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3 18 Qualidade de Software A hist||ria da qualidade prosseguiu com in||meros exemplos de resultados extraordin|irios: os grandes templos constru|!dos na Gr|-cia e Roma antigas, os feitos de navega|o|uo no s|-culo XVI, as catedrais medievais. Em todas essas realiza|o||es, n|uo se dispunha de instrumentos de precis|uo nem t|-cnicas sofisticadas. Na Fran|oa, os construtores de catedrais utilizavam simples compassos e cordas com n||s a intervalos regulares para desenhar e construir edif|!cios [Vincent, 2004]. Em geral, espera-se que obter mais precis|uo exija mais recursos ou mais tecnologia. Assim, a regulagem da carbura|o|uo de um motor de um ve|!culo moderno n|uo pode ser feita como no passado, quando, com uma l|ompada, um mec|onico conseguia acertar o ponto do distribuidor. O exemplo dos antigos eg|!pcios nos faz pensar uma quest|uo curiosa: como teriam sido as pir|omides se, na |-poca, os trabalhadores dispusessem de medidores a laser? Como veremos ao longo do livro, a qualidade de software ainda depende principalmente do correto emprego de boas metodologias pelos desenvolvedores. Embora eles sejam apoiados por v|irias ferramentas, ainda restam problemas s|-rios sem tal suporte. As t|-cnicas para verifica|o|uo autom|itica, dentre as quais a interpreta|o|uo abstrata [Cousot, 2000] |- um excelente exemplo, ainda s|uo incipientes. Um grande marco na hist||ria da qualidade foi, com certeza, a revolu|o|uo industrial. Esse per|!odo tamb|-m |- associado a profundas mudan|oas econ||micas e sociais, como o in|!cio da automa|o|uo e o surgimento do consumo de massa. Durante essa |-poca de efervesc|-ncia, milhares de novas empresas surgiram. A cria|o|uo de diversas ind||strias levou rapidamente |a concorr|-ncia entre elas, o que, por sua vez, desencadeou um processo de melhoria cont|!nua que perdura at|- hoje. O aumento da efici|-ncia tornou-se uma condi|o|uo imprescind|!vel para garantir a sobreviv|-ncia. Uma ilustra|o|uo clara disso |- a extin|o|uo de centenas de f|ibricas de autom||veis nos Estados Unidos: no in|!cio do s|-culo XX, esse pa|!s contava com cerca de fabricantes diferentes. Na d|-cada de 1920 surgiu o controle estat|!stico de produ|o|uo. Nas f|ibricas que produziam grande quantidade de itens tornou-se imposs|!vel garantir a qualidade individual de cada pe|oa, ao contr|irio do que se fazia (e ainda se faz) no trabalho artesanal. Dessa forma foi preciso desenvolver mecanismos diferentes e a resposta veio da estat|!stica. Um dos primeiros trabalhos associados ao assunto |- o livro publicado por Walter Shewhart em 1931, Economic Control of Quality of Manufactured Product. Shewhart, dos Bell Laboratories, teria introduzido os diagramas de controle (control charts ou Shewhart chart). A Figura 1.1 apresenta um exemplo desse tipo de diagrama.
5 20 Qualidade de Software do cen|irio como trabalhadores e m|iquinas. Tais elementos s|uo chamados de categorias. Depois, para cada categoria procura-se identificar fatores (causas) que possam contribuir para aumentar ou reduzir o problema (efeitos). Dependendo do tipo de ind||stria, sugere-se usar diferentes categorias: para manufatura: m|uo-de-obra, m|-todos, materiais e m|iquinas; para servi|oos e administra|o|uo: equipamentos, procedimentos, pol|!ticas e pessoas. Materiais Trabalhadores Falta de luvas Distra|o|uo por cansa|oo Acidentes de trabalho Treinamento M|-todos Antiquadas M|iquinas Figura 1.2 Diagrama de Ishikawa. No p||s-guerra, o impulso recebido pelas ind||strias se manteve. Os computadores digitais j|i estavam em uso nessa |-poca, embora estivessem restritos sobretudo a meios militares e acad|-micos. Alguns anos mais tarde, quando as m|iquinas se tornaram mais acess|!veis e um maior n||mero de pessoas as utilizava, a qualidade dos softwares come|oou a se mostrar um objetivo mais importante. 1.2 Uma crise de mais de trinta anos Um dos fatores que exerce influ|-ncia negativa sobre a qualidade de um projeto |- a complexidade, que est|i associada a uma caracter|!stica bastante simples: o tamanho das especifica|o||es. Construir um pr|-dio de 10 andares implica tratar um n||mero de problemas muito maior do que os existentes em uma simples resid|-ncia: a diferen|oa entre as duas constru|o||es, |- claro, est|i longe de ser resolvida apenas com um n||mero de tijolos maior. Em programas de computador, o problema de complexidade e tamanho |- ainda mais grave, em raz|uo das intera|o||es entre os diversos componentes do sistema. Por volta da d|-cada de 1950 acreditava-se em uma rela|o|uo chamada lei de Grosch [Pick et al., 1986]: o desempenho de um computador seria proporcional ao quadrado de seu pre|oo. Nessa |-poca e de acordo com essa lei uma id|-ia interessante era reunir um grupo de usu|irios para adquirir um computador de grande porte (mainframe). Era comum tamb|-m alugar uma m|iquina diretamente do fabricante. Problemas maiores significavam apenas a necessidade de m|iquinas maiores.
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6 Cap|!tulo 1 O que |- qualidade? 21 E como eram as m|iquinas grandes nessa |-poca? At|- a d|-cada de 1970 ainda eram utilizadas as mem||rias de n||cleo (core memory): caras, lentas e consumidoras de muita energia. A mem||ria semicondutora s|| foi criada em 1966 (por Robert H. Dennard, na IBM) e fabricada, pela primeira vez, pela Intel, em Logo ap||s, em 1971, surgiu o primeiro microprocessador em sil|!cio: o Intel 4004, uma CPU de 4 bits utilizando menos de 3 mil trans|!stores, mas com tanto poder de processamento quanto o ENIAC, que possu|!a 18 mil v|ilvulas. Assim, um computador grande, em 1960, era uma m|iquina ocupando uma sala de dezenas de metros quadrados! A mudan|oa tecnol||gica teve um efeito dram|itico na produ|o|uo de software. Num breve per|!odo de tempo, os recursos de hardware aumentaram muito e permitiram que produtos mais complexos fossem criados. Tra|oando um paralelo, seria como se os engenheiros civis, depois de anos construindo apenas casas ou pequenos pr|-dios de 2 ou 3 andares, se vissem repentinamente com a tarefa de construir grandes arranha-c|-us [Dijkstra, 1972]: A maior causa da crise do software |- que as m|iquinas tornaramse v|irias ordens de magnitude mais potentes! Em termos diretos, enquanto n|uo havia m|iquinas, programar n|uo era um problema; quando tivemos computadores fracos, isso se tornou um problema pequeno e agora que temos computadores gigantescos, programar tornou-se um problema gigantesco. Mas a situa|o|uo ainda era agravada por outro motivo: os primeiros programadores n|uo possu|!am ferramentas como dispomos hoje. A tarefa que enfrentavam poderia ser comparada, em certos aspectos, a erguer pr|-dios empilhando mais e mais tijolos. Embora a no|o|uo de ciclo de vida j|i houvesse sido esbo|oada [Naur e Randell, 1968], n|uo havia t|-cnicas consagradas de trabalho. N|uo havia escolas ou sequer a profiss|uo de programador; as pessoas aprendiam e exerciam essa atividade de maneira emp|!rica [Dijkstra, 1972]: "... em 1957, casei-me e os ritos holandeses requerem declarar a profiss|uo; declarei ser um programador. Mas as autoridades municipais de Amsterd|u n|uo aceitaram, com base em que n|uo havia tal profiss|uo". Provavelmente a primeira vez em que se utilizou o termo Engenharia de Software foi em uma confer|-ncia com esse nome, realizada em 1968, na Alemanha. A confer|-ncia foi realizada por uma entidade que, a rigor, n|uo possu|!a nenhuma liga|o|uo com a |irea: o Comit|- de Ci|-ncia da NATO (North Atlantic Treaty Organisation Organiza|o|uo do Tratado do Atl|ontico Norte). Curiosamente, j|i havia institui|o||es relacionadas com inform|itica: a primeira delas foi a ACM (Association for Computing Machinery), criada em 1947 e que edita uma revista cient|!fica, Communications of the ACM, desde 1957.
7 22 Qualidade de Software Hoje, mais de trinta anos depois, quais s|uo os problemas enfrentados na constru|o|uo e utiliza|o|uo de software? Ao lermos o relat||rio da confer|-ncia da NATO de 1968 e outros documentos produzidos na d|-cada de 1970, fazemos uma descoberta assustadora: os problemas s|uo os mesmos que encontramos atualmente. Fa|oamos uma pequena lista: cronogramas n|uo observados; projetos com tantas dificuldades que s|uo abandonados; m||dulos que n|uo operam corretamente quando combinados; programas que n|uo fazem exatamente o que era esperado; programas t|uo dif|!ceis de usar que s|uo descartados; programas que simplesmente param de funcionar. Os erros parecem estar por toda parte, como uma epidemia que n|uo conseguimos controlar depois de d|-cadas de trabalho e pesquisas. O ||ltimo exemplo e certamente mais conhecido |- o bug do mil|-nio, quando foi predito o apocalipse da sociedade da informa|o|uo: avi||es cairiam, contas banc|irias seriam zeradas, equipamentos militares perderiam o controle e bombas seriam disparadas. Embora seja verdade que poucos problemas de fato aconteceram, tamb|-m |- verdade que o erro realmente existia em muitos sistemas. O assunto ser|i provavelmente lembrado no ano de 2100 como uma boa piada. Hoje em dia, contudo, n|uo h|i motivos para rir, pois a pergunta permanece: n|uo somos capazes de produzir software de qualidade? Essa quest|uo n|uo |- simples de ser respondida, mas podemos aventar algumas raz||es. O aspecto n|uo repetitivo do desenvolvimento de software torna essa atividade dif|!cil e, sobretudo, em boa medida imprevis|!vel. Apenas uma pequena parcela da constru|o|uo de software corresponde a atividades que poder|!amos chamar de "montagem. Quando se constr||i uma rodovia ou, por exemplo, uma ponte, os processos de c|ilculo de estruturas, corre|o|uo de inclina|o||es, prepara|o|uo do terreno e pavimenta|o|uo s|uo conhecidos. Algumas vezes ocorrem surpresas, como descobrir que o solo de uma se|o|uo da estrada n|uo correspondia ao que era imaginado; mas em geral, as diversas etapas s|uo cumpridas sempre da mesma maneira. |e durante o projeto dessa ponte que h|i mais quest||es em aberto e solu|o||es de engenharia devem ser desenvolvidas. Assim, por exemplo, antes do projeto n|uo se conhece o tra|oado que ser|i mais confort|ivel, seguro e econ||mico para os futuros usu|irios. O problema |- comentado na Figura 1.3.
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