1 Construcción de Proyectos de Software Proyecto de Solución de Problemas con Programación

Introducción La etapa de construcción se compone básicamente de dos actividades: codificación y pruebas. La codificación consiste en pasar el modelo obtenido en la fase de modelado a elementos que puedan ser implantados en las computadoras a través de lenguajes de programación. 2

Introducción Los nuevos IDEs (Integrated Development Environments) disponen de nuevas herramientas que permiten trabajar en la fase de desarrollo de software de manera más fácil y productiva. Dentro de los nuevos agregados se encuentran: refactorización, navegación, profiling, pruebas de unidad, entre otros.

Profiling En antaño, el rendimiento de una aplicación se media a través de prueba y error con elementos como cronómetros, observar la cantidad de memoria, programas de benchmark o bien mediante la realización de programas de rendimiento. Esta nueva funcionalidad puede realizarse a través de herramientas de profiling.

Profiling La mayoría de las herramientas de Profiling permiten ver el rendimiento de las aplicaciones en tres rubros importantes: memoria, CPU y monitor de procesos. En la versión 6.0 de NetBeans el Profiling se encuentra de manera predeterminada en el IDE, en versiones anteriores se tendrá que instalar.

Profiling El primer paso en una herramienta de profiling es la calibración. Dicho proceso permite determinar los tiempos de la arquitectura de cómputo. Después se debe configurar cada uno de los apartados para que se puedan obtener estadísticas útiles. Dentro de cada herramienta se debe dar ejecutar para que se ejecute el programa con el profiling.

Profiling De las características con la cual se cuenta es que la información la maneja de forma gráfica. Se permite guardar instantáneas de la pruebas para compararlas con otras instantáneas y tener un mejor rendimiento de la aplicación.

Navegación Otras de las mejoras en los IDE’s vienen en la forma de desplazarse a través del código que ya no sólo se limita a ir a tal línea o a tal nombre. Muchos de estos cambios se deben a que los IDEs procesan múltiples tipos de documentos como páginas Web, XML, UML, etc. Se puede personalizar para ir a tipos de datos, funciones, variables, declaraciones, etc.

Actividad Realizar el profiling de cada módulo que se vaya obteniendo del desarrollo de proyecto para comprobar que efectivamente se está mejorando el rendimiento. Auxiliarse de los nuevos métodos de navegación en los IDEs (100%) 9

Refactorización La refactorización es el proceso que consiste en cambiar la estructura interna de un programa sin modificar su comportamiento externo. La refactorización es parte importante del proceso de reingeniería y puede enfocarse a la reestructuración de códigos

Refactorización Las herramientas actuales permiten más que simplemente buscar una cadena de texto y sustituirla por otra. Al hacer uso de la refactorización permiten una reestructuración más simple y menos propensa a errores. NetBeans desde su versión 5.0 soporta refactorización.

Refactorización Las principales herramientas con las que se cuenta son: Renombrado para cambiar de manera segura el nombre (si no se aplica a esto, un comando de sustituir todo puede ser perjudicial), mover, copiar, borrar, cambiar parámetros de los métodos, encapsular campos de una clase (crear métodos get/set).

Refactorización Se pueden extraer elementos para crear interfaces, se pueden introducir variables, constantes, métodos, atributos. En algunos casos es más tardado usar la herramienta que realizar la reestructuración de código a mano. En NetBeans y algunos otros IDEs se cuentan con herramientas para manipular el código fuente.

Refactorización Para dar formato (si es que el código no se creo en un IDE), eliminar espacios en blanco innecesarios, identar a la izquierda y a la derecha, subir, bajar líneas, duplicar líneas, completar, insertar código, etc. Estas herramientas pueden utilizarse para generar patrones repetitivos de código en funciones.

Refactorización Para la reestructuración de códigos se pueden seguir convenciones ya definidas las más importantes son la notación húngara y la notación de camello. La notación húngara fue creada por Charles Simonyi de Microsoft, el cual es húngaro y por eso recibió ese nombre.

Notación Húngara Es un método ampliamente usado sobre todo para convención de nombres de variables. Consiste en tener variables autodocumentadas agregando un prefijo de tres caracteres o menos para indicar su tipo. Las abreviaturas de los tipos de datos puede variar dependiendo del lenguaje de programación.

Notación Húngara DescripciónAbr Carácter con signo c Carácter sin signob Enteron Palabra (entero sin signo) w Doble palabra (entero 32 bits) dw Largol Flotantef Dobled Cadena terminada en /0 sz Estructura AbcsA DescripciónAbr Objeto (parecido a las estructuras) o* Manejador (handler) h Puntero a entero de 16 bits p Puntero largo (32 bits) lp Enumeracionese Puntero largo a una cadena terminado en nulo lpsz Puntero largo a una función que devuelve un entero lpfn DescripciónAbr Formulariofrm CheckBoxchk Botóncmd Imagenimg Etiquetalbl Menúmnu PictureBoxpic TextBoxtxt ComboBoxcbo Línealin

Notación húngara int nTest; long lTemp; char *szString = "Prueba"; struct Rect srRect; int nMiVariableEjemplo; char szEjemploString; int NNOMBREINVALIDO; int nNombre_Incorrecto;

Notación Húngara Las funciones o subrutinas no se les agrega abreviaciones, se recomiendan tengan un nombre descriptivo. Los nombres de las clases van en mayúsculas. Se pueden tener nuevos tipos de datos sólo se deben de poner las nuevas nomenclaturas.

Notación de Camello Es la utilizada por Java y herramientas afines. Su uso está creciendo en popularidad mientras que la notación húngara va en desuso. Su principal característica consiste en que no separa nombres de identificadores (variables, métodos, objetos) con “_” para palabras compuestas.

Notación de Cabello Los identificadores tienen la forma de la joroba de un camello. No se indican tipos de datos. Sigue respetando mucho de la Notación C. Los métodos inician en minúsculas y si hay una palabra compuesta esta inicia con mayúscula dando la apariencia de una joroba.

Notación Camello Las clases inician con mayúscula siguiendo el mismo método. Los métodos para acceder a atributos de las clases no públicos deben llamarse por convención set y get.

Actividad De tu código del proyecto nombrar cada uno de los identificadores en base a la notación húngara y/o notación de camello (50%). Los nombres de los nuevos identificadores deberán estar en Inglés (50%).

Reutilización El reuso es una de las técnicas de resolución de problemas que más utilizamos los humanos. De hecho es lo primero que verifica nuestro cerebro. El reuso en software nos ayuda a mejorar la producción y calidad del software al “no reinventar la rueda”.

Reuso El reuso nos permite afrontar los grandes proyectos de software sin mayores complicaciones. Desafortunadamente no todo se puede reutilizar. La reutilización es la propiedad de utilizar conocimiento, procesos, metodologías o componentes de software ya existente para adaptarlo a una nueva necesidad, incrementando significativamente la calidad y productividad del desarrollo.

Reutilización La reutilización puede ser composicional, generativa y adapativa. Es composicional cuando se orienta al reuso del producto. Puede ser de caja blanca (si nos interesa modificar el comportamiento), caja negra (cuando no se puede modificar el comportamiento) y adaptativo cuando es una mezcla de ambos.

Reutilización La reutilización por generación se da cuando se utilizan esfuerzos previos del desarrollo de software. Para que un objeto pueda ser reusable se necesita de un alto nivel de abstracción. Entre mayor es su nivel de abstracción, mayor es su nivel de reuso.

Reuso Tipos de reuso: Código reciclado: utilizar parte del código definido en otros proyectos. Componentes de código: consiste en utilizar módulos, clases, APIs, etc. Esquemas: DFD, Diagramas UML.

Reuso Frameworks: Solución integrada para la resolución de problemas en un contexto particular. Se pueden utilizar patrones de diseño. Un ejemplo de Framework es.NET Las etapas del proceso de reuso son: Adquisición del requerimiento.

Reuso Búsqueda y Recuperación –Recuperación por Palabras Claves –Recuperación Basada en la Estructura –Recuperación Enumerada Identificación Adecuación

Reingeniería del Software Sucede que si una aplicación necesita ser modificada constantemente y no tiene una metodología de seguimiento del desarrollo del proyecto, la modificación del software se vuelve sumamente complicada. El mantenimiento de software en algunos casos puede llegar a ser del 60% del total de costos del proyecto.

Reingeniería del Software Aún cuando un software se haya desarrollado con la mejor metodología de software tendrá que ser modificado en un futuro por algún motivo, debido a que lo único constante es el cambio. Los tipos de mantenimiento de Software son: correctivo, adaptativo, mejoras o mantenimiento de perfeccionamiento, mantenimiento preventivo o reingeniería.

Reingeniería del Software El 80% del tiempo del desarrollo del software se ocupa en la adaptación del software a su ambiente externo. La reingeniería de software es costosa y consumidora de tiempo. La reingeniería es una actividad de reconstrucción, preferible de realizar antes de que se “derrumbe” la obra.

Reingeniería de Software Antes de derribar una casa, quizás se necesita corroborar que está mal. La reingeniería es un proceso que altera los elementos internos de toda obra, no es una sola remodelación de la fallada. Generalmente se siguen los siguientes pasos para aplicar reingeniería:

Reingeniería de Software Análisis de Inventario Reestructuración de Documentos INGENIERÍA INVERSA Reestructuración de Códigos Reestructuración de Datos Ingeniería directa

Ingeniería Inversa Se aplica para obtener un modelo detallado de análisis, ingeniería de requerimientos, diseño y en algunos casos implementación teniendo una solución, la cual es una actividad consumidora de tiempo. Tanto la Ingeniería Inversa como la Reingeniería en la mayoría de las licencias de Software se encuentran penadas por la ley.

Actividad Realizar el proceso de Ingeniería inversa de los siguientes modelos de avión. Se debe obtener como resultado un prototipo idéntico (30%) al dado así como su manual de diseño (70%).

Javadoc Es el estándar para crear documentación para los proyectos en Java. Es una herramienta estándar del JDK de Sun Microsystem. Crea documentación en HTML y casi cualquier IDE lo hace. Se deben utilizar los comentarios especiales /** …..*/ con algunas palabras clave para determinar la documentación.

Javadoc Las palabras clave inician con una arroba. Se puede incrustar cualquier etiqueta de HTML para hacer más visible la descripción //indica un método que no se utiliza su uso

nombre descripción //no se debe utilizar con métodos referencia //asocia con otro elemento el cual puede ser: #método(); clase#método(); paquete#método(); clase versión

Javadoc La documentación se crea de la siguiente forma: javadoc archivo.java En NetBeans se puede encontrar la opción en el menú Build en la opción Generate JavaDoc for … Se recomienda realizar tanto el código como las clases en inglés.

Javadoc /** * Thrown to indicate that the application has attempted to convert * a string to one of the numeric types, but that the string does not * have the appropriate format. * unascribed 1.16, 02/02/00 java.lang.Integer#toString()

Javadoc JDK1.0 */ public class NumberFormatException extends IllegalArgumentException { /** * Constructs a NumberFormatException with no detail message. */ public NumberFormatException () { super(); }

Javadoc /** * Constructs a NumberFormatException with the * specified detail message. s the detail message. */ public NumberFormatException (String s) { super (s); } }

Ofuscación La ofuscación es una técnica avanzada de refactorización que permite a un código mantenerle obscuro (es decir no muy legible) con diversos propósitos de optimización. ¿Para que se hace ofuscación? ¿No viola esto el principio de claridad en la implantación?

Ofuscación La ofuscación se realiza en muchas casos para hacer un código ilegible, también en muchos casos se puede reducir el tamaño del código fuente y del código binario realizado. Al realizar cualquier tipo de programa se puede aplicar técnicas de reingeniería como la ingeniería inversa para de un código binario tratar de obtener su código fuente.

Ofuscación En mucho tipos de aplicaciones como las aplicaciones móviles se ofusca el código objeto generado para obtener un código más pequeño. Un programa puede ser fácilmente decompilable, por este motivo se ofusca con la premisa de que si esto llegará ocurrir, el que lo hiciera le costaría mucho trabajo entender el programa y modificarlo.

Ofuscación En el caso de programas ejecutables (.exe) es mucho más difícil obtener un código en lenguaje de alto nivel, dado que el proceso de decompilación deja sus resultados en ensamblador y por lo tanto es necesario saber como el compilador ensambla cada línea de código. Por este motivo muchas empresas grandes del sector informático realizan sus proyectos en sus propios compiladores.

Ofuscación Actualmente la ofuscación se emplea más en la ofuscación de código dinámico, dado que aquí es muy importante tanto el tamaño del código como la legibilidad de este, tal es el caso de HTML. La ofuscación si bien es cierto viola principios de buena prácticas de Ing. de Software, se realiza con un propósito específico hasta el final del proceso.

Ofuscación En algunos casos la ofuscación se logra simplemente refactorizando el nombre de las variables pero en muchos casos esto no sirve. Para lograr la ofuscación se deberá modificar el flujo del programa de tal forma que menos instrucciones o en algunos casos más instrucciones deben de realizar el mismo programa.

Ofuscación En algunos casos resulta que ofuscar el código puede ser que el tamaño del código fuente y del programa aumente, debido a que es común que las variables tengan nombres muy grandes o bien se incluyan instrucciones extras, se descompongan ciclos, se cambien y mapeen estructuras, etc. Existen concursos de ofuscación de código

Ofuscación

Actividad De un programa en Java o C/C++ realizar ofuscación al código de manera manual de tal forma que tengan dos versiones del código: Una versión de programa optimizada que ocupa menos tamaño su código fuente (30%). Una versión del programa cuyo código es no legible (mayor su tamaño fuente) (30%).

Actividad Se deberá calcular el % de disminución y de aumento del tamaño del código fuente y objeto. Una vez creados las nuevas modificaciones, se distribuirán los códigos de otros compañeros para que intenten deducir que realiza el programa.

Actividad Se deberá tomar el tiempo que tardarán en realizar la clarificación del programa (30%). Se deberá entregar el código en claro y una explicación en notación de diseño (cualquiera que gusten) de lo que el programa realiza. Posteriormente se realizará la comprobación del diseño de sus otros compañeros (estas actividades son en otra sesión de clases).

Pruebas y depuración La fase de prueba se realiza una vez integrado cada uno de los módulos del sistema. La fase de pruebas se realiza de distintas formas tratando de encontrar la mayoría de los errores que se encuentran de manera inherente en el software.

Depuración Una vez identificado los errores en la fase de pruebas, se procede a corregirlos. A esta fase se le llama depuración. En la fase de depuración también se arreglan detalles superficiales del software además de optimizar y mejorar algunos procesos.

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