Metodologias De Desarrollo Web.pdf 5w2q54

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Capítulo 3

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2. MÉTODOLOGÍAS DE DESARROLLO DE APLICACIONES WEB 2.1.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de aplicaciones web involucra decisiones no triviales de diseño e implementación que inevitablemente influyen en todo el proceso de desarrollo, afectando la división de tareas. Los problemas involucrados, como el diseño del modelo del dominio y la construcción de la interfaz de , tienen requerimientos disjuntos que deben ser tratados por separado. El alcance de la aplicación y el tipo de s a los que estará dirigida son consideraciones tan importantes como las tecnologías elegidas para realizar la implementación. Así como las tecnologías pueden limitar la funcionalidad de la aplicación, decisiones de diseño equivocadas también pueden reducir su capacidad de extensión y reusabilidad. Es por ello que el uso de una metodología de diseño y de tecnologías que se adapten naturalmente a ésta, son de vital importancia para el desarrollo de aplicaciones complejas. Existen en la actualidad tecnologías ampliamente usadas para el desarrollo de aplicaciones web, pero muchas de ellas obligan al desarrollador a mezclar aspectos conceptuales y de presentación. Esto sucede principalmente con aquellas tecnologías no basadas en objetos. La elección de tecnologías complejas demora el proceso e incrementa los costos, pero en ocasiones permite adecuarse a metodologías de diseño más fácilmente. Tal es el caso de las tecnologías orientadas a objetos, las cuales tienden a demorar el desarrollo en etapas tempranas. El tiempo de desarrollo en la actualidad es crítico, tanto por razones de marketing como por límites en el presupuesto y los recursos, pero la adopción de estas tecnologías hace que el mantenimiento se transforme en una actividad más simple, la división en capas sea tarea natural del desarrollo y el tiempo invertido en el diseño facilite el trabajo necesario para el resto de las actividades.

2.2.

APLICACIONES WEB Y SU DESARROLLO EN CAPAS

Las aplicaciones hipermedia han evolucionado en los últimos años y se han concentrado mayormente en la web. La complejidad del desarrollo ocurre a diferentes niveles: dominios de aplicación sofisticados (financieros, médicos, geográficos, etc.); la necesidad de proveer de navegación simple a grandes cantidades de datos multimedia, y por último la aparición de nuevos dispositivos para los cuales se deben construir interfaces web fáciles de usar. Esta complejidad en los desarrollos de software sólo puede ser alcanzada mediante la separación de los modelos. La metodología OOHDM (Object Oriented Hypermedia Design Method), presentada en la siguiente sección, ha sido utilizada para diseñar diferentes tipos de aplicaciones hipermedia como galerías interactivas, presentaciones multimedia y aplicaciones web. El éxito de esta metodología es la clara identificación de los tres diferentes niveles de diseño en forma independiente de la implementación: conceptual, navegacional y de interfaz; y aplicar las tecnologías adecuadas a cada capa en el proceso de implementación.

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2.3.

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OOHDM: METODOLOGIA ORIENTADA A OBJETOS

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DE

DISEÑO

HIPERMEDIA

Las metodologías tradicionales de ingeniería de software, o las metodologías para sistemas de desarrollo de información, no contienen una buena abstracción capaz de facilitar la tarea de especificar aplicaciones hipermedia. El tamaño, la complejidad y el número de aplicaciones crecen en forma acelerada en la actualidad, por lo cual una metodología de diseño sistemática es necesaria para disminuir la complejidad y itir evolución y reusabilidad. Producir aplicaciones en las cuales el pueda aprovechar el potencial del paradigma de la navegación de sitios web, mientras ejecuta transacciones sobre bases de información, es una tarea muy difícil de lograr. En primer lugar, la navegación posee algunos problemas. Una estructura de navegación robusta es una de las claves del éxito en las aplicaciones hipermedia. Si el entiende dónde puede ir y cómo llegar al lugar deseado, es una buena señal de que la aplicación ha sido bien diseñada. Construir la interfaz de una aplicación web es también una tarea compleja; no sólo se necesita especificar cuáles son los objetos de la interfaz que deberían ser implementados, sino también la manera en la cual estos objetos interactuarán con el resto de la aplicación. En hipermedia existen requerimientos que deben ser satisfechos en un entorno de desarrollo unificado (UML). Por un lado, la navegación y el comportamiento funcional de la aplicación deberían ser integrados. Por otro lado, durante el proceso de diseño se debería poder desacoplar las decisiones de diseño relacionadas con la estructura navegacional de la aplicación, de aquellas relacionadas con el modelo del dominio. OOHDM propone el desarrollo de aplicaciones hipermedia a través de un proceso compuesto por cuatro etapas: diseño conceptual, diseño navegacional, diseño de interfaces abstractas e implementación.

2.3.1. DISEÑO CONCEPTUAL Durante esta actividad se construye un esquema conceptual representado por los objetos del dominio, las relaciones y colaboraciones existentes establecidas entre ellos. En OOHDM, el esquema conceptual está construido por clases, relaciones y subsistemas. Las clases son descritas como en los modelos orientados a objetos tradicionales. Sin embargo, los atributos pueden ser de múltiples tipos para representar perspectivas diferentes de las mismas entidades del mundo real. Se usa notación extendida UML (Lenguaje de Modelado Unificado) y tarjetas de clases y relaciones similares a las tarjetas CRC (Clase Responsabilidad Colaboración). El esquema de las clases consiste en un conjunto de clases conectadas por relaciones. Los objetos son instancias de las clases. Las clases son usadas durante el diseño navegacional para derivar nodos, y las relaciones que son usadas para construir enlaces.

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2.3.2. DISEÑO NAVEGACIONAL La primera generación de aplicaciones web fue pensada para realizar navegación a través del espacio de información, utilizando un simple modelo de datos de hipermedia. En OOHDM, la navegación es considerada un paso crítico en el diseño aplicaciones. Un modelo navegacional es construido como una vista sobre un diseño conceptual, itiendo la construcción de modelos diferentes de acuerdo con los diferentes perfiles de s. Cada modelo navegacional provee una vista subjetiva del diseño conceptual. El diseño de navegación es expresado en dos esquemas: el esquema de clases navegacionales y el esquema de contextos navegacionales. En OOHDM existe un conjunto de tipos predefinidos de clases navegacionales: nodos, enlaces y estructuras de . La semántica de los nodos y los enlaces son las tradicionales de las aplicaciones hipermedia, y las estructuras de , tales como índices o recorridos guiados, representan los posibles caminos de a los nodos. La principal estructura primitiva del espacio navegacional es la noción de contexto navegacional. Un contexto navegacional es un conjunto de nodos, enlaces, clases de contextos, y otros contextos navegacionales (contextos anidados). Pueden ser definidos por comprensión o extensión, o por enumeración de sus . Los contextos navegacionales juegan un rol similar a las colecciones y fueron inspirados sobre el concepto de contextos anidados. Organizan el espacio navegacional en conjuntos convenientes que pueden ser recorridos en un orden particular y que deberían ser definidos como caminos para ayudar al a lograr la tarea deseada. Los nodos son enriquecidos con un conjunto de clases especiales que permiten de un nodo observar y presentar atributos (incluidos las anclas), así como métodos (comportamiento) cuando se navega en un particular contexto.

2.3.3. DISEÑO DE INTERFAZ ABSTRACTA Una vez que las estructuras navegacionales son definidas, se deben especificar los aspectos de interfaz. Esto significa definir la forma en la cual los objetos navegacionales pueden aparecer, cómo los objetos de interfaz activarán la navegación y el resto de la funcionalidad de la aplicación, qué transformaciones de la interfaz son pertinentes y cuándo es necesario realizarlas. Una clara separación entre diseño navegacional y diseño de interfaz abstracta permite construir diferentes interfaces para el mismo modelo navegacional, dejando un alto grado de independencia de la tecnología de interfaz de . El aspecto de la interfaz de de aplicaciones interactivas (en particular las aplicaciones web) es un punto crítico en el desarrollo que las modernas metodologías tienden a descuidar. En OOHDM se utiliza el diseño de interfaz abstracta para describir la interfaz del de la aplicación de hipermedia. El modelo de interfaz ADVs (Vista de Datos Abstracta5) especifica la organización y comportamiento de la interfaz, pero la apariencia física real o de los atributos, y la disposición de las propiedades de las ADVs en la pantalla real son hechas en la fase de implementación.

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2.3.4. IMPLEMENTACION En esta fase, el diseñador debe implementar el diseño. Hasta ahora, todos los modelos fueron construidos en forma independiente de la plataforma de implementación; en esta fase es tenido en cuenta el entorno particular en el cual se va a correr la aplicación. Al llegar a esta fase, el primer paso que debe realizar el diseñador es definir los ítems de información que son parte del dominio del problema. Debe identificar también, cómo son organizados los ítems de acuerdo con el perfil del y su tarea; decidir qué interfaz debería ver y cómo debería comportarse. A fin de implementar todo en un entorno web, el diseñador debe decidir además qué información debe ser almacenada.

2.4. COMPARATIVO DE METODOLOGÍAS En la tabla siguiente se presenta un comparativo de distintas metodologías extraídas de parte de la bibliografía que sustenta este documento, teniendo en cuenta:     

los pasos que componen el proceso la técnica de modelado la representación gráfica la notación elegida para los modelos y la herramienta CASE de soporte proporcionada para el desarrollo

Las metodologías comparadas son:       

HDM (Hypermedia Design Method - Método de Diseño Hipermedia) RMM (Relationship Management Methodology - Metodología de istración de Relaciones) EORM (Enhanced Object Relationship Methodology - Metodología de Relaciones de Objetos Mejorada) OOHDM (Object Oriented Hypermedia Design Method - Metodología de Diseño Hipermedia orientada a objetos) SOHDM (Scenario-based Object-oriented Hypermedia Design Methodology Metodología de Diseño Hipermedia basada en escenarios), WSDM (Web Site Design Method - Método de Diseño de Sitios Web) y WAE-Proceso Conallen (Web Application Extension for UML – Process Conallen Extensión de Aplicación Web para UML).

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En la tabla siguiente se presenta un segundo comparativo, que relaciona los conceptos de diseño de los tres niveles típicos de diseño web: conceptual, estructural y visible. La mayoría de estos métodos realizan una clara separación entre el análisis del dominio, la especificación de la estructura navegacional y el diseño de la interfaz de .

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2.5. METODOLOGIA UWE La metodología UWE (UML-based Web Engineering – Ingeniería Web basada en UML) presentada por Hennicker y Koch soporta el desarrollo de aplicaciones Web con un especial

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interés en la sistematización, personalización y generación semi-automática de código. Es una metodología iterativa e incremental orientada a objetos basada en el Lenguaje de Modelado Unificado (UML) y en Proceso Unificado de Desarrollo de Software (PUDS). UWE se centra en actividades de modelado tales como el análisis de requerimientos y el diseño conceptual, de navegación y de presentación complementado con modelado de tareas y visualización de escenarios Web. Existe una aplicación encargada de la generación semi-automática de código Web en base a los modelos de diseño generados llamada ArgoUML.

2.5.1. CASOS DE USO PARA LA ESPECIFICACION DE REQUERIMIENTOS Un modelo de casos de uso se utiliza para describir los requerimientos funcionales de una aplicación en terminos de los “casos de uso”. Un caso de uso UML es una unidad coherente de funcionalidad proporcionada por la aplicación que interactúa con uno o más actores que estan fuera de la aplicación. Un caso de uso describe una pieza del comportamiento de la aplicación sin definir su estructura interna. En esta sección se muestra como los requerimientos para una aplicación Web pueden ser especificados con un modelo de casos de uso. Como sabemos, los diagramas de casos de uso son construidos utilizando tres elementos principales en el modelado con UML: los casos de uso, los actores y las relaciones entre estos elementos, tales como las asociaciones entre un actor y un caso de uso y las dependencias < > y <<extendsí>> entre casos de uso. Como un ejemplo que ilustra las técnicas UML utilizadas en UWE, se muestra el sitio Web de una biblioteca en línea personalizada. Esta aplicación de biblioteca en linea ofrece información sobre las publicaciones registradas por s anónimos. Una publicación captura información sobre revistas, libros y proceedings. Estas publicaciones son descritas mediante un título, un número, una publicación, una fecha de publicación y un conjunto de artículos y autores por cada artículo. Los libros consisten de exactamente un artículo cuyo titulo es el mismo que el título del libro. Además se asocian un conjunto de palabras clave a cada artículo y a cada publicación. Identificamos además los siguientes tipos de s para la aplicación de la biblioteca en línea: Lectores registrados y no registrados y un de la biblioteca. El lector registrado es modelado por el interés de éste en artículos y en registrar los artículos que visita. Este lector registrado puede marcar artículos de especial interés para él. Una lista personal de palabras clave para cada lector es istrado por la aplicación. El sistema realiza la actualización del modelo de acorde con las observaciones en el comportamiento de los lectores (limitado a los artículos marcados o visitados frecuentemente). Esta lista puede incluir tanto palabras clave positivas como negativas. Las palabras clave negativas son utilizadas para ocultar publicaciones irrelevantes.

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El modelo de casos de uso de la aplicación de la biblioteca en línea es mostrado parcialmente en la figura 2. Para entrar en detalle en estos casos de uso se puede utilizar una forma textual o utilizar los diagramas de actividades para especificar la secuencia de acciones que serán realizadas por los actores que intervienen en estos casos de uso.

2.5.2. DIAGRAMA DE CLASES PARA MODELADO CONCEPTUAL Un diagrama de clases en UML es utilizado para representar gráficamente un modelo conceptual como una vista estática que muestra una colección de elementos estáticos en el dominio de la aplicación. Siguiendo la metodología OOHDM, UWE construye un modelo conceptual de una aplicación Web que ignora tanto como sea posible aspectos de navegación, presentación e interacción. Estos aspectos son pospuestos para los pasos navegacional y presentacional del diseño. Los elementos de modelado principales que se utilizan en el modelo conceptual son: las clases y las asociaciones. Sin embargo, el poder de los diagramas de clases es dado por una variedad de características adicionales que pueden ser utilizadas semánticamente dentro de esos diagramas. Ejemplos de estas características son las asociaciones y roles, multiplicidades y diferentes formas de asociación soportadas por UML: agregación, herencia, composición y clases de asociación, las cuales son representadas gráficamente por la notación UML.

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En base a los casos de uso de la sección previa y en base a la descripción a detalle de estos casos de uso, se construye el modelo conceptual. El modelo conceptual incluye los objetos que intervienen en las actividades típicas de los s sobre la aplicación. La figura 3, muestra el modelo conceptual del ejemplo de la biblioteca en línea. El ejemplo esta limitado a datos y funcionalidad para cada clase y otros aspectos pueden ser incluidos mediante un proceso iterativo e incremental. 2.5.3. DIAGRAMA DE CLASES ESTEREOTIPADAS PARA EL MODELADO DE NAVEGACION Y PRESENTACION El modelado de navegación y presentación no es exclusivo de las aplicaciones Web, sin embargo los conceptos de navegación y presentación son más importantes en el desarrollo de software con núcleo en la Web. Adicionalmente, la separación del modelado conceptual, de navegación y presentación en distintos aspectos de las aplicaciones Web, incrementan la independencia y posibilidades de reuso.

2.5.3.1. MODELOS DE NAVEGACION El modelado de navegación de aplicaciones Web comprende la construcción de dos modelos de navegación: El modelo del espacio de navegación y el modelo de la estructura de navegación. Este modelado especifica qué objetos pueden ser visitados por la navegación sobre la aplicación. Este es un modelado en el nivel de análisis. Los modelos de navegación son representados mediante diagramas de clases estereotipadas. El modelo del espacio de navegación incluye las clases de aquellos objetos que pueden ser visitados por la navegación sobre la aplicación Web. UWE proporciona un conjunto de caminos y mecanismos semi-automáticos para modelar la navegación de un aplicación. 15

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La figura 4 muestra el modelo del espacio de navegación para la aplicación de la biblioteca en línea. Los elementos principales de modelado son las clases estereotipadas y la navegabilidad dirigida que es definida como una asociación estereotipada. Hay que hacer notar que sólo aquellas clases del modelo conceptual que son relevantes para la navegación son incluidas en el modelo de navegación. La información de las clases omitidas pueden ser los atributos de algunas de las clases de navegación (por ejemplo el atributo Publisher de la clase de navegación Publication. El modelo de la estructura de navegación es construido sobre la base del modelo del espacio de la navegación y es considerado como un paso de refinamiento en el proceso de diseño de UWE. UWE proporciona un conjunto de lineamientos y mecanismos semiautomáticos para refinar este proceso que consiste en refinar el modelo del espacio de navegación mediante indices, líneas dirigidas, consultas y menús.

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Las clases estereotipadas para el de elementos son < >, < >, < > y <<menú>>. La figura 5 muestra el diagrama de clases estereotipadas que representa el modelo de la estructura de navegación del ejemplo. 2.5.3.2. MODELO DE PRESENTACION El modelo de presentación es representado por un diagrama de clases que tiene una forma particular. Este es un diagrama de clases utilizando la notación de composición UML para clases. Es decir, este diagrama es representado por medio de un gráfico anidado de los símbolos de las partes dentro del símbolo de la composición. Este tipo de representaciones es apropiado para modelar las interfaces gráficas, así como el ordenamiento espacial y las dimensiones relativas de la información que no puede ser manejada mediante herramientas case estándar. El modelo de presentación describe donde y como los objetos de navegación y las primitivas de son presentadas al . El diseño de la presentación soporta la

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transformación del modelo de la estructura de navegación en un conjunto de modelos que muestran la localización estática de los objetos visibles al , es decir, se tiene una representación esquemática de esos objetos (sketches de las páginas). La figura 6 muestra un sketch de presentación para la clase de navegación publication.

El conjunto de elementos de modelado estereotipados propuesto por UWE para describer el modelo de presentación consiste de: < >, <

>, <>, <>, <