# Unidad 1: Elementos de desarrollo del software * [Diapositivas](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/diapositivas) * [Actividades](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/actividades) ## Introducción ### En esta Unidad aprenderemos a * Reconocer la relación de los programas con los componentes del sistema informático. * Diferenciar código fuente, objeto y ejecutable. * Identificar las fases de desarrollo de una aplicación informática. * Clasificar los lenguajes de programación. ### Tipos de software * **De sistema** (Sistema operativo, drivers) * **De aplicación** (Suite ofimática, Navegador, Edición de imagen, ...) * **De desarrollo** (Editores, compiladores, interpretes, ...) ### Relación Hardware-Software * **Disco duro** : almacena de forma permanente los archivos ejecutables y los archivos de datos. * **Memoria RAM** : almacena de forma temporal el código binario de los archivos ejecutables y los archivos de datos necesarios. * **CPU** : lee y ejecuta instrucciones almacenadas en memoria RAM, así como los datos necesarios. * **E/S** : recoge nuevos datos desde la entrada, se muestran los resultados, se leen/guardan a disco, ... ### Códigos fuente, objeto y ejecutable * **Código fuente**: archivo de texto legible escrito en un lenguaje de programación. * **Código objeto** (intermedio): archivo binario no ejecutable. * **Código ejecutable**: archivo binario ejecutable. ## Ciclo de vida del software ### Ingeniería de software > Disciplina que estudia los principios y metodologías para el desarrollo y mantenimiento de sistemas software. * Algunos autores consideran que "***desarrollo de software***" es un término más apropiado que "***ingeniería de software***" puesto que este último implica niveles de rigor y prueba de procesos que no son apropiados para todo tipo de desarrollo de software. * [Ingeniería del software](https://es.wikipedia.org/wiki/Ingeniería_de_software) ### Desarrollo de software #### ***Fases principales*** * **ANÁLISIS** * **DISEÑO** * **CODIFICACIÓN** * **PRUEBAS** * **MANTENIMIENTO** #### **ANÁLISIS** * Se determina y define claramente las necesidades del cliente y se especifica los requisitos que debe cumplir el software a desarrollar. * La especificación de requisitos debe: * Ser completa y sin omisiones * Ser concisa y sin trivialidades * Evitar ambigüedades * Evitar detalles de diseño o implementación * Ser entendible por el cliente * Separar requisitos funcionales y no funcionales * Dividir y jerarquizar el modelo * Fijar criterios de validación #### **DISEÑO** * Se descompone y organiza el sistema en elementos componentes que pueden ser desarrollados por separado. * Se especifica la interrelación y funcionalidad de los elementos componentes. * Las actividades habituales son las siguientes: * Diseño arquitectónico * Diseño detallado * Diseño de datos * Diseño de interfaz #### **CODIFICACIÓN** * Se escribe el código fuente de cada componente. * Pueden utilizarse distintos lenguajes informáticos: * **Lenguajes de programación**: C, C++, Java, Javascript, ... * **Lenguajes de otro tipo**: HTML, XML, JSON, ... #### **PRUEBAS** * El principal objetivo de las pruebas debe ser conseguir que el programa funcione incorrectamente y que se descubran defectos. * Deberemos someter al programa al máximo número de situaciones diferentes. #### **MANTENIMIENTO** * Durante la explotación del sistema software es necesario realizar cambios ocasionales. * Para ello hay que rehacer parte del trabajo realizado en las fases previas. * Tipos de mantenimiento: * **Correctivo**: se corrigen defectos. * **Perfectivo**: se mejora la funcionalidad. * **Evolutivo**: se añade funcionalidades nuevas. * **Adaptativo**: se adapta a nuevos entornos. ### Resultado tras cada fase (I) * Ingeniería de sistemas: **Especificación del sistema** * ANÁLISIS: **Especificación de requisitos del software** * DISENO arquitectónico: **Documento de arquitectura del software** * DISENO detallado: **Especificación de módulos y funciones** * CODIFICACIÓN: **Código fuente** ### Resultado tras cada fase (II) ( *Continuación* ) * PRUEBAS de unidades: **Módulos utilizables** * PRUEBAS de integración: **Sistema utilizable** * PRUEBAS del sistema: **Sistema aceptado** * Documentación: **Documentación técnica y de usuario** * MANTENIMIENTO: **Informes de errores y control de cambios** ### Modelos de desarrollo de software * Modelos clásicos (predictivos) * Modelo en cascada * Modelo en V * Modelo de construcción de prototipos * Modelos evolutivos o incrementales * Modelo en espiral (iterativos) * Metodologías ágiles (adaptativos) ### Modelo en cascada (I) ![Modelo en cascada](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/cascada.png) ### Modelo en cascada (II) * Modelo de mayor antigüedad. * Identifica las fases principales del desarrollo software. * Las fases han de realizarse en el orden indicado. * El resultado de una fase es la entrada de la siguiente fase. * Es un modelo bastante rígido que se adapta mal al cambio continuo de especificaciones. * Existen diferentes variantes con mayor o menor cantidad de actividades. ### Modelo en V (I) ![Modelo en V](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/v.png) ### Modelo en V (II) * Modelo muy parecido al modelo en cascada. * Visión jerarquizada con distintos niveles. * Los niveles superiores indican mayor abstracción. * Los niveles inferiores indican mayor nivel de detalle. * El resultado de una fase es la entrada de la siguiente fase. * Existen diferentes variantes con mayor o menor cantidad de actividades. ### Prototipos (I) * A menudo los requisitos no están especificados claramente: * por no existir experiencia previa. * por omisión o falta de concreción del usuario/cliente. ![Modelo de construcción de prototipos](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/prototipos.png) ### Prototipos (II) * Proceso: * Se crea un prototipo durante la **fase de análisis** y es probado por el usuario/cliente para refinar los requisitos del software a desarrollar. * Se repite el paso anterior las veces necesarias. ### Prototipos (III) * Tipos de prototipos: * **Prototipos rápidos** * El prototipo puede estar desarrollado usando otro lenguaje y/o herramientas. * Finalmente el prototipo se desecha. * **Prototipos evolutivos** * El prototipo está diseñado en el mismo lenguaje y herramientas del proyecto. * El prototipo se usa como base para desarrollar el proyecto. ### Modelo en espiral (I) * Desarrollado por Boehm en 1988. * La actividad de ***ingeniería*** corresponde a las fases de los modelos clásicos: análisis, diseño, codificación, ... ![Modelo en espiral](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/espiral.png) ### Modelo en espiral (II) #### ***Aplicado a la programación orientada a objetos*** * En la actividad de ***ingeniería*** se da gran importancia a la reutilización de código. ![Modelo en espiral](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/espiral-poo.png) ### Metodologías ágiles (I) * Son métodos de ingeniería del software basados en el desarrollo iterativo e incremental. * Los requisitos y soluciones evolucionan con el tiempo según la necesidad del proyecto. * El trabajo es realizado mediante la colaboración de equipos auto-organizados y multidisciplinarios, inmersos en un proceso compartido de toma de decisiones a corto plazo. * Las metodologías más conocidas son: * Kanban * Scrum * XP (eXtreme Programming) ### Metodologías ágiles (II) [Manifiesto por el Desarrollo Ágil](https://es.wikipedia.org/wiki/Manifiesto_ágil) * **Individuos e interacciones** sobre procesos y herramientas * **Software funcionando** sobre documentación extensiva * **Colaboración con el cliente** sobre negociación contractual * **Respuesta ante el cambio** sobre seguir un plan #### **Kanban (I)** * También se denomina "sistema de tarjetas". * **Desarrollado inicialmente por Toyota para la industria de fabricación de productos**. * **Controla por demanda** la fabricación de los productos necesarios en la cantidad y tiempo necesarios. * Enfocado a entregar el máximo valor para los clientes, utilizando los recursos justos. * [Lean manufacturing](https://es.wikipedia.org/wiki/Lean_manufacturing) * [Kanban en desarrollo software](https://dosideas.com/noticias/metodologias/184-como-usar-kanban-en-el-desarrollo-de-software) #### **Kanban (II)** Pizarra kanban ![Pizarra kanban](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/kanban-board.png) #### **Scrum (I)** * Modelo de desarrollo incremental. * Iteraciones (**sprint**) regulares cada 2 a 4 semanas. * Al principio de cada iteración se establecen sus **objetivos priorizados** (**sprint backlog**). * Al finalizar cada iteración se obtiene una **entrega parcial utilizable por el cliente**. * Existen reuniones diarias para tratar la marcha del *sprint*. #### **Scrum (II)** ![Proceso SCRUM](http://jamj2000.github.io/entornosdesarrollo/1/assets/scrum.png) #### **XP (Programación extrema) (I)** **Valores** * Simplicidad * Comunicación * Retroalimentación * Valentía o coraje * Respeto o humildad #### **XP (Programación extrema) (II)** **Características** * Diseño sencillo * Pequeñas mejoras continuas * Pruebas y refactorización * Integración continua * **Programación por parejas** * **El cliente se integra en el equipo de desarrollo** * Propiedad del código compartida * Estándares de codificación * 40 horas semanales ## Lenguajes de programación ### Obtención de código ejecutable * Para obtener código binario ejecutable tenemos 2 opciones: * **Compilar** * **Interpretar** ### Proceso de compilación/interpretación * La compilación/interpretación del código fuente se lleva a cabo en dos fases: 1. **Análisis léxico** 2. **Análisis sintáctico** * Si no existen errores, se genera el código objeto correspondiente. * Un código fuente correctamente escrito no significa que funcione según lo deseado. * No se realiza un análisis semántico. ### Lenguajes compilados * Ejemplos: C, C++ * Principal ventaja: Ejecución muy eficiente. * Principal desventaja: Es necesario compilar cada vez que el código fuente es modificado. ### Lenguajes interpretados * Ejemplos: PHP, Javascript * Principal ventaja: El código fuente se interpreta directamente. * Principal desventaja: Ejecución menos eficiente. ### JAVA (I) * Lenguajes compilado e interpretado. * El código fuente Java **se compila** y se obtiene un código binario intermedio denominado **bytecode**. * Puede considerarse código objeto pero destinado a la máquina virtual de Java en lugar de código objeto nativo. * Después este **bytecode** **se interpreta** para ejecutarlo. ### JAVA (II) * Ventajas: * Estructurado y Orientado a Objetos * Relativamente fácil de aprender * Buena documentación y base de usuarios * Desventajas: * Menos eficiente que los lenguajes compilados ### Tipos (I) * Según la forma en la que operan: * **Declarativos**: indicamos el resultado a obtener sin especificar los pasos. * **Imperativos**: indicamos los pasos a seguir para obtener un resultado. ### Tipos (II) * Tipos de **lenguajes declarativos**: * Lógicos: Utilizan reglas. Ej: Prolog * Funcionales: Utilizan funciones. Ej: Lisp, Haskell * Algebraicos: Utilizan sentencias. Ej: SQL * Normalmente son lenguajes interpretados. ### Tipos (III) * Tipos de **lenguajes imperativos**: * Estructurados: C * Orientados a objetos: Java * Multiparadigma: C++, Javascript * Los lenguajes orientados a objetos son también lenguajes estructurados. * Muchos de estos lenguajes son compilados. ### Tipos (IV) * Tipos de lenguajes según nivel de abstracción: * Bajo nivel: ensamblador * Medio nivel: C * Alto nivel: C++, Java ### Evolución * Código binario * Ensamblador * Lenguajes estructurados * Lenguajes orientados a objetos ### Historia simplificada [Historia simplificada](http://rigaux.org/language-study/diagram-light.png) ### Historia detallada [Historia detallada](http://rigaux.org/language-study/diagram.png) ### Criterios para la selección de un lenguaje * Campo de aplicación * Experiencia previa * Herramientas de desarrollo * Documentación disponible * Base de usuarios * Reusabilidad * Transportabilidad * Imposición del cliente --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://kibrands.gitbook.io/apuntes-ed/1.elementos.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.