Web Application Engineering

Sviluppo agile delle applicazioni Web

Cristian Lucchesi

Istituto di Informatica e Telematica - CNR

Agenda

• Web Engineering, Web Application, Web development
• I modelli agili di sviluppo del software
• Analisi dei requisiti
• SCM, pianificare le attività, controllare il processo di sviluppo
• Progettazione e pattern
• Piattaforma di sviluppo

Agenda ^(cont)

• Framework e componenti ad alto livello
• • ORM - Java Persistence API
  • Java Server Faces
  • JBoss Seam
• Evolvere verso la prossima generazione: Ajax

Web Application

In software engineering, a Web application or webapp is an application that is accessed with a Web browser over a network such as the Internet or an intranet. Web applications are popular due to the ubiquity of the browser as a client, sometimes called a thin client. The ability to update and maintain Web applications without distributing and installing software on potentially thousands of client computers is a key reason for their popularity. Web applications are used to implement Webmail, online retail sales, online auctions, wikis, discussion boards, Weblogs, MMORPGs and many other functions.

Web Application & Web development

• in letteratura spesso ci si riferisce a Web Site, Web-based applications, Web-based systems e altri varianti come Web Application
• noi utilizzeremo il termine Web application per rappresentare tutte queste varianti. In ogni caso hanno qualche scopo informativo e aiutano le persone a compiere qualche attività
• il termine Web development è utilizzato per descrivere lo sviluppo, la messa in produzione ed il mantenimento delle Web Application

Percezione del Web development

• il primo livello è quello più visibile e si riferisce alla realizzazione della pagina HTML (e dei CSS)
• il secondo e il terzo si riferiscono all'interazione con l'utente e fanno parte dell'area della Human Computer Interaction
• i livelli 4,5,6 sono quelli che necessitano di un approccio ingegneristico
• lo sviluppo delle applicazioni web richiede un approccio integrato e sistematico di professionalità diverse

Caratteristiche Web Application

Semplici vs Complesse

Web Engineering

Web Engineering is the application of systematic, disciplined and quantifiable approaches to development, operation, and maintenance of Web-based applications (Murugesan et all, 1999)

It (Web Engineering) is a response to the early chaotic development of Web sites and applications as well as recognition of a divide between Web developers and conventional software developers(Murugesan et all, 2002)

Web Engineering - Multisciplinarietà

Web & Software development

• ci sono diversi punti in comune tra i due processi di sviluppo, che includono:
  • la necessità di metodologie
  • gestione dei requisiti
  • la programmazione
  • testing e mantenimento del software
• Web Engineering ha molto da imparare dall'Ingegneria del Software anche se alcuni metodologie devono essere adattate alle diverse caratteristiche

Fallimento dei progetti Web-based

• uno studio del Cutter Consortium del 2000, evidenziava seri problemi nella realizzazione di progetti largamente basati sul Web
  • i tempi di consegna non rispettavano le necessità del business nel 84% dei casi
  • i ritardi nelle scadenze contagiavano il progetto nel 79% delle volte
  • i progetti sforavano il bugdet previsto nel 63% dei casi
  • sistema finale che non rispettava le funzionalità richieste nel 53% dei casi
  • sistema finale di bassa qualità nel 52% dei casi
• la Web Engineering cerca di risolvere queste problematiche attraverso un approccio sistematico e disciplinato

Web development process

• il processo di Web development individua i passi e le attività dello sviluppo del sistema
• definisce una serie di passi che gli sviluppatori possono seguire, valutando i risultati
• il processo di sviluppo deve:
  • tener conto della complessità del sistema
  • tener presente la modificabilità dei requisiti nel tempo
  • permettere di acquisire i requisiti non sempre facilmente disponibili
  • favorire l'integrazione tra differenti discipline e conoscenze
  • facilitare la comunicazione tra gli appartenenti al team
  • supportare continue evoluzioni ed il mantenimento del software
  • aiutare la gestione della complessità e diversità del processo di sviluppo rispetto ai sistemi tradizionali
• un processo di tipo evolutivo aiuta a gestire i progetti Web-based

Processo evolutivo

Agile development

• alla fine degli anni 90' diverse metodologie ottengono sempre maggiore attenzione, ognuna ha combinazioni di vecchie e nuove idee
• tutte le metodologie enfatizzano degli aspetti comuni:
  • stretta collaborazione tra programmatori e esperti di business
  • comunicazione face-to-face (più efficiente della documentazione scritta)
  • rilascio frequente di nuove versioni
  • gruppi di programmatori snelli e auto-organizzati
  • modalità di organizzare codice e sviluppatori tale che l'inevitabile cambio di requisiti non sia critico

Metodologie di sviluppo Agile

• queste metodologie impongono un processo che ha l'obiettivo di sviluppare software prevedibile e efficiente.
• nel febbraio 2001 a Snowbird in Utah si incontrano per trovare un terreno comune 17 persone rappresentanti di diverse metodologie di sviluppo software
  • eXtreme Programming
  • DSDM
  • SCRUM
  • ...
• Il gruppo che si forma è conosciuto come Agile Alliance www.agilealliance.org

Manifesto Agile Software - Principi

• le persone e le interazioni sono più importanti dei processi e degli strumenti (ossia le relazioni e la comunicazione tra gli attori di un progetto software sono la miglior risorsa del progetto)
• è più importante avere software funzionante che documentazione (bisogna rilasciare nuove versioni del software ad intervalli frequenti, e bisogna mantenere il codice semplice e avanzato tecnicamente, riducendo la documentazione al minimo indispensabile)
• bisogna collaborare con i clienti al di là del contratto (la collaborazione diretta offre risultati migliori dei rapporti contrattuali)
• bisogna essere pronti a rispondere ai cambiamenti più che aderire al progetto (quindi il team di sviluppo dovrebbe essere autorizzato a suggerire modifiche al progetto in ogni momento)

eXtreme Programming - XP

• eXtreme Programming incorpora le più importanti idee proposte dall'approccio Agile allo sviluppo di software
• riguarda non solo aspetti tecnici ma anche aspetti sociali alla programmazione.
• XP è stato sviluppato da Kent Beck e Ward Cunningham Kent Beck "Extreme programming explained: Embrace change" (Beck, 1999)
• XP is a mechanism "for social change, a style of development, a path to improvement, an attempt to reconcile humanity and productivity and a software development discipline" (Beck, 2004).

Extreme Programming - valori

Semplicità

design semplice e codice molto semplice possono essere facilmente compresi da tutto il gruppo di lavoro

Comunicazione

costruire e disseminare conoscenze tra gli sviluppatori e i partecipanti al team (compreso i clienti), creando e condividendo una visione comune di come il sistema funziona

Feedback

è strettamente collegato alla comunicazione e alla semplicità.

il Feedback è relativo a diversi elementi: feedback dal sistema, feedback dal client, feedback dal gruppo di lavoro

Extreme Programming - valori ^(cont)

Coraggio

il coraggio emerge in diversi aspetti correlati alla programmazione come assicurare ai programmatori di sentirsi a loro agio nel rifattorizzare il loro codice se necessario

Rispetto

rispetto può essere inteso in diverse accezioni: la considerazione del lavoro del partecipanti al gruppo, la convinzione dello sviluppo di un prodotto di elevata qualità o la ricerca del miglior design per la soluzione

Extreme Programming - principi

• fare test prima di programmare a mantenere funzionanti tutti i test
• integrare e testare l'intero sistema molte volte, anche molte volte al giorno
• produrre tutto il software in coppia, due programmatori di fronte ad uno schermo
• iniziare progetti con un semplice design che si evolve costantemente, riduce la complessità non necessaria e aumenta la flessibilità
• produrre una parte piccola del sistema velocemente e farla crescere per provare il valore dell'applicazione

XP Core Practice

• Planning the game
• Simple Design
• Pair Programming
• Testing
• Refactor
• Short releases
• Coding Standard

XP Core Practice: planning the game

• sviluppo dell'applicazione accompagnato dalla stesura di un piano di lavoro
• piano definito e aggiornato a intervalli brevi e regolari dai responsabili del progetto, secondo le priorità aziendali e le stime dei programmatori
• i programmatori partecipano, in modo attivo, alla pianificazione
• la pianificazione coinvolge sia utenti responsabili del progetto che sviluppatori per stabilire un equilibrio dinamico fra le esigenze di tutti

XP Core Practice: planning the game ^(cont)

• gli utenti finali dell'applicazione presentano gli obiettivi da raggiungere descrivendo una serie di scenari (storie)
• gli sviluppatori stimano il tempo necessario per la realizzazione di ogni storia
• le storie vengono ordinate da utenti e responsabili secondo la loro priorità di realizzazione, dopo che gli sviluppatori ne hanno stimata la rispettiva difficoltà
• dalla sintesi delle valutazioni i responsabili del progetto generano la pianificazione delle attività, intesa come l'insieme di storie che dovranno essere realizzate per il prossimo rilascio e le date previste

XP Core Practices: planning the game ^(cont)

XP Core Practice: simple design

• la struttura dell'applicazione deve essere la più semplice possibile
• l'architettura del sistema deve essere comprensibile da tutte le persone coinvolte nel progetto
• non devono esserci parti superflue o duplicazioni
• le parti che compongono il sistema devono essere, soltanto, quelle strettamente necessarie alle esigenze correnti
• solo quando nuove circostanze lo richiederanno, verranno progettati nuovi componenti, eventualmente riprogettando anche quelli già esistenti

XP Core Practice: pair programming

• la scrittura vera e propria del codice è fatta da coppie di programmatori che lavorano al medesimo terminale
• le coppie non sono fisse, ma si compongono associando migliori competenze per la risoluzione di uno specifico problema
• il lavoro in coppia permette, scambiandosi periodicamente i ruoli, di mantenere mediamente più alto il livello d'attenzione
• i locali dove si svolge il lavoro devono permettere senza difficoltà di lavorare a coppie

XP Core Practice: testing

• ogni funzionalità va sottoposta a verifica, in modo che si possa acquisire una ragionevole certezza sulla sua correttezza
• test di sistema costruiti sulla base delle storie concordate con il committente
• test di unità che devono poter essere rieseguiti automaticamente, con tempi dell'ordine dei minuti
• ogni ristrutturazione o modifica del codice deve mantenere inalterato il risultato dei test già considerati
• i test vengono, generalmente, scritti prima della codifica della funzionalità

XP Core Practice: refactor

• soprattutto dopo molti cambiamenti nel tempo il codice diventa poco maneggevole
• i programmatori spesso continuano a utilizzare codice non più mantenibile perché continua a funzionare
• quando stiamo rimovedo ridondanza, eliminiamo funzionalità non utilizzate e rinnoviamo un design obsoleto stiamo rifattorizzando
• il refactoring mantiene il design semplice, evita complessità inutili, mantiene il codice pulito e conciso così che sia facilmente comprensibile, modificabile e estendibile

XP: collective code ownership

Riferimenti

• Web Engineering: Introduction and Perspectives" by San Murugesan and Athula Ginige
  Chapter 1 in "Web Engineering: Principles and Techniques" (Suh, W. ed.), Idea Group Publishing, 2005
  http://www.idea-group.com/downloads/excerpts/01 20Suh.pdf
• International Conference on Web Engineering 2007: http://icwe.como.polimi.it/
• Extreme Programming: A gentle introduction http://www.extremeprogramming.org/
• XProgramming.com - an Agile Software Development Resource http://www.xprogramming.com/