Separación multidimensional de aspectos para la especificación y reutilización de requisitos en lenjuaje z
- Autores: Ramón Ventura Roque Hernández
- Directores de la Tesis: Ana Fernández Vilas (dir. tes.), Rebeca Díaz Redondo (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidade de Vigo ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Juan Pazos Arias (presid.), Alberto Gil Solla (secret.), Juan Ramón Velasco Pérez (voc.), María Celeste Campo Vázquez (voc.), Carlos García Rubio (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La separación de intereses (Separation of Concerns) ha sido abordada desde hace varias décadas como una manera de enfrentar la creciente complejidad en los sistemas de software. Un interés (concern) es una parte o unidad que es relevante para un concepto particular, objetivo o propósito relacionado con el software que se está desarrollando. En la Ingeniería de Requerimientos se ha reconocido la importancia de contar con una adecuada separación de intereses para lograr una buena gestión de las especificaciones y contar con características como buena trazabilidad, facilidad de mantenimiento y evolución en los elementos subsecuentes a lo largo de todas las actividades de desarrollo.
La separación de intereses en el paradigma orientado a objetos ha resultado útil para enfrentar la complejidad en la construcción de software. Las clases proporcionan grandes ventajas al permitir clasificar los intereses en jerarquías; sin embargo, es bien reconocido que este paradigma puede resultar inflexible pues impone una descomposición de clases que es adecuada para una sola separación de intereses en particular. Esto impide manejar efectivamente los intereses transversales (aquellos que impactan el software en diferentes lugares).
Por su parte la orientación a aspectos (OA) es una forma de separar los intereses de un sistema de software que pretende superar las desventajas de la separación de intereses de la orientación a objetos. En la última década la OA ha sido bien recibida en la fase de programación de aplicaciones y ha ganado popularidad principalmente gracias a la existencia de un lenguaje orientado a aspectos estable y accesible como ASPECT-J basado en Java. ASPECT-J ha implementado un modelo de separación de intereses bidimensional, en donde la funcionalidad principal del software se aísla de los intereses transversales, estos últimos se encapsulan en aspectos y contienen información esencial para afectar a la funcionalidad base.
El modelo bidimensional ha sobrepasado la fase de programación para influenciar los diferentes enfoques de trabajo de las primeras etapas del ciclo de vida, en los cuales se ha acuñado el término de "aspectos tempranos" para referirse a los intereses transversales durante las etapas previas a la programación. A pesar de su popularidad, el modelo bidimensional tiene limitaciones reconocidas, debidas a que no superan totalmente las limitaciones impuestas por la descomposición inicial dominante de intereses establecida por los paradigmas tradicionales como el orientado a objetos; por ejemplo, en este modelo los aspectos mantienen un fuerte acoplamiento con los intereses base, lo que dificulta su reutilización, reduce la facilidad de configuración y disminuye la versatilidad que el desarrollador puede lograr con el software.
Como una solución a estos problemas del modelo bidimensional, surgió el modelo abstracto multidimensional que puede ser adaptado a las diferentes etapas del ciclo de vida para trabajar desde diversas perspectivas, según sean las necesidades particulares del formalismo que lo adopte. El objetivo principal del modelo multidimensional es superar las limitaciones de adherirse a una descomposición inicial proporcionando, en consecuencia, las ventajas de mejor modularización, reutilización y facilidad de configuración y mantenimiento.
En un espacio influenciado por el modelo multidimensional, en el presente trabajo convergen cuatro áreas de estudio de la Ingeniería de Software: separación de intereses, aspectos tempranos en la Ingeniería de Requerimientos, lenguajes formales y reutilización. En esta tesis se propone Z-SIIMD-Z con Separación de Intereses con Influencia Multidimensional), un enfoque de trabajo para la especificación de requerimientos formales en lenguaje Z tomando como base una separación multidimensional de intereses que permita contar con un escenario donde sea posible reutilizar los elementos de las especificaciones realizadas.
Con la influencia del modelo multidimensional, particularmente para la etapa de especificación de requerimientos, en esta tesis se ha optado por no exigir una organización inicial única de intereses dividida en funcionales o transversales, por el contrario, todos los intereses se pueden especificar de manera homogénea con sus estados, entradas y salidas. Posteriormente, mediante reglas separadas se establecen las relaciones entre los intereses con sus respectivos detalles de afectación.
Las reglas contienen las directrices que guían al proceso de composición, el cual se ocupa de construir un modelo integrado completo en base a los requerimientos especificados y a las reglas definidas en un proyecto. Las reglas permiten organizar mejor las interacciones entre los intereses y hacen que su análisis resulte más sencillo; también facilitan el mantenimiento general de las especificaciones al mismo tiempo que dejan sin cambio la estructura original de los intereses, aún cuando las relaciones entre ellos se modifiquen.
Se propone también el uso de un repositorio para almacenar requerimientos, intereses y reglas de composición con el objetivo de sustentar su reutilización. De esta manera, los elementos de un proyecto pueden ser agregados al repositorio, o de él pueden ser extraídos algunos elementos existentes para incorporarlos al diseño de cualquier proyecto en curso. Para facilitar su clasificación y búsqueda, se proporcionan palabras clave o definiciones en lenguaje natural para cada elemento en el proyecto.
Con el objetivo de validar la propuesta, se ha desarrollado un prototipo software denominado SPZS (Software Prototipo para Z-SIIMD), que implementa las principales características de esta tesis, proporcionando los medios para capturar requerimientos, intereses y reglas y obtener un modelo completo configurable después de haber ejecutado un algoritmo de composición. El prototipo realizado también incluye un mecanismo de reutilización que facilita el acceso a un repositorio de elementos que pueden ser incorporados en diferentes proyectos de especificación.
En conclusión, en esta tesis se propone una manera de especificar formalmente los requerimientos de software en lenguaje Z desde una perspectiva multidimensional que propicia la reutilización de los elementos involucrados en las especificaciones, y se acompaña de un prototipo de software que incorpora las principales ideas del trabajo realizado.
