Um processo de modelação de sistemas software com integração de especificações rigorosas

Abstract

O desenvolvimento metódico e rigoroso de um sistema software é uma tarefa complexa, pelo que deve o engenheiro de software dotar-se de metodologias e técnicas bem fundadas e adequadas a essa complexidade. Apresenta-se nesta tese uma abordagem à modelação que visa melhorar o projecto e o desenvolvimento de sistemas software complexos, direccionada, essencialmente, aos aspectos relativos à análise e modelação destes sistemas. A proposta dá ênfase, no seu processo de modelação, á captura de requisitos e aos meta-modelos utilizados, dada a reconhecida influência que a informação recolhida na fase de análise tem na qualidade do produto final. Assumindo um processo de modelação baseado em UML, identificaram-se as lacunas referentes à fase de análise, em especial as encontradas no diagrama de Casos de Uso, e propõe-se uma solução para suprir tais lacunas através da adopção de um processo de modelação iterativo. Este novo processo iterativo baseia-se em: i) construção de uma abordagem unificada com recurso a várias vistas do mesmo modelo, como mecanismo de consolidação semântica da modelação; ii) adição de formalização à descrição dos Casos de Uso, e iii) validação operacional do modelo através de prototipagem. A construção de uma abordagem multi-vista permite a captura exaustiva de aspectos relativos ao domínio da aplicação, através de um processo de descrição iniciado nos casos de uso. A adição de formalização aos casos de uso através do emprego de uma notação formal, que regista informação sobre os diversos cenários de um caso de uso e as condições necessárias à sua realização, possibilita o enriquecimento do modelo final. A validação operacional permite que a informação recolhida durante a fase de análise possa ser testada através de uma plataforma de prototipagem, fornecendo desta forma informação sobre a qualidade do modelo.

The methodical and rigorous development of software systems is a complex task. Therefore the software engineer must use all available resources, namely methodologies and techniques to address and cope with such a complexity. This thesis puts forward a modelling approach aiming at improving the design and development of complex software systems. This approach is oriented to meet the analysis and modeling needs of such systems. Emphasis is put into requirements gathering by using proper meta-models, due to the well recognised impact that the information collected at this stage has on the quality of the final product. A UML based modelling process is assumed. Analysis related shortcomings are identified, particularly those found in Use Case diagrams. An iterative modelling process is therefore proposed in order to address such shortcomings. This new iterative process is based on: i) a multi-view unified modeling approach acting as a semantics consolidation mechanism; ii) the formalisation of use case descriptions, and iii) a prototyping based approach to the validation of the model. The multi-view unified approach enables the comprehensive gathering of features related to the application domain through a description process that begins at use case level. By adding formalisation to use cases the overall model is then enriched. This formalisation is achieved through the use of a formal notation that allows for the recording of information concerning the different scenarios of a use case and also the conditions needed to its execution. The operational validation stage takes the information from the analysis phase and tests it by using a prototyping platform. This provides a more accurate feedback on the quality of the system's final model.