SOFTWARE DESIGN AND WEB PROGRAMMING A - L

Modulo ELEMENTI DI INGEGNERIA DEL SOFTWARE

Il modulo presenta i principi, i metodi e gli strumenti principali dell’Ingegneria del Software, settore dell’informatica dedicato allo studio delle metodologie, delle ricerche e degli strumenti utilizzati nella produzione industriale del software.

In particolare il modulo descrive vari modelli del processo di sviluppo del software presentando i problemi relativi alle varie fasi del ciclo di vita, con particolare riferimento all’analisi ed alla specifica dei requisiti, alla definizione dell'architettura di sistema, al progetto, ed al testing. Vengono anche descritti alcuni dei più diffusi design pattern ed il loro ruolo nella progettazione e sviluppo del software. Ampio spazio viene dato al linguaggio UML, standard di riferimento per la modellazione visuale dei sistemi software.

Gli obiettivi formativi del modulo, declinati secondo i descrittori di Dublino sono:

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

• Conoscere i principi, le metodologie e gli strumenti principali nei processi di sviluppo del software, con particolare riferimento all’analisi ed alla specifica dei requisiti, alla definizione dell'architettura di sistema, al progetto, ed al testing
• Conoscere alcuni dei più diffusi design pattern e comprendere il loro ruolo nella progettazione e sviluppo del software
• Conoscere la notazione standard UML per la modellazione dei sistemi software

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

• Saper progettare un sistema informatico con architettura mediamente complessa, pianificando le varie attività dei processi del ciclo di vita del software e producendo documenti in accordo agli standard del settore
• Saper modellare le diverse viste di un sistema software utilizzando la notazione standard UML
• Saper riconoscere quando e quali design pattern applicare durante la progettazione di un sistema software

Autonomia di giudizio (making judgements)

• Lo studente sarà in grado di valutare le diverse scelte progettuali nel corso dello sviluppo di un sistema informatico, identificando le soluzioni più indicate nel rispetto dei requisiti e degli interessi manifestati dagli stakeholders

Abilità comunicative (communication skills)

• Lo studente acquisisce la conoscenza delle notazioni standard per la modellazione di un sistema software, che lo rendono in grado di interagire e comunicare al meglio all'interno di un team di sviluppo software

Capacità di apprendimento (learning skills)

• Lo studente è in grado di apprendere ed applicare nuovi modelli di sviluppo del software che si basino sulle fasi fondamentali analizzate durante il corso

Il corso prevede come metodo di insegnamento:

• le lezioni frontali per acquisire le conoscenze teoriche e metodologiche della disciplina
• lo svolgimento di esercitazioni proposte dal docente per acquisire la capacità di risolvere i problemi, applicare la conoscenza e le metodologie di progettazione studiate e utilizzare degli ambienti di sviluppo software.

Il docente propone, inoltre, delle esercitazioni (homework) che consistono nella soluzione di un problema progettuale che gli studenti devono affrontare in gruppi in modo autonomo, che vengono successivamente corrette e/o discusse in aula.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

• Fondamenti di programmazione
• Programmazione orientata agli oggetti

1. Concetti e definizioni di base dell'Ingegneria del Software (4h teoria)
• Introduzione. Origini e motivazioni dell'Ingegneria del Software. Definizioni di base: prodotti software, caratteristiche generali dei prodotti software. La modellazione del software con UML.
2. Ciclo di vita del software. (4h teoria)
• Processi per lo sviluppo del software: modello a cascata, modelli iterativi,  modelli agile.
3. Analisi e specifica dei requisiti (2h teoria + 4h esercitazioni)
• Il concetto di requisito. Requisiti funzionali e non funzionali. Attività di definizione, analisi e specifica dei requisiti. Modellare i requisiti con i casi d'uso.
4. Analisi e Progettazione software (8h teoria + 14 ore esercitazioni)
• Analisi orientata agli oggetti. Modello di dominio. La modellazione di dominio con i diagrammi di classe. Diagrammi di sequenza di sistema. Contratti delle operazioni.
• Cenni su architetture software. Modelli per la strutturazione dei sistemi software (pattern architetturali).
• Progettazione del software orientata agli oggetti. Diagramma delle classi. Diagrammi di interazione. I pattern GRASP per la progettazione software. Parametri di qualità di un progetto software.
• Ulteriori diagrammi UML: diagramma degli stati, diagrammi di attività, diagrammi dei componenti e di deployment.
5. Design pattern (5h teoria + 5 h esercitazioni)
• Ruolo dei design pattern nella progettazione e sviluppo del software. Pattern GRASP. Pattern GoF: creazionali, strutturali, comportamentali.
6. Il testing del software (3h teoria + 3h esercitazioni)
• Il controllo di qualità dei prodotti software: la verifica e la validazione. Il testing: obiettivi e concetti generali. Tipologie di testing: test unitari, tet di integrazione, test di sistema. Strategie di testing: black box testing (funzionale) e white box testing (strutturale). Tool per il testing unitario: jUnit.
7. Gestione di un progetto software (2h teoria + 4h esercitazioni)
• Software configuration management. Il concetto di versioning. Strumenti per il versioning: SVN e Git. Gestione delle build, release e branch.
• Strumenti per il build di un progetto software: Maven.
• Continuous integration e cenni di DevOps.

• [LAR]
• Craig Larman
  

  Applicare UML e i pattern – Analisi e progettazione orientata agli oggetti
  Pearson Education Italia

• [FOW]
• M. Fowler
  UML Distilled
  Pearson Education Italia
• [GAM]
• Gamma, E., Helm, R., Johnson, R. e Vlissides, J.
  Design Patterns: elementi per il riuso di software a oggetti
  Addison Wesley
• Appunti e dispense fornite dal docente su alcuni argomenti (pubblicate sul canale MS Teams del corso: codice 4agcmdz)

L’esame consiste in:

• Prova scritta consistente in:
• Esercizi di Analisi/Progettazione e modellazione software
• Quesiti teorici a risposta aperta
• Prova orale facoltativa

• Partecipazione alle esercitazioni progettuali durante il corso e la consegna degli appositi homework proposti daranno luogo fino ad un massimo di 2 punti aggiuntivi sul voto finale