Qualità del software: differenze tra le versioni

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{{F|ingegneria del software|aprile 2011}}

Per '''qualità del software''' si intende la misura in cui un prodotto [[software]] soddisfa un certo numero di aspettative rispetto sia al suo funzionamento sia alla sua struttura interna. Gran parte della ricerca nel campo dell'[[ingegneria del software]] è dedicata, direttamente o indirettamente, al tema della qualità. In particolare, si è cercato di stabilire chiaramente cosa si intenda per qualità del software, definendo un insieme di '''parametri di qualità''' significativi; di realizzare tecniche per '''misurare tali parametri''' rispetto a un dato sistema software; di sviluppare tecnologie (per esempio [[linguaggio di programmazione|linguaggi di programmazione]]) e [[metodologia|metodologie]] (per esempio di [[analisi (ingegneria del software)|analisi]] e [[progettazione (ingegneria del software)|progettazione]]) che facilitino la realizzazione di software di qualità.

==Cos'è il software di qualità?==

===Classificazione dei parametri===

Tradizionalmente, i '''parametri''' (o '''fattori''') rispetto a cui si può misurare o definire la qualità del software vengono classificati in due famiglie: '''parametri esterni''' e '''parametri interni'''. I primi si riferiscono alla qualità del software così come è percepita dai suoi [[utente finale|utenti]], e includono [[correttezza]], [[affidabilità]], [[robustezza (informatica)|robustezza]], [[efficienza (informatica)|efficienza]], [[usabilità]], [[ecocompatibilità]]. I secondi si riferiscono alla qualità del software così come è percepita dagli [[programmatore|sviluppatori]], e includono [[verificabilità]], [[manutenibilità]], [[riparabilità]], [[evolvibilità]], [[riusabilità]], [[portabilità]], [[leggibilità]], [[Modularità (informatica)|modularità]]. Non raramenteGeneralmente esiste una correlazione fra questi due aspetti (banalizzando: il software ''mal scritto'' tende anche a ''funzionare male'').

===Parametri di qualità esterni===

====Correttezza====

Un programma o sistema software si dice '''corretto''' se si comporta esattamente secondo quanto previsto dalla sua [[specifica dei requisiti]]. In termini più informali, un sistema è corretto se fa esattamente quello che è stato progettato per fare. Nell'ingegneria del software "classica" ([[anni 1960|anni '60sessanta]]-[[anni 1970|anni '70settanta]]), lo sviluppo di software corretto veniva universalmente considerato l'obiettivo ''predominante'', a cui praticamente tutti gli altri parametri di qualità erano finalizzati. Molti moderni [[Modello di sviluppo del software|modelli di [[processosviluppo software]], viceversa, escludono la possibilità di sviluppare rispetto a una ''specifica'' stabilita a priori in modo definitivo e non ambiguo, e quindi, indirettamente, negano alla ''correttezza'' un valore pratico significativo. In ogni caso, la correttezza è una qualità ''assoluta'' (un sistema ''è'' corretto o ''non lo è'') e sostanzialmente impossibile da misurare (verificare); non è possibile ''stabilire con certezza'' che un sistema sia corretto.

{{vedi anche|correttezza}}

Un programma o sistema software si dice '''corretto''' se si comporta esattamente secondo quanto previsto dalla sua [[specifica dei requisiti]]. In termini più informali, un sistema è corretto se fa esattamente quello che è stato progettato per fare. Nell'ingegneria del software "classica" ([[anni 1960|anni '60]]-[[anni 1970|anni '70]]), lo sviluppo di software corretto veniva universalmente considerato l'obiettivo ''predominante'', a cui praticamente tutti gli altri parametri di qualità erano finalizzati. Molti moderni modelli di [[processo software]], viceversa, escludono la possibilità di sviluppare rispetto a una ''specifica'' stabilita a priori in modo definitivo e non ambiguo, e quindi, indirettamente, negano alla ''correttezza'' un valore pratico significativo. In ogni caso, la correttezza è una qualità ''assoluta'' (un sistema ''è'' corretto o ''non lo è'') e sostanzialmente impossibile da misurare (verificare); non è possibile ''stabilire con certezza'' che un sistema sia corretto.

Nelle metodologie di sviluppo e progettazione agili, si parla piuttosto di "[[soddisfazione del cliente]]", intendendo con questo che i requisiti iniziali potrebbero essere stati modificati, ma con il consenso e a piena soddisfazione del committente.

====Affidabilità====

{{vedi anche|affidabilitàAffidabilità}}

Un sistema è tanto più '''affidabile''' quanto più raramente, durante l'uso del sistema, si manifestano malfunzionamenti. Una definizione più specifica, ma non universalmente riconosciuta, è basata sul concetto di [[MTBF]] (''Mean Time Between Failure'', il tempo medio che intercorre fra due fallimenti successivi). In termini invece più vaghi (ma probabilmente più significativi), si può anche dire che l'affidabilità è la misura in cui l'utente può "fidarsi" del software; questa definizione tiene conto, in particolare, del fatto che malfunzionamenti ''gravi'' si considerano solitamente più influenti, nella valutazione dell'affidabilità, di errori minori. In questo senso, il modo in cui si intende il termine affidabilità può variare in funzione del tipo di utente (per esempio della sua capacità di adattarsi) e del tipo di applicazione (per esempio in funzione della sua [[criticità]]).

Poiché l'affidabilità è concettualmente misurabile (una volta specificato un particolare modello, per esempio MTBF o una variante pesata in funzione della gravità dei fallimenti), questo parametro viene spesso considerato la controparte "realistica" della correttezza.

L'[[industria del software]] moderna, su applicazioni non critiche, tende a considerare economicamente vantaggioso il rilascio di prodotti con un tasso iniziale di malfunzionamenti piuttosto elevato, ma dotati di meccanismi di caricamento periodico di ''[[patch (informatica)|patch]]'' (per esempio via [[Internet]]) attraverso cui gli errori vengono corretti via via che vengono trovati dall'utenza e segnalati al produttore.

Controesempi di software affidabile (o chiari esempi di software inaffidabile).

Il [[Therac-25]] era una strumentazione medica usata agli inizi degli anni ottanta per trattare il cancro. L'unicità dell'apparecchiatura a quel tempo era il software, che monitorava la dose di radiazioni da emettere nel trattamento. Purtroppo un errore nel software causò l'emissione di dosi letali. L'errore si verifica così infrequentemente che morirono diverse persone prima di rendersi conto del problema.

====Robustezza====

{{vedi anche|robustezzaRobustezza (informatica)}}

In termini generali, la '''robustezza''' di un sistema è la misura in cui il sistema si comporta in modo ''ragionevole'' in situazioni impreviste, non contemplate dalle specifiche. Situazioni di questo tipo in genere riguardano errori ed eccezioni di varia natura (dati di input scorretti, fallimenti di componenti software o hardware esterni al sistema e interagenti con esso, e così via). Anche in questo caso, l'idea intuitiva della robustezza implica certamente considerazioni di valore sugli effetti dannosi che il sistema o l'utente subiscono se il sistema reagisce in modo "irragionevole" a situazioni impreviste.

====Efficienza====

{{vedi anche|efficienzaEfficienza (informatica)}}

Un sistema è '''efficiente''' se usa [[memoria]], [[CPU]] e altraltre risorse in modo proporzionato ai servizi che svolge, ovvero senza sprechi. Il termine '''prestazioni''' ha un significato correlato più specifico; le [[prestazioni]], infatti, sono da considerarsi come uno degli elementi che potrebbe essere specificato dai requisiti (si parla in questo caso di [[requisiti non funzionali]]). Efficienza e prestazioni sono difficilmente predicibili e quindi non raramente vengono prese in considerazione solo a sistema realizzato; tuttavia, gli interventi ''a posteriori'' per migliorare il comportamento del sistema rispetto a questi parametri sono spesso estremamente difficili e costosi. Fra i modelli utilizzatoutilizzati per misurare (o specificare) l'efficienza di un sistema si possono citare quelli basati sulla [[complessità algoritmica]], le misure sul campo, le misure su [[modello matematico|modelli matematici]] o modelli di [[simulazione]].

====Usabilità====

{{vedi anche|usabilitàUsabilità}}

Un sistema è facile da usare se un essere umano lo reputa tale.<br />

È una qualità soggettiva:

* dipende dal contesto

* dipende dall’esperienzadall'esperienza

L’interfacciaL'interfaccia utente interviene molto sull’amichevolezzasull'amichevolezza di un’applicazioneun'applicazione, ma anche in questo caso è la formazione e la cultura dell’utentedell'utente a giudicare tale caratteristica.

Al di fuori di una visione macchinocentrica, va sottolineata l'esistenza di principi condivisi che permettono di valutare il livello di usabilità di un'applicazione, indipendentemente da fattori soggettivi. Valga come riferimento il noto studio di [[Jakob Nielsen]][http://www.useit.com/papers/heuristic/heuristic_list.html] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121113142238/http://www.useit.com/papers/heuristic/heuristic_list.html |date=13 novembre 2012 }}, e quanto espresso dallo standard [[ISO]] 9241-10 sugli ''ergonomic requirementsrequirement'' [http://web.tiscali.it/userware/standardiso9241.htm#parte%2010%20dell%27ISO%209241].

====Ecocompatibilità====

Un sistema è ecocompatibile se tiene in conto nel suo disegno l'impatto del suo esercizio sull'ambiente che lo circonda.

L'ecocompatibilità equivale all'efficienza del sistema ambiente di cui l'essere umano è parte.

====Scalabilità====

{{vedi anche|scalabilitàScalabilità}}

Un sistema è scalabile se può essere adattato a diversi contesti con forti differenze di complessità (per esempio [[database]] molto piccoli o molto grandi) senza che questo richieda la riprogettazione dello stesso sistema. Solitamente, si richiede che le prestazioni di un sistema possano essere aumentate "semplicemente" fornendo al sistema stesso maggiori risorse di calcolo (processori più potenti, maggiori quantità di memoria, sistemi di memoria di massa più capienti o più veloci, e così via.

====Fault tolerance===

{{vedi anche|fault tolerance}}

Un sistema è scalabile se può essere adattato a diversi contesti con forti differenze di complessità (per esempio [[database]] molto piccoli o molto grandi) senza che questo richieda la riprogettazione dello stesso sistema. Solitamente, si richiede che le prestazioni di un sistema possano essere aumentate "semplicemente" fornendo al sistema stesso maggiori risorse di calcolo (processori più potenti, maggiori quantità di memoria, sistemi di memoria di massa più capienti o più veloci, e così via).

La ''fault tolerance'' è un parametro che viene normalmente preso in considerazione soprattutto per [[sistema embedded|sistemi embedded]] che devono interagire con altri sistemi software e hardware. Un sistema ''fault tolerant'' è in grado di proseguire la propria esecuzione senza gravi malfunzionamenti anche a fronte di malfunzionamenti delle controparti con cui dovrebbe interagire. Per esempio, la capacità di un sistema di non perdere i propri dati a fronte di un guasto al [[disco rigido]] può essere un fattore decisivo in determinati tipi di applicazione.

===Parametri di qualità interni===

===Qualità interne===

====Verificabilità====

Un sistema è verificabile se le suasue proprietà:

* correttezza

* affidabilità

sono facili da verificare. <br />

Per aumentare il grado di verificabilità si fa uso di:

* tecniche di [[progettazione modulare]]

* opportuni linguaggi di programmazione

* [[software monitor]]

In alcuni casi diventa una qualità esterna (''Software safety critical'').

====Manutenibilità====

Facilità di apportare modifiche a sistema realizzato.

In origine si pensava che la manutenzione corrispondesse solo al [[''bug fixing]]'', ma oggi la situazione è più complessa; la manutenzione riguarda infatti ogni miglioramento del software e andrebbe indicata più precisamente come [[evoluzione del software]].

Ormai il {{M|60|ul=%}} dei costi dipende proprio dalla manutenzione.

Per analizzare questi costi occorre suddividere in manutenzione:

* Correttiva

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* Perfettiva

La manutenzione correttiva

* Elimina gli errori presenti sin dall’iniziodall'inizio

* Elimina gli errori introdotti da precedenti interventi di manutenzione

* Rappresenta il {{M|20|u=%}} del totale della manutenzione

La manutenzione adattativa (o adattiva):

* Modifiche a seguito di cambiamenti nell’ambientenell'ambiente

* Cambiamenti nell’Hardwarenell'Hardware, nel Sistema operativo, etcecc.

* {{M|20|u=%}} del totale

La manutenzione perfettiva

* Modifiche per migliorare le qualità del software

* Introduzione di nuove funzionalità

* Miglioramento delle funzionalità esistenti

* E’È la parte più consistente (circa il {{M|60|u=%}} del totale)

L’ultimaL'ultima parte è così consistente soprattutto per il ''[[Sistema legacy|legacy software]]'' che non può essere sostituito a meno di ingenti spese, per cui viene migliorato e adattato.

La manutenibilità dipende da due aspetti

* Riparabilità per indicare ciò che consente di eliminare difetti

* Evolvibilità per indicare ciò che consente l’implementazionel'implementazione di nuovi requisiti

====Riparabilità====

Un sistema è riparabile se la correzione degli errori è poco faticosa.

E’È una proprietà fondamentale di molti prodotti ingegneristici (automobili, computer, ecc...). Per questi prodotti la tecnica usata è quella di abbassare il prezzo e di favorire la sostituzione piuttosto che la riparazione. Perché ciò possa avvenire si utilizzano delle parti standard che possono essere cambiate con facilità.

Nel software la situazione è diversa.

* Non c’èc'è usura (parti meccaniche);

* Non esistono componenti standard;

* Il costo non dipende dai pezzi ma solo dalla mano d’operamanodopera necessaria.

La riparabilità si persegue attraverso la modularizzazione.

Non conta tanto il numero, ma piuttosto il come sono organizzati tra loro e al loro interno.

====Evolvibilità====

Il software, purtroppo, a differenza di altri prodotti ingegneristici, è teoricamente facilmente modificabile. Tuttavia:

* Non si fanno mai studi di analisi di fattibilità approfonditi

* Non si progettano le modifiche

Peggio ancora, i cambiamenti effettuati non sempre sono documentati per cui le specifiche non vengono aggiornate e ciò rende i cambiamenti futuri difficili da compiere.

È necessario prevedere sin dall’iniziodall'inizio che il software puòpossa evolvere e progettare tenendo in mente questa evoluzione per sfruttare al meglio i costi sostenuti in passato.

====Riusabilità====

Affine all’evolvibilitàall'evolvibilità. Tuttavia si ha nell’evolvibilitànell'evolvibilità una modifica per realizzare una nuova versione, mentre nella riusabilità si usano parti di sistema per realizzare un prodotto diverso.

Inizialmente si pensava al riuso del software. Oggi si riusa tutto:

* [[Specifiche]]

* Progetti

* [[TestingCollaudo]]

Indica il livello di maturazione della disciplina.

Vantaggi:

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Un sistema è portabile se è in grado di funzionare in ambienti diversi.

E’È diventato un aspetto fondamentale perché consente di avere vantaggi economici, in quanto si possono ammortizzare i costi trasportando l’applicazionel'applicazione in diversi ambienti.

Nel caso delle applicazioni web è la chiave di volta.

Si usano strumenti e tecniche appositamente pensate per dare luogo ada oggetti portabili.

==Voci correlate==

* [[Ingegneria del software]]

* [[Paradigma di programmazione]]

* [[ProcessoSviluppo software]]

* [[Regola del 90-90]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto|preposizione=sulla}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

{{Portale|ingegneria}}

[[categoria:Ingegneria del software]]

[[categoriaCategoria:Ingegneria del software]]

[[de:Softwarequalität]]

[[Categoria:Qualità del software| ]]

[[en:Software quality]]

[[ru:Качество программного обеспечения]]

[[zh:软件质量]]