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NFR Framework

Introdução

Segundo seu criador (CHUNG et al, 2000), o NFR Framework visa representar e analisar Requisitos Não-Funcionais (RNFs) para conduzir o desenvolvimento de uma solução adequada para um domínio particular. O papel da NFR Framework é prover alternativas de design e resgatar conhecimento adquirido sobre cada passo do processo de desenvolvimento de um software.

Metodologia

A Framework possui uma abordagem orientada à processo e qualitativa. Esses aspectos foram adotados pelo autor por dois motivos principais:

  • O processo de desenvolvimento é grandemente influenciado por RNFs. Elas podem auxiliar o desenvolvedor a tomar de decisões acertadas no design e na implementação da solução durante o processo.
  • A abordagem qualitativa é adequada para analisar um sistema de software ainda incompleto.

Essas duas qualidades são consideradas bastante adequadas no estágio de Análise de Requisitos, na qual o desenvolvedor ainda tem uma visão vaga da solução. Por outro lado, abordagens complementares à NFR Framework ─ orientadas à produto e quantitativas ─ que se mostram eficazes na Definição de Requisitos, fase onde a as noções sobre a solução já são mais sólidas e mensuráveis.

As atividades consideradas no NFR Framework incluem:

  • Adquirir conhecimento sobre o domínio e o sistema em desenvolvimento, seus Requisitos Funcionais (RFs), tipos específicos de RNFs e suas técnicas associadas
  • Identificar as RNFs específicas ao domínio domínio
  • Decompor RNFs
  • Identificar alternativas de design (soluções possíveis)
  • Gerir ambiguidades, prioridades, tradeoffs e interdependências de NRFs e operacionalizações
  • Racionalizar decisões de design
  • Avaliar o impacto das decisões de design

Para entender o NFR Framework, deve-se conhecer os principais de seus componentes:

Expressão Descrição
Softgoal objetivo que careçe de clara definição ou critérios de satisfação. Devido a sua dubiedade, softgoals não podem ser prontamente satisfeitos ou verificados. Um softgoal é um elemento básico da Framework para representação de RNFs, alternativas de design e racionalização de design. Pode ser de um dos três tipos:
  • softgoal de RNF: representa uma RNF, é identificada por alguns atributos, dentre eles: tipo de RNF e tópico(s) (i. e., os sujeitos sobre os quais o softgoal se aplica)
  • softgoal de operacionalização: representa uma operacionalização, que é uma solução que "satisfaz" um softgoal
  • softgoal de argumentação: servem de justificativa a uma decisão. Registram reflexões e características do domínio e ajudam na rastreabilidade
Interdependência relaciona e interliga softgoals, gerando um grafo, denominado SIG (Softgoal Interdependence Graph), um dos principais artefatos desta framework, representando o espaço de design sobre o qual deciões são tomadas. Uma interdependência pode ser da forma refinamento ou contriubuição:
  • Refinamento: relaciona um softgoal ascendente com um ou mais softgoals descendentes. Subdivide-se em três softgoals:
    1. Decomposição: decompõe um softgoal em softgoals de mesmo tipo de RNF ou tópico, porém mais específicos (especificado com subtipo, subtópicos, ou prioritário).
    2. Operacionalização: deriva um ou mais softgoals de operacionalização a partir de um softgoal qualquer
    3. Argumentação: deriva um ou mais softgoals de argumentação a partir de um softgoal qualquer
  • Contribuição: relaciona softgoals descendentes ao ascendente, identificando que formas de contribuição eles têm para a "satisfação" do softgoal ascendente. As formas de contribuição são: AND, OR, MAKE, BREAK, HELP, HURT, UNKNOWN, EQUALS e SOME
    Procedimento de avaliação determina o grau com o qual as decisões de design tomadas "satisfazem" um softgoal. Para isso, são atribuídos rótulos ao softgoals: satisfeito, fracamente satisfeito, negado, fracamente negado, conflitante, indeterminado. As decisões de design (e consequente atribuição de rótulos) ocorrem na base do SIG, a partir dos softgoals derivados, e são propagados em ascendência
    Métodos também chamados métodos de refinamento, são procedimentos usados para refinamento sistemático de softgoals ou interdependências em um SIG. Podem ser representados visualmente ou textualmente. Divide-se de forma análoga à interdependência:
    • Métodos de decomposição de RNF: subdivide-se em métodos de decomposição de RNF sobre o tipo e métodos de decomposição de RNF sobre o tópico
    • Métodos de operacionalização: aplicados após as RNFs (em forma de softgoals) estarem suficientemente refinadas pelo tipo de método anterior
    • Métodos de argumentação
    Cada instanciação de um método resulta em uma interdependência explícita. Métodos podem ser reunidos e organizados em Catálogos e consultados pelo desenvolvedor
    Correlações interdependências implícitas/inferidas. Correlações também ajudam a compor o SIG e podem ser reunidas em catálogos
    • Catálogos, documentos onde se reúnem conhecimentos sobre tipos de RNFs, design, ou técnicas. Eles são um apoio ao qual o desenvolvedor pode recorrer para aprender, relembrar e decidir.

    SIG ─ Softgoal Interdependency Graph

    Figura 1 – SIG do Meu SUS Digital

    Autores: Artur Ricardo e João Pedro.

    O SIG é uma estrutura em grafo constituída de nós, que são os softgoals. Um dos possíveis papéis de um softgoal é representar um requisito forma abstrata e pouco clara. Esse softgoal deve então ser decomposto em outros softgoals. Decomposições podem ser do tipo AND ou OR:

    Entretanto, mesmo que os softgoals sejam refinados, eles ainda não apresentam de forma clara como eles devem ser alcançados. Para que seja possível identificar as operacionalizações (isto é, as técnicas de desenvolvimento adequadas para atender aos softgoals), análises em diversas etapas do processo devem ser feitas sobre: ambiguidades, prioridades, tradeoffs, informações do domínio e das organizações envolvidas, etc. Operacionalizações são um segundo tipo de softgoal que faz parte do SIG.

    É o documento que deve conter um corpo de conhecimento de design (incluindo técnicas, conceitos e terminologia) obtido através de experiências de diversas fontes. Três tipos de catálogo podem ser escolhidos: catálogo de tipos de RNF, catálogo de métodos (ou técnicas) e catálogo de interdependências entre os softgoals.

    Desenvolvedores podem se utilizar de catálogos preexistentes e extendê-los e refiná-los conforme o andamento do projeto. O tipo de catálogo escolhido foi o de tipos de RNF, onde os RNFs são organizados em uma estrutura hierárquica.

    Evidências

    Figura 2 – NFR Framework e softgoals

    NFR Framework e softgoals

    Fonte: Non-Functional Requirements in Software Engineering.

    📚 Referência Bibliográfica

    1. CHUNG, Lawrence; NIXON, Brian A.; YU, Eric; MYLOPOULOS, Jhon. Non-Functional Requirements in Software Engineering. 1st ed. New York: Springer Science+Business Media. 2000.

    📑 Histórico de Versões

    Versão Descrição Autor(es) Data de Produção Revisor(es) Data de Revisão
    1.0 Criação do Documento. João Pedro 11/12/2024 Artur Ricardo 17/12/2024