Projet de Programmation Benoit Donnet Année Académique

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1 Projet de Programmation Benoit Donnet Année Académique Agenda Partie 4: Introduction au Génie Logiciel Chapitre 1: Bases du Génie Logiciel 2

2 Agenda Chapitre 1: Bases du Génie Logiciel - Principe - Etapes de Développement - Qualités d'un Logiciel - Cycle de Vie du Logiciel 3 Agenda Chapitre 1: Bases du Génie Logiciel - Principe Définition Crise du Logiciel Observations - Etapes du Développement - Qualités d'un Logiciel - Cycle de Vie du Logiciel 4

3 Définition Génie logiciel? - ingénierie appliquée au logiciel informatique Objectifs? - qualité du logiciel - fiabilité du logiciel - diminution du coût logiciel Logiciel - comment le produire? - comment le contrôler? - quelle documentation? 5 Crise du Logiciel matériel logiciel coût temps Augmentation annuelle des coûts mondiaux: 12% ([Boehm85]) 6

4 Crise du Logiciel (2) Quelques symptômes du problème - mauvais produits non-fiable inefficace inutilisable inadapté... - mauvais procédés coûts largement dépassés délais largement dépassés... 7 Crise du Logiciel (3) Causes (?) du problème - applications de plus en plus grosses domaines nouveaux, peu connus - manque de méthodes et outils bien établis - sous-estimation des aspects non-techniques - répartition inadéquate des efforts/coûts 8

5 Observations élaboration du CDC conception tests unitaires spécification des exigences codage tests d intégration Répartition moyenne des coûts de développement 45% pour tester/ corriger 25 % 20 % 10 % 10 % 15 % 20 % 9 Observations (2) Répartition moyenne des coûts totaux de production Coût énorme de correction d'erreurs élaboration du CDC conception tests unitaires maintenance 67 % spécifications des exigences codage tests d intégration 3 % 3 % 5 % 7 % 8 % 7 % 10

6 Agenda Chapitre 1: Bases du Génie Logiciel - Principe - Etapes de Développement Principe Analyse Conception Codage Validation/Vérification - Qualités d'un Logiciel - Cycle de Vie du Logiciel 11 Principe Le développement d'un logiciel passe par plusieurs étapes - expression des besoins/analyse - conception - codage - validation Ces différentes étapes sont développées tout au long du cycle de vie du logiciel 12

7 Principe (2) Comparaison avec un schéma bien connu Problème 1. Définition 2. Analyse 4. Tests 3. Ecriture 13 Analyse On s'attache à répondre à trois questions - comprendre le problème identifier les données et les résultats attendus - dégager les grandes fonctionnalités du système spécifications fonctionnelles - identifier les ressources nécessaires ressources matérielles et humaines Cette phase est indépendante de tout langage de programmation Le client est fortement impliqué dans cette phase 14

8 Conception Application de l'approche systémique - décomposition du problème en sous-problèmes Donne naissance à un ensemble d'unités informatiques composant l'application L'architecture du logiciel est élaborée - les composants (modules/headers) et leurs relations sont indiqués Processus itératif pouvant mener à un retour à l'analyse 15 Codage Implémentation de la conception Utilisation d'un langage de programmation pour exprimer le code 16

9 Validation/Vérification Deux niveaux de test - niveau composant tests unitaires - niveau système tests d'intégration - cfr. Chap. 3, Partie 2 L'évolution du système est contrôlée à travers le processus conception/codage/test 17 Agenda Chapitre 1: Bases du Génie Logiciel - Principe - Etapes de Développement - Qualités d'un Logiciel Efficacité Fiabilité Lisibilité Extensibilité Réutilisabilité/Modularité - Cycle de Vie du Logiciel 18

10 Efficacité Optimalité de l'utilisation des ressources - temps d'exécution - espace mémoire (RAM, HD, bande passante) nécessaire Importance de la macro-efficacité - ne pas accorder trop d'importance à la micro-efficacité - se reflète dans la bonne structure du logiciel Peut nécessiter un profiling du code - cfr. Chap. 6, Partie 2 19 Fiabilité L'industrie du logiciel est l'industrie la moins fiable Deux aspects dans la fiabilité - correction la solution répond bien au problème posé (spécifications) - récupération de pannes un programme est considéré comme fiable et robuste s'il propose un mode de fonctionnement dégradé, sans provoquer d'effets de bords 20

11 Lisibilité La base de la lisibilité est le maintien d'une bonne relation entre le problème et sa solution Deux niveaux - codage bonne documentation du code bon style de codage cfr. Chap. 4, Partie 2 - conception clarté de l'architecture cfr. Chap. 1, Partie 2 cfr. Chap. 2, Partie 2 cfr. Chap. 3, Partie 3 21 Extensibilité Une application informatique évolue au fil du temps et des besoins de l'entreprise à laquelle elle appartient Exemples (c) wikipedia (c) windows8france.com 22

12 Extensibilité (2) Important de ne pas devoir réécrire (entièrement) une application lorsque les spécifications subissent des modifications L'extensibilité est la qualité d'un logiciel peu sensible aux changements de spécifications 23 Réutilisabilité/Modularité Les composants logiciels formant l'application doivent être réutilisables - les composants ne dépendent pas du contexte L'application doit être portable - indépendance vi-à-vis de l'os, des E/S, du matériel Deux critères de modularité - couplage faible interconnexion/interdépendance limitée - cohésion forte éléments internes étroitement liés 24

13 Agenda Chapitre 1: Bases du Génie Logiciel - Principe - Etapes de Développement - Qualités d'un Logiciel - Cycle de Vie du Logiciel Principe Modèle en Cascade Modèle en V Modèle Prototypal Modèle Incrémental Modèle en Spirale Méthode Agile 25 Principe Cycle de vie logiciel? - toutes les étapes du développement d'un logiciel - de sa conception à sa disparition Software lifecycle Divers modèles - en cascade, en V, prototypal, incrémental,... 26

14 Modèle en Cascade Mis au point en 1966 et formalisé dans les 70's Définition de phases séquentielles - à l'issue de chaque phase, des documents sont produits - vérification de la conformité des documents avant de passer à la phase suivante 27 Modèle en Cascade (2) Spécifications Conception Générale Conception Détaillée Validation Vérification Codage Intégration Mise en Production Tests Unitaires Tests d'intégration Maintenance 28

15 Modèle en Cascade (3) Avantages - facile à comprendre - structure simple pour une équipe inexpérimentée - OK quand la qualité est plus importante que les coûts et le temps Inconvénients - sensibilité aux nouveaux besoins refaire tout le procédé pour les nouveaux besoins - séquentiel une phase ne peut commencer qu'après la fin de la précédente - le produit n'est visible qu'à la fin - les risques se décalent vers la fin - peu d'implication de la part du client 29 Modèle en V Le modèle en cascade est peu réactif Le modèle en V permet, en cas de problème, de limiter un retour aux étapes précédentes Spécifications Validation Conception Générale Intégration Conception Détaillée Tests Unitaires Codage 30

16 Modèle en V (2) Avantages - met l'accent sur les tests et la validation la qualité augmente - chaque livrable doit être testable - facile à utiliser et planifier Inconvénients - ne gère pas les activités parallèles - ne gère pas bien les changements de spécifications - pas d'analyse de risque 31 Processus itératif - on recense les 1 ers besoins on conçoit, on développe la version v1 - on propose, on critique - on améliore, on enrichit - on about à la version v Ce processus suppose - une analyse graduelle des besoins - une évolution de la conception architecturale de la solution - un développement aboutissant Modèle Prototypal au produit final ou une étape intermédiaire Correction Prototype Critique 32

17 Modèle Prototypal (2) Il s'agit donc d'une approche évolutive du développement - le prototype s'enrichit au fur et à mesure - le prototype est réservé pour certains logiciels ou parties de logiciel - le prototype fonctionne Avantages - cas concret de discussion - détection rapide des fonctionnalités manquantes - amélioration rapide des fonctionnalités complexes - démonstration de la faisabilité Inconvénients - coût de développement - incite des changements fréquents côté utilisateur 33 Modèle Incrémental La base du modèle est le prototype Découpage fonctionnel en sousensembles - développement des sous-ensembles par incrément - à chaque incrément, on repasse par toutes les étapes - un incrément == une version Réutilisation de modules élémentaires Conception Incrément Incrément Dévelop t Tests Maintenance Dévelop t Tests Maintenance 34

18 Modèle Incrémental (2) Avantages - développement des fonctionnalités à risque en premier - chaque incrément donne un produit fonctionnel - le client intervient à la fin de chaque incrément - utilisation de l'approche "systémique" - le client entre très tôt en relation avec le produit Inconvénients - exige une bonne planification et une bonne conception - exige une vision sur le produit fini pour pouvoir bien le diviser en incrément - coût total potentiellement élevé 35 Modèle en Spirale Représentation sous forme de spirale Chaque itération est découpée en 7 phases - détermination des objectifs/besoins - analyse des risques - prototypage - conception - développement - validation par le client - planification du prochain cycle 36

19 Modèle en Spirale (2) Détermination des objectifs Analyse des risques Prototypage Planification Conception Validation Développement On part de rien On part d'une spécification On modifie l'existant 37 Modèle en Spirale (3) Avantages - inclus l'analyse de risque et le prototype - fonctions critiques développées en premier - feedback rapide du client - évaluation continue du procédé Inconvénients - l'évaluation des risques peut prendre beaucoup de temps - le modèle est très complexe 38

20 Méthode Agile Objectifs? - réduire le cycle de vie du logiciel - accélérer le développement Principe? - développer (rapidement) une version minimale - intégrer ensuite les fonctionnalités par un processus itératif écoute du client tests tout au long du développement 39 Méthode Agile (2) 4 valeurs fondamentales ([http://www.agilemanifesto.org]) 1. l'équipe "personnes et interaction plutôt que processus et outils" la communication est fondamentale 2. l'application "logiciel fonctionnel plutôt que documentation complète" il est vital que l'application fonctionne 3. la collaboration "collaboration avec le client plutôt que négociation de contrat" le client doit être impliqué dans le développement 4. l'acceptation du changement "réagir au changement plutôt que suivre un plan" la planification initiale et la structure du logiciel doivent être flexibles 40

21 Méthode Agile (3) Implémentation de la méthode Agile - RAD Rapid Application Development 3 phases cadrage, design, construction cycle de développement court (entre 90 et 120 jours) - DSDM Dynamic Software Development Method comblent les lacunes de RAD prend en compte l'ensemble du cycle de développement - UP Unified Process cycle découpé en phases très courtes chaque phase livre une nouvelle version incrémentée 41 Méthode Agile (3) Implémentation de la méthode Agile (cont.) - RUP Rational Unified Process développement par itération spécifie en particulier la composition des équipes le calendrier - XP extreme Programming définit un certain nombre de bonnes pratiques permettant de développer le logiciel dans les meilleures conditions le client est au centre de la méthode 42

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