributos de entidades.
       • Ex.: número de defeitos de uma porção de código, tempo estimado para o projeto etc.
       • Pode ser medida base (ex.: número de defeitos) ou medida derivada (ex.: taxa de alteração de requisitos)
       • É medida utilizando se um procedimento de medição, que descreve como a coleta de dados para a medida deve ser realizado.
       • É analisada usando se um procedimento de análise, que descreve como os dados coletados para a medida deve ser representado e analisado.
     • Atributo
       • Propriedade de uma entidade que pode ser quantificada
       • A medida prazo estimado para o projeto quantifica o atributo tempo
       • Outros exemplos: tamanho, custo, esforço etc
     • Entidade
       • A medida prazo estimado para o projeto quantifica o atributo tempo de uma entidade do tipo projeto.
       • Outros exemplos: artefato, processo, módulo etc.
     • Procedimento de Medição
       • A medida aderência ao prazo do projeto poderia ter como procedimento de medição:
       • Aplicar a fórmula de cálculo de medida que determina a razão entre o prazo real do projeto e o prazo estimado para o projeto.
     • Procedimento de Análise
       • A medida aderência ao prazo do projeto poderia ter como procedimento de análise:
       • Representar em histograma as taxas de aderência ao prazo dos projetos. Analisar os valores medidos para os projetos e compará-los uns com os outros. 93 Subgrupar os dados e representá-los em outros histogramas a fim de identificar e analisar: (i) as diferenças das taxas de acordo com as características dos projetos; (ii) as diferenças das taxas de acordo com a fase em que o projeto se encontra.
     • Medição
       • Ato de medir, ou seja, de atribuir um valor a uma medida, executando seu procedimento de medição
       • Ex.: medição do prazo previsto para o projeto obtendo se o valor 500.
     • Análise de Medição
       • Ato de analisar os dados coletados para uma medida, executando seu procedimento de análise
       • Ex.: análise da aderência a o prazo do projeto, concluindo se que os projetos que envolveram o uso de nova tecnologia apresentaram uma aderência 10% menor aos prazos previstos do que a média das aderências dos projetos que não utilizaram novas tecnologias.
     • Indicador
       • Medida utilizada para analisar o alcance a objetivos.
       • Ex.: aderência a o prazo do projeto poderia ser um indicador para o objetivo melhorar a aderência dos projetos aos planos.
       • Mais diretamente, poderia ser definido o indicador: % de melhoria da aderência ao prazo dos projetos.
   • As medidas são imprescindíveis às atividades de Garantia da Qualidade e de Gerência de Projetos.
   • A literatura sugere diversas medidas e as organizações podem definir medidas própria
   • Por exemplo, a norma ISO/IEC 25010 sugere um conjunto de atributos (que podem ser medidos em um produto de software, bem como as medidas que podem ser utilizadas.
   • Planejar Medição
     • Os objetivos da organização são analisados e as necessidades de informação são identificadas. A partir daí, as medidas necessárias para atender às necessidades de informação são definidas
     • Os resultados são registrados no Plano de Medição.
     • É indispensável que a medição esteja alinhada com os objetivos de negócio da organização → Medição deve ser orientada a objetivos.
     • Definindo medidas
       • A definição operacional de uma medida deve conter todas as informações necessárias para que sua coleta possa ser realizada de forma consistente e para que sua análise seja realizada de modo a fornecer as informações necessárias
   • Realizar/Executar a Medição
     • Consiste na execução do Plano de Medição
     • Coleta
       • São coletados dados (valores medidos) para as medidas
       • Os dados são validados e armazenados em um repositório de medidas
     • Análise
       • Os dados coletados são analisados através de métodos analíticos (gráficos de barras, gráficos de controle, etc.) e os resultados da análise são utilizados para apoiar a tomada de decisão
     • Captura
     • Usar coleta automática sempre que possível (ex.: SLOC)
     • Muitas medidas serão coletadas manualmente (ex.: nº de defeitos detectados).
     • Para diminuir a possibilidade de erros na coleta:
       • Determinar um procedimento simples e claro para a coleta.
       • Evitar registros desnecessários
       • Treinar as pessoas no procedimento de medição.
       • Prover os resultados da análise dos dados coletados aos provedores originais, para que sejam utilizados em seu trabalho.
       • Utilizar formulários que orientem e facilitem a medição.
     • Armazenamento dos dados
       • A medição de software será tão boa quanto os dados forem coletados e analisados. Não pode tomar boas decisões baseando se em dados ruins.
       • Características de um bom dado:
         • Correto (foi coletado)
         • Acurado (o valor obtido é o valor)
         • Completo (contém todas as informações necessárias a seus níveis de detalhe)
         • Consistente (qualquer pessoa que o medisse obteria o mesmo)
         • Contextualizado (tempo e espaço do dado)
       • Alguns problemas possíveis
         • Dados não capturados
         • Valores errados capturados
         • Erros nas ferramentas de gerência dos dados
         • Então: deve ser feita validação de dados
     • Analisando os dados coletados
       • Para que os dados sejam analisados, deve ser seguido o procedimento de análise de medição da medida
       • O procedimento deve indicar o método analítico a ser utilizado e os critérios a serem considerados para se chegar a uma conclusão na análise.
       • Os dados devem ser representados graficamente para a análise
     • Importante:
       • Nem sempre uma medida pode ser analisada isoladamente. Assim, é necessário identificar medidas correlatas e fazer uma análise conjunta.
   • Atualmente, há diversos frameworks que apoiam a definição e institucionalização de programas de melhoria de processos como por exemplo o MR MPS SW, o CMMI, a série ISO/IEC 33000 e a ISO/IEC 12207.
   • Em todos esses frameworks, a medição ocupa papel fundamental.
   • Alguns desses frameworks propõem a implementação da melhoria de processos em níveis, nos quais a maturidade e a capacidade dos processos evoluem gradativamente
   • O único modo racional de melhorar um produto ou processo é medir atributos específicos, obter um conjunto de medidas significativas baseadas nesses atributos e usar os valores medidos para fornecer indicadores que conduzirão um processo de melhoria da qualidade (PRESSMAN, 2011).

6. Medição do Processo

   • Medimos a eficácia de um processo de software indiretamente - derivando métricas com base nos resultados que podem ser derivados do processo:
     • medidas de erros descobertos antes do lançamento do software.
     • defeitos entregues e relatados pelos usuários finais.
     • produtos de trabalho entregues (produtividade).
     • esforço humano despendido
     • tempo gasto no calendário.
     • conformidade do cronograma
     • outras medidas