Software Reengineering Juan Carlos Olivares Rojas MSN:

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1 Software Reengineering Juan Carlos Olivares Rojas MSN: juancarlosolivares@hotmail.com jcolivar@itmorelia.edu.mx http://antares.itmorelia.edu.mx/~jcolivar/ @jcolivares Social Network: Facebook, LinkedIn. G+

2 Específica: conoce los términos básicos de la reingeniería de software y aplica técnicas de reingeniería para el mejoramiento de software existente así mismo utiliza mejores prácticas para el desarrollo de software. Genéricas Instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis, Solución de problemas, Toma de decisiones. Competencias

3 Interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica, Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario, Habilidad para trabajar en un ambiente laboral, Compromiso ético. Sistémicas: Capacidad de aprender, Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones, Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad), Habilidad para trabajar en forma autónoma, Preocupación por la calidad. Competencias

4 Software Hoy en Día Mito: los programadores de ahora ya no programan como los de antes. Herramientas más fáciles y productivas El software es cada día más complejo

5 ¿Si su software fuera un edificio, se parecería mas a uno de la izquierda o de la derecha? Reingeniería del Software

6 Problemáticas ¿Qué malas prácticas de codificación tendría un edificio como el de la izquierda? “Código mutante” “Diseño roto” El código es antiguo y muy grande Falta de planeación y documentación

7 Reducir Reusar Reciclar 80% Desarrollo de Software es para mantenimiento. Por lo tanto se necesita de un código simple, legible y bien diseñado para que en un futuro pueda ser extensible. Software Sustentable

8 En el pasado las prioridades eran tener un código rápido, pequeño (ocupa poca memoria), optimizado, utilizando los algoritmos mas eficaces etc... Hoy en día el software es más complejo pero a la vez hay herramientas más poderosas, por lo que actualmente el enfoque es que este código tiene que ser simple. Software Hoy en Día

9 El código es mas fácil de cambiar, evolucionar o arreglar (más del 60% de desarrollo de sw es darle mantenimiento a software existente) Es más fácil desarrollar de un modo iterativo e incrementando El código es más fácil de leer (entender). Beneficios Código Simple

10 Se originó a finales de la década de 1980 aunque se popularizó en la década de 1990. La reingeniería es un proceso que trata de dar respuesta a una interrogante: ¿Estamos acaso haciendo las cosas bien o podríamos hacerlas mejor? Es el rediseño o cambio drastico de un proceso en un negocio (deriva hacia el producto). Es comenzar de cero, cambio de todo o nada. Reingeniería

11 Ejemplo de Reingeniería

12 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. Antes de derribar una casa, quizás se necesita corroborar que está mal. Reingeniería del Software

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14 La reingeniería es un proceso que altera los elementos internos de toda obra, no es una sola remodelación de la fallada. La reingeniería ayuda a la evolución y mantenimiento del software Generalmente se siguen los siguientes pasos para aplicar reingeniería: Reingeniería del Software

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17 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. Ingeniería Inversa

18 Los archivos ejecutables pueden ser desemsamblados obteniendo su código fuente en ensamblador. Los archivos ejecutables con código portable (Java,.NET) pueden ser desemsamblados para obtener su código fuente. Ingeniería Inversa

19 Rediseño

20 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”. Desafortunadamente no todo se puede reutilizar. Reuso de Software

21 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. 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 de Software

22 La gran foto

23 Es modificar el comportamiento interno (generalmente código fuente) sin modificar su comportamiento externo (apariencia, funcionalidad). Un cambio al sistema que deja su comportamiento inalterable (sin cambios), pero aumenta alguna cualidad no funcional como simplicidad, flexibilidad, comprensión, … [Beck, 1999] Refactoring

24 El término se creó como analogía con la factorización de números y polinomios. Por ejemplo, x² − 1 puede ser factorizado como (x + 1)(x − 1), revelando una estructura interna que no era visible previamente (como las dos raíces en -1 y +1) El libro de Martin Fowler Refactoring es la referencia clásica (1999). Definición

25 ¿Qué es esto? f(z) = sin(x)cos(y)

26 Otro modelo

27 Algunas ideas sobre que reestructura Bad Smells BAD SMELLREFACTORING PROPUESTO CODIGO DUPLICADOEXTRAER EL MÉTODO SUBIR VARIABLES SUSTITUIR EL ALGORITMO MÉTODOS LARGOSEXTRAER EL MÉTODO INTRODUCIR OBJETOS COMO PARÁMETROS REEMPLAZAR EL MÉTODO CON UN OBJETO MÉTODO CLASES GRANDESEXTRAER CLASES EXTRAER SUBCLASES CARACTERÍSTICA DE LA “ENVIDIA”MOVER MÉTODO CLASES “PEREZOSAS”COLAPSAR JERARQUÍAS

28 ¿Cuál de los dos códigos siguientes es lo más correcto? Caso1: double calcRngMaxPer() {.... } Caso 2: double calcularRangoMaximoPermitido() {.... } Ejemplo Renombrar Métodos

29 ¿Por qué? Cómo puede observarse en algunas situaciones las recomendaciones de refactoring pueden ser algo subjetivas. Para este caso se recomienda el caso 2 ya que es más representativo el nombre del método. Se abreviaba generalmente en el pasado debido a las restricciones de los lenguajes con el tamaño de los identificadores, actualmente ya no es tanto problema. Ejemplo Renombrar Métodos

30 Cambiar números mágicos por constantes. El cambio de valor de un número mágico implica un cambio en todo el código con su pérdida de tiempo. class CalculoSimple { public static double CalcularCincunferencia (double diametro) { return 3.14 * diametro; } } Ejemplo números mágicos

31 ¿Cómo debe de quedar la reestructuración? class CalculoSimple { public const double PI = 3.14; public static double CalcularCincunferencia (double diametro) { return PI * diametro; } } ¿En qué lenguaje está este código? Ejemplo números mágicos

32 Existen muchas herramientas de reestructuración de códigos para los principales lenguajes: Java –Xrefactory, RefactorIT, jFactor, IntelliJ IDEA C++ –CppRefactory, Xrefactory C# –C# Refactoring Tool, C# Refactory Herramientas de Refactoring

33 Los principales IDE’s las contienen de forma natica NetBeans: RefactorIT Oracle Jdeveloper: RefactorIT Borland Jbuilder: RefactorIT Eclipse: built-in (propia) Emacs: Xrefactory Visual Studio.NET: C# Refactory Herramientas de Refactoring

34 Sólo soportan refactoring primitivo: Refactorización de clases (Añade (sub)clases a la jerarquía, renombra, elimina clases). Reestructuración de métodos (añade a una clase, renombra, elimina, mueve hacia abajo, hacia arriba, añade parámetros, extrae código. Reestructuración de variables (añade a una clase, renombra, elimina, cambia modificadores, mueve de lugar. Herramientas de Refactoring

35 ¿cuándo se debe refactorizar? Aplicar la “Regla de Tres”: 1.Para añadir una nueva funcionalidad 2.Cuando se necesita localizar un error 3.Como revisión de código

36 Codificar este modelo

37 Práctica Una vez desarrollado el modelo, probar con los siguientes valores e indicar su resultado: 6 19 28 43 118

38 Práctica Los resultados obtenidos deben de ser: 6 es perfecto 19 no es perfecto 28 es perfecto 43 no es perfecto 118 no es perfecto

39 Práctica Una vez desarrollado el modelo, ¿Detectas alguna mala práctica de programación? Al parecer en algo tan pequeño podría ser que no existieran malos diseños o prácticas de programación…

40 Práctica import javax.swing.*; public class programa1 { public static void main (String[] args){ int Num=Integer.parseInt(JOptionP ane.showInputDialog("Introduce numero")); int i=1; int suma=0;

41 Práctica while(i<=(Num/2)){ if(Num%i==0){ suma+=i; i+=1;} else{ i+=1;} } if(Num==suma) JOptionPane.showMessageDial og(null,"El numero "+Num+" es un número perfecto");

42 Práctica else JOptionPane.showMessageDialog (null,"El numero "+Num+" no es un número perfecto"); }} No tomar en cuenta el mal sangrado

43 Práctica En realidad hay algunas. La primera de ellas es la conjunción o mezcla de la lógica de la aplicación con la presentación. Un objeto debe de realizar solo las cosas pertinentes al objeto.

44 Práctica Refactoring Para solucionar esta problemática podemos aplicar el “”principio de separación de interfaces”; para ello, realizar lo siguiente: Reestructurar para tener la siguiente firma de método: public boolean esPrimo(int n){

45 Práctica de Refactoring … return true/false } En el método main(){} hacer las adecuaciones necesarias para la lectura de datos, la invocación de la funcionalidad y la impresión de resultados

46 Práctica de Refactoring ¿Cómo visualizas la aplicación?¿Crees que aun se pueda mejorar? En general tenemos una pequeña clase que implementa la lógica y la presentación. Si bien es cierto que ya está separada aun está en la misma clase

47 Práctica de Refactoring Para ello, refactorizaremos a la siguiete arquitectura: App +main(String args…):void Numero +esPerfecto(int):boolean

48 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. Estándares de Codificación

49 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

50 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

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

52 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 Camello

53 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 de Camello

54 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. Notación de Camello

55 Algunas compañías como Google proponen sus propios estándares de codificación: http://code.google.com/p/google-styleguide/ http://code.google.com/p/google-styleguide/ Los lenguajes que maneja son C/C++, Python, Perl, Objective-C, XML, entre otros. Estos estándares son manejados en forma obligatoria para el desarrollo de sus proyectos. Convenciones de Desarrollo

56 Pasos en la reestructuración

57 Pasos Un paso a la vez De pasos sencillos (refactorings) se logra mejorar sustancialmente el código fuente. Mejorar el diseño una vez que se ha escrito el código

58 Metodología Escribir pruebas unitarias y funcionales. (Se es muy riesgoso si no se tienen) Refactorizar los principales fallos de diseño. Refactorizar un malor olor aunque sea sencillo y probar.

59 Metodología Cuando se desarrollo software utilizando métodos ágiles, el tiempo de desarrollo se divide en dos: 1.Agregar nuevas funcionalidades 2.Refactorizar

60 Metodología Cuando se agrega nueva funcionalidad no se modifica código existente, la única forma de medir el avance es a través de pruebas unitarias. Cuando se refactoriza, no se agregas pruebas unitarias

61 Metodología Al realizar cambios en el código, la estructura de software es modificada y por lo tanto es necesario refactorizar. A continuación se detalla un pequeño ejercicio aplicando el refactoring de Encapsulated Field

62 Ejercicio Los pasos a seguir son: Crear los méodos get y set para cada atributo que se desea acceder.

63 Ejercicio Localizar todas las referencias y reemplazar todos los accesos a los campos con los métodos get y todas las asignaciones con set. Compilar y cambiar después de cada referencia.

64 Ejercicio Declarar el campo como privado. Compilar y probar. Inicialmente se tiene el siguiente código:

65 Ejercicio public class Persona { public String name } Se tiene la siguiente prueba unitaria @Test public void prueba(){

66 Ejercicio Person person; person.name = “Juan Pérez”; assertEquals(“Juan Pérez”, person.name); } Después se aplica el paso 1 (crear métodos get y set):

67 Ejercicio public class Person { public String name; public String getName() {return name;} public String setName(String NewName){ name=NewName; }

68 Ejercicio Ahora se aplica el paso 2: Encontrar todos los clientes; reemplazar referencias con llamadas. Se modifica la primera referencia. Antes: person.name = “Juan Pérez”; Después: person.setName(“Juan Pérez”);

69 Ejercicio Se compila y prueba. Ahora se sigue con la reestructuración de la siguiente referencia: Antes: assertEquals( “Juan Pérez”, person.name); Después: assertEquals( “Juan Pérez”, person.getName());

70 Ejercicio Se compila y vuelve a probar. Una vez que se ha probado que funciona se sigue el paso 4 de hacer privado el campo: public class Person{ private String name; ……}

71 Par Problema-Solución. Mejores prácticas. Patrón Singletón Problema: se admite exactamente una instancia de una clase. Los objetos necesitan un único punto de acceso global. Solución: Defina un método estático de la clase que devuelva el Singleton Patrón de Diseño

72 Singleton

73 public class Singleton { private static Singleton INSTANCE = null; private Singleton() {} private synchronized static Singleton createInstance() { if (INSTANCE == null){ INSTANCE = new Singleton(); } return INSTANCE; } } Singleton

74 Patrón de Diseño de un Menú

75 Patrón MVC

76 Antipatrón es un patrón de diseño que invariablemente conduce a una mala solución para un problema. Al documentarse los antipatrones, además de los patrones de diseño, se dan argumentos a los diseñadores de sistemas para no escoger malos caminos, partiendo de documentación disponible en lugar de simplemente la intuición. Antipatrones de Diseño

77 El estudio de los antipatrones es muy útil porque sirve para no escoger malos caminos en el desarrollo de sistemas, teniendo para ello una base documental y así evitar usar simplemente la intuición. Además proporciona una denominación común a problemas que facilita la comunicación entre diferentes desarrolladores. Antipatrones de Diseño

78 Mejor conocido como “objeto todopoderoso”. Se presenta cuando una clase es muy grande tanto en atributos y/o en métodos. Entre más grande son las clases es más difíciles de mantener, reusar y probar. Su gran tamaño puede perjudicar el tiempo de carga. Generalmente son el resultado de un mal diseño o de sistemas legados. Antipatrón BLOB

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82 Ofuscación La ofuscación permite ocultar código y en algunos casos reducir el tamaño del mismo, lo cual es muy útil en lenguajes de script (HTML por ejemplo)

83 Téc, de Ofuscación La ofuscación al igual que el refactoring se puede hacer sobre las estructuras de datos. Por ejemplo en arreglos:

84 Tec. de Ofuscación Arreglos

85 Tec. de Ofuscación También se puede ofuscar clases:

86 Tec. de Ofuscacion Clases

87 Tec de Ofuscación Variables

88 Tec. de Ofuscación Variables

89 Tec. de Ofuscaciòn Sobre el flujo del programa

90 Tec. de Ofuscación Sobre el flujo del programa

91 Tec. Ofuscación Sobre el flujo del programa Paralelización

92 Tec. de Ofuscación Paralelización

93 Tec. de Ofuscación Paralelización

94 Tec. de Ofuscación Ciclos

95 Tec. de Ofuscación Ciclos

96 Téc. De Ofuscación Lo más adecuado es realizar la ofuscación sobre el código objeto generado sin alterar el original. Existen ofuscadores como proguard, yguard que son libres o comerciales como Dasho o KlassMaster

97 Substitución de Algoritmo

98 Las clases abstractas como su nombre lo indica son clases que no pueden instanciar objetos. Por este motivo sólo se utilizan para definir taxonomía de clases. Las interfaces definen las carácterísticas de una clase pero no la implementan. Las interfaces sirven para manejar “herencia múltiple”. Interfaz vs Clase Abstracta

99 Un futbolista tiene ciertas carácterísticas que no necesariamente definen su personalidad. Una persona puede tener el comportamiento de un futbolista. Por este motivo no heredan sino que implementan una interfaz. Las clases abstractas pueden tener métodos abstractos o no. Cuando un método es abstracto debe ser redefinido en la subclase. Interfaz vs Clase Abstracta

100 Las interfaces todos sus métodos son abstractos. Una interface no encapsula datos. ¿Cómo se implementaría en Java? Interfaz vs Clase Abstracta

101 Sintactic Sugar

102 Azúcar Sintáctico Es una facilidad dada por los desarrolladores del lenguaje para escribir menos. El ejemplo más sencillo es el operador ++, C++ es equivalente a C=C+1 Ciclo for (implementación while)

103 Azúcar Sintáctico IF como operador ternario ?: Goto en java, etiquetas: public static void imprimir(String... cadenas) { for (String cadena : cadenas) System.out.println(cadena); } }

104 Azúcar Sintáctico Boxing automático de Datos Primitivos a Objetos: Integer a int Anotaciones: @deprecated Arreglos Triangulares Uso de objetos y métodos Thread-safe

105 Roger S. Pressman, Ingeniería de software un enfoque práctico.Ed. McGraw Hill. Piattini M.G. y F.O, Calidad en el desarrollo y mantenimiento del software. Ed. RAMA. Fowler, M. (1999), Refactoring, Adison-Wesley. Referencias

106 ¿Preguntas?