La progettazione di un software, ovvero di un qualsiasi tipo di programma che usi per svolgere una funzione sul tuo computer, è un percorso che deve essere approfondito per comprendere la complessità che si trova dietro a tutto ciò che ci consente di semplificare azioni e compiti. Ma di cosa si tratta, esattamente?
Diamo subito una definizione: progettazione e sviluppo software significa implementare un processo di analisi, architettura, implementazione, testing e manutenzione di applicazioni con un compito specifico.
Chiaramente, tutto può cambiare in base alle necessità del committente. Ci sono software di sistema, come i sistemi operativi, che nascondono un mondo e quelli applicativi per la produttività, l’intrattenimento o la comunicazione. Ci sono software di virtualizzazione e altri per il controllo industriale, come i programmi per le aziende manifatturiere: l’evoluzione di questi programmi cambia ma il percorso per progettare software ha dei punti fissi. Vuoi approfondire questo argomento?
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Cos’è la progettazione software? Una definizione
Cerchiamo di capire insieme cos’è la progettazione software. Con questa combinazione di termini intendiamo una fase intermedia del percorso che ti permette di avere un programma finito. In questo step ci occupiamo di delineare l’architettura, i componenti, le interfacce e tutti gli elementi strutturali di un sistema software. Il tutto viene pensato per intercettare le esigenze di chi ha bisogno di questo prodotto.
Abbiamo detto che si tratta di una fase intermedia. Qual è il passaggio precedente nel percorso di progettazione di un software? Questo punto deve essere anticipato dalla raccolta e definizione dei requisiti indispensabili di questo prodotto, identificando le necessità di chi ha bisogno di questo programma con relative risorse e vincoli.
Il tutto si riassume con il Software Requirement Specification, una descrizione completa del comportamento di un sistema da sviluppare (per approfondire c’è Wikipedia). Subito dopo il progetto software, chiaramente, c’è la fase dell’implementazione di ciò che è stato definito a monte.
Le principali tecniche di programmazione
Ora sai cos’è la progettazione di un software e gli step da seguire per realizzare un prodotto specifico. Ma in che modo si procede? Quali sono i paradigmi per progettare software che devi conoscere? Oggi parliamo soprattutto di tre tecniche fondamentali per raggiungere l’obiettivo finale:
Programmazione procedurale
Un punto di evoluzione rispetto a procedure superate come, ad esempio, la programmazione non strutturata. Con questa tecnica – come suggerisce il nome stesso – c’è una suddivisione del codice in procedure, che eseguono operazioni (funzioni) e possono essere richiamate su richiesta. La programmazione procedurale segue un flusso sequenziale e ha un grande vantaggio: la riduzione degli errori.
Programmazione modulare
Qui si suddivide un programma in moduli indipendenti e riutilizzabili, ognuno con una funzionalità specifica. Per chi lavora nel settore si può utilizzare come esempio le famose librerie, ovvero dei blocchi: moduli di codice da inglobare in un programma per svolgere determinate attività.
Programmazione a oggetti
Il punto evolutivo che supera il paradigma di sviluppo software procedurale/modulare. Con il paradigma OOP – Object-Oriented Programming abbiamo una serie di classi, oggetti, ed ereditarietà che interagiscono condividendo messaggi. Questo avviene migliorando l’astrazione e la riusabilità del software.
Quali sono le figure professionali coinvolte?
Da questa prima definizione di progettazione software puoi facilmente capire che per portare a termine questo lavoro servono diverse figure professionali. Quali sono? Ecco una lista di specializzazioni che si alternano nelle varie fasi del progetto software per ottenere dei risultati degni di nota.
- Analista: definisce i requisiti del software, analizza i bisogni degli utenti e traduce le esigenze espresse dal cliente che ha chiesto determinate specifiche tecniche.
- Progettista: passiamo alla fase successiva. Questo professionista progetta la struttura del software, definendo l’architettura e le interazioni tra gli elementi.
- Designer: il software designer si prende carico della progettazione dettagliata del programma che stiamo creando con algoritmi, interfacce e strutture dati.
- Architetto: questo professionista essenziale definisce l’architettura di un sistema software, scegliendo tecnologie, framework e linee guida per lo sviluppo.
- Security Specialist: il suo compito è essenziale perché proteggerà il software e l’infrastruttura IT da minacce informatiche, implementando misure di sicurezza.
- Database Administrator (DBA): questa figura specializzata gestisce e ottimizza i database, che sono sempre fondamentali in un progetto di sviluppo software.
- Tester: il prezioso contributo del software tester è fondamentale. Perché è sempre in grado di eseguire i migliori test per individuare bug e criticità da sistemare.
- QA Specialist: un tecnico che supervisiona il processo di qualità del software. Lo fa definendo standard, test e strategie per migliorare la stabilità del programma.
- DevOps Engineer: automatizza e ottimizza il ciclo di sviluppo, integrazione e deployment del software. Poi, migliora la collaborazione tra sviluppo e operazioni.
- Data Scientist: una figura essenziale oggi perché analizza grandi quantità di dati con algoritmi di machine learning e statistica per estrarre informazioni essenziali.
Come ultima figura professionale c’è l’UI/UX designer. Ovvero, un tecnico fondamentale nel processo di sviluppo e progettazione software che definisce l’interfaccia utente e l’esperienza d’uso, assicurando un design intuitivo e accessibile. Ma anche esteticamente gradevole e riconoscibile.
Gli step della progettazione di un software
Arriviamo al punto sostanziale: come progettare un software? Ci sono degli step da seguire, delle fasi fondamentali per ottenere dei risultati degni di nota. Ci sono fasi preliminari e successive da definire, ma il cuore del lavoro è racchiuso in alcuni step specifici della progettazione software. Magari grazie all’aiuto di un diagramma UML per rappresentare graficamente la struttura e il comportamento di un software in fase di sviluppo.
Pattern di progettazione
Durante le fasi di progettazione del software si definiscono i Design Pattern, ovvero delle soluzioni riutilizzabili per affrontare problemi comuni nel percorso operativo. Durante la progettazione dell’architettura (High-Level Design – HLD) o dei singoli componenti (Low-Level Design – LLD), possiamo definire dei pattern di progettazione adeguati.
Come, ad esempio, Singleton per garantire una sola istanza di una classe o Factory Method per creare oggetti senza dipendenze dirette. Ancora un caso concreto di pattern: puoi utilizzare Observer per la gestione di eventi e notifiche tra oggetti.
Progettazione di architettura e dettaglio
Stiamo parlando dell’High-Level Design o HLD, un passaggio che definisce la struttura generale del sistema e le sue componenti principali. Viene scelta l’architettura ideale per sviluppare il software, si definiscono i moduli con relative interazioni. Poi ci sono i passaggi per individuare linguaggi, framework e database.
Subito dopo siamo al Low-Level Design – LLD – con definizione dei singoli componenti software. Qui puoi identificare algoritmi ideali e strategie di ottimizzazione, lavorando con i migliori design pattern per migliorare modularità e riusabilità.
Progettazione della sicurezza e dell’interfaccia utente
Bisogna fare in modo che il software rispetti determinati standard di sicurezza ma che sia anche facile da utilizzare, immediato, intuitivo. Il percorso di analisi e progettazione del software passa anche dallo studio delle dinamiche che riguardano la difficoltà per i cybercriminali di intaccare la struttura del programma, e la sua usabilità/accessibilità.
Dal progetto alla realizzazione di un software
Cosa succede dopo la progettazione del software? Si passa alla fase nota come implementazione in cui si procede con la scrittura del codice basato sui passaggi utili alla realizzazione del software. In questo percorso si mettono in pratica tutti gli strumenti necessari per lo sviluppo, così da dare vita al progetto informatico con relativa creazione del software. Che però deve essere sempre messo alla prova. In che modo?
Testing e controllo qualità del software
Dopo la progettazione e la realizzazione del programma deve seguire, per ovvi motivi, una fase di check. Ovvero, il controllo qualità del software per verificare eventuali errori, bug e incongruenze che potrebbero vanificare il lavoro svolto. Il controllo deve procedere su step differenti perché è necessario non solo fare in modo che il programma esegua le direttive necessarie, ma devono esserci anche determinati standard di sicurezza. Quali sono i livelli di testing da considerare?
- Unit Testing (test di unità): serve a verificare il corretto funzionamento di singole unità di codice senza dipendenze esterne come funzioni, metodi, classi.
- User Acceptance Testing (UAT): si divide in Alpha Testing (ambiente controllato) e Beta Testing con rilascio a un gruppo selezionato di utenti.
- Integration Testing: il test di integrazione verifica la corretta interazione tra più moduli indipendenti o componenti del software.
- System Testing: grazie a questo check specifico per controllare funzionalità, prestazioni e sicurezza puoi analizzare il comportamento dell’intero sistema.
Tutto questo fa parte del processo di progettazione dei software. Questo è un percorso che non può essere improvvisato, ecco perché è indispensabile affidare queste operazioni solo a professionisti in grado di pianificare, progettare e attivare una consulenza software adeguata.
