Este documento introduz o conceito de linha de produto de software (LPS). Resume que LPS visa aumentar a reusabilidade, reduzir custos e tempo de desenvolvimento através da definição de características comuns e variáveis entre produtos de um mesmo domínio. Também apresenta os principais conceitos e atividades envolvidas no desenvolvimento de uma LPS, como engenharia de domínio, engenharia de aplicação e gerenciamento.

1. Introdução a Linha de Produto
de Software
Kécio Santos
keciossantos@gmail.com
Universidade Federal da Paraíba
Departamento de Informática
Programa de Pós-Graduação em Informática
Engenharia de Software
João Pessoa – PB, Maio de 2014.

2. Roteiro
 Motivação
 Customização em massa
 Linha de Produto de Software
 Desenvolvimento de uma LPS
 Conclusão
 Referências

3. Motivação
 Produtos desenvolvidos manualmente para clientes
individuais
 Com o crescimento da sociedade e do consumo era preciso
aumentar a quantidade de produtos fabricados
➔Como atender a esta demanda?
 Na área automotiva, Henry Ford inventou a linha de produtos
 Produção em massa

4. Motivação (Software)
 Produtos desenvolvidos manualmente para clientes individuais
 Produtos desenvolvidos em massa
Como customizar um produto/software a necessidades específicas de um
cliente?

5. Customização em massa
 Produção em larga escala de bens moldados à necessidade do
cliente
 Fabricar carros em massa
 Diferentes necessidades
 Tamanho
 Cor
 Opcionais...

6. Pré-requisito para customização em
massa
 Definição de uma plataforma
 Exemplo: Partes que podem ser usadas em diferentes carros /chassis,
suspensão, motor, transmissão
 Criar um novo carro do zero ou partir de uma plataforma já
existente?
 aumento de 35% nas vendas de carros baseados em plataformas
 aumento de 7% nas vendas de carros desenvolvidos do zero

7. Customização em massae
desenvolvimento baseado em plataformas
 Uso de plataformas
 Mesmo motor em diferentes carros
 Mesma suspensão em diferentes carros
 Mesma transmissão em diferentes carros
 Com customização em massa
 Diferentes tipos de motor
 Diferentes tipos de suspensão
 Diferentes tipos de transmissão
Todos aplicáveis a diferentes tipos de carro

8. Primeiros conceitos chaves
 Variabilidade
 flexibilidade da plataforma
 Família (Linha) de produtos
 diferentes produtos que compartilham uma plataforma
Um dos objetivos de uma Linha de Produtos é provê produtos
customizados a um preço razoável

9. Qual é o menor custo?
 Desenvolver uma plataforma e seus componentes reusáveis?
 Desenvolver produtos únicos?

10. Custo de desenvolvimento
Sistemas únicos vs Famílias de Produtos
 Custo de Desenvolvimento

11. Time to Market
Sistemas únicos vs Famílias de Produtos

12. Motivações adicionais
 Aumento da qualidade
 Revisão e testes dos artefatos para vários produtos
 Redução dos custo de manutenção
 Mudanças nos artefatos são propagados
 Evolução organizada
 Novos artefatos geram oportunidades de evolução de vários produtos
 Menor complexidade
 Reuso do código diminui a quantidade de código a ser mantido

13. Motivações adicionais
 Melhor estimativa de custo/menor risco
 Extensões na plataforma para adaptar um novo produto
 Benefícios para o cliente
 Mudanças entre produtos mais fácil
 Melhor qualidade por preços menores

14. LPS - Riscos
 Maior Nível de Risco
 Grande investimento inicial que pode se tornar inútil se importantes
requisitos mudam
 Maior time-to-market para o primeiro produto baseado na
arquitetura da SPL
 Requer:
 Engenharia Experiente
 Gerenciamento Técnico e Organizacional

15. Por que investir em Linha de Produto?
 Aumento de produtividade
 Produtos entregues mais rápidos
 •Aumento de Qualidade
 •Redução de custos
 Exemplo: Modelos 757 e 767 da Boeing compartilham 60% de
componentes comuns - Economia de produção e manutenção !!

16. Contextualização
 Como é possível:
 aumentar a reusabilidade
 diminuir esforço de produção
 diminuir o tempo que o produto leva para chegar ao mercado
 aumentar a qualidade do software
 diminuir custos e aumentar o lucro
 Resp.: Equacionando…
Engenharia de Domínio + Desenvolvimento Tradicional + Outras técnicas
= n produtos = Linha de Produto de Software (LPS)

17. Linha de Produto de Software (LPS)

18. Linha de Produto de Software (LPS)
 Não é um assunto “novo”
 Desenvolvimento customizado:
 Ideia de Henry Ford
 Produção de carros com equipamentos customizados (adicionais,
acessórios)
 Linhas de produção e montagem
 Produtos com características:
 Comuns
 Variáveis

19. Linha de Produção de H. Ford
Ford de Bigode (Brasil) 1908 (US$850) – 1927 (US$290)
Características:
- Pintura: “qualquer cor, desde que
seja preta” (H. Ford)
- Bancos: veludo, tecido, couro
- Carroceria: Pickup, Camionete,
Cupês e Sedãs
- Painel: Amperímetro e Odômetro
- Opcionais: Faróis, Buzina

21. Linha de Produção
 Hoje encontramos linhas de produção para:
 Carros
 Produtos alimentícios (MacDonalds, Burger King, Pizza Hut...)
 Relógios
 Computadores (iMac, Vaio, Pavilion...)
 Impressoras
 SmartPhones
 Aviões
 Mais alguma??

22. Você vê os
componentes, a
arquitetura e o
reuso nesses
produtos?

23. Objetivo de LPS
 Resumidamente, LPS visa estabelecer uma capacidade de produção
que possa:
 Rapidamente, e de forma correta, produzir múltiplos produtos com base em
um contexto bem definido
 Alcançar metas de negócio específicas que podem ser afetadas pela
forma como uma organização produz seus produtos

24. Alguns Número Reais sobre LPS
 Melhoria de Produtividade: ~10x
 Aumento de Qualidade: ~10x
 Redução de Custos: até 60%
 Redução de mão de obra: até 87%
 Redução do time to market: até 98%

25. Casos de Sucesso de LPS
 Segundo o Hall of Fame do SEI:
 Boeing
 Controle de instrumentos e funcionalidades de cockpit de aviões
 HP
 Firmware de impressoras, scanners, fax e etc.
 LG
 Controle de elevadores
 Philips
 Componentes presentes em vários tipos de aparelhos eletrônicos
 Bosh
 Assistência de direção
 Siemens
 Controle de radiologia

26. Linha de Produto de Software (LPS)
 Definições de LPS:
 Termos importantes e sinônimos:
 Característica (feature)
 Características comuns  similaridades
 Segmento de mercado particular  domínio
 Customização em massa  desenvolvimento em série
“conjunto de sistemas que compartilham características comuns e
gerenciáveis que satisfazem as necessidades específicas de um
segmento de mercado particular ou missão, desenvolvidas a partir
de ativos centrais comuns de maneira prescritiva”
“paradigma para desenvolver aplicações de software usando
customização em massa e de plataforma”

27. Linha de Produto de Software
 Em LPS, características comuns a um domínio formam o núcleo e
outras características definem pontos de variação;
 Em uma LPS, o domínio do sistema é decomposto em
características coerentes, bem definidas, independentes e
facilmente combináveis;
 A comercialização de produtos que se diferenciam por variações
em suas características está se tornando comum e grandes
empresas têm investido em LPS.

28. Features
 Característica do sistema visível pelo usuário final
 Representam requisitos reusáveis e configuráveis
 Podem ocorrem em qualquer nível
 Requisitos de alto nível do sistema
 Nível de arquitetura
 Nível de subsistema e componentes
 Nível de implementação-construção

29. Modelo de Features
 Modelo de características é o padrão de fato para representar a
variabilidade de uma LPS;
 Um modelo de características possibilita a visualização hierárquica
das características de uma LPS e suas relações;
 Permite a identificação das primeiras variabilidades de uma LPS;
 As características do modelo de características são classificadas:
 mandatórias
 opcionais
 alternativas não exclusivas (OR) e
 alternativas exclusivas (XOR).

30. Modelo de Features

31. Linha de Produto de Software
 Modelo de características pode incluir regras de composição;
 As regras de composição são responsáveis pela validação das
configurações de produtos;
 Por exemplo, no modelo de características de um autorama, uma
regra de composição pode ser que o Som Automotivo requer
(inclusão) uma Bateria do Tipo 1.

32. Modelo de Features - Modelagem
 Modelagem de Características - Diferentes notações existentes:
 FODA (KANG et al., 1990)
 FORM (KANG et al., 2002, LEE et al., 2002),
 FeatuRSEB (GRISS et al., 1998),
 Notação de RIEBISCH (RIEBISCH et al., 2002),
 Notação de CECHTICKY (CECHTICKY et al.,2004)
 Notacao de CZARNECKI (CZARNECKI et al., 2004, 2005),
 Notacao Odyssey-FEX (OLIVEIRA, 2006)
 Notacao definida por GOMAA (2004),
 Etc.

33. Exemplo de Modelo de Caract.

34. Exemplo de Modelo de Caract. (1)

35. Exemplo de Modelo de Caract. (2)

36. Exemplo de Modelo de Caract. (3)
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37. Desenvolvimento de uma Linha de
Produto de Software

38. Abordagens para Construção de SPL
 Pró-ativa
 Desenvolvimento de linhas de produto considerando todos
os produtos a serem gerados previamente
 Um conjuntos completo de artefatos é desenvolvido para
a SPL
SPL
Product 1
Product 2
Product 3
Análise do
Domínio
Arquitetura
Projeto

39. Abordagens para Construção de SPL
 Extrativa
 A SPL é desenvolvida a partir de sistemas já existentes
 Features variáveis e comuns são extraídas desses sistemas
para derivar uma versão inicial da SPL
Product 1
Product 2
Product 3
SPL
Product 1
Product 2
Product 3

40. Abordagens para Construção de SPL
 Reativa
 Desenvolvimento incremental de SPLs
 Artefatos da SPL atendem apenas a alguns produtos.
Quando há uma demanda para incorporar novos requisitos
ou produtos, artefatos comuns e variáveis são
incrementalmente estendidos em reação a eles.
SPL
Product 1
Product 2
Product 3
Requirements for a new
product instance, Product 4
+
SPL
React
Iterate
Product 1
Product 2
Product 3
Product 4

41. Metodologias para Linha de Produto
de Software
 Diferentes Propostas na Literatura
 FORM
 PuLSE
 KobrA
 FAST
 PLUS
 Framework do SEI
 Framework proposto em Pohl
 Etc.

42. Desenvolvimento de LPS
 Etapas principais:
 Engenharia de domínio:
 Desenvolvimento de ativos centrais
 Engenharia de aplicação:
 Desenvolvimento do produto
 Gerenciamento:
 Técnico e Organizacional

43. Desenvolvimento de LPS
Framework SEI
Engenharia
de Domínio
Engenharia
de
Aplicação
Técnico e
Organizacional

44.  Todas as três atividades:
 Estão inter-relacionadas
 São altamente interativas
 Não existe “primeira” atividade
 Forte feedback entre os core assets e os produtos
 Necessidade de forte gerenciamento entre múltiplos níveis
Desenvolvimento de LPS
Framework SEI

45. Engenharia de Domínio
Framework SEI

46. Desenvolvimento de SPL
 Core Assets incluem:
 Requisitos e análise de
requisitos
 Modelo de domínio
 Arquitetura de software
 Engenharia de performance
 Documentação
 Planos de teste, casos de
teste e dados
 Conhecimento humano e
habilidades
 Processos, métodos e
ferramentas
 Despesas, cronogramas,
planos de trabalho
... e Software

47. Engenharia de Aplicação
Framework SEI

48. Desenvolvimento de SPL
Framework SEI
 Gerenciamento em múltiplos níveis tem um papel importante no sucesso
da linha de produto
 Responsabilidades
 Atingir a estrutura organizacional certa
 Alocar recursos
 Coordenar e supervisionar
 Oferecer treinamento

49. Exercícios
 Pense em um exemplo de projeto de software que possa ser
uma linha de produto de software.
 Quais seriam os produtos gerados por essa linha?

50. Referências
 Clements, P., Northrop, L.: Software Product Lines: Practices and Patterns.
Addison-Wesley, Boston, MA, USA (2002).
 Software Product Lines. http://www.sei.cmu.edu/productlines/
 Pohl, K., Bckle, G., van der Linden, F.J.: Software Product Line Engineering:
Foundations, Principles and Techniques. Springer-Verlag, New York,USA
(2005).
 McGregor, J. D.; Muthig, D.; Yoshimura, K.; Jensen, P. Successful Software
Product Line Practices. IEEE Software, v. 27, n. 3. 2010.

51. Obrigado!