Johdatus ohjelmistotuotantoon

Transkriptio

1 JOtu2013/K.Systä 1 Johdatus ohjelmistotuotantoon Luento

2 Viikkoharjoitukset Tiistai klo Marie-Elise Tiistai klo Marie-Elise Keskiviikko klo Tensu Keskiviikko klo Tensu Keskiviikko klo Tensu Keskiviikko klo Tensu Torstai klo Timo Torstai klo Timo Torstai klo Tensu On mahdollista, että joku ryhmistä (se jossa vähiten opiskelijoita) lopetetaan. Maksimi määrä per ryhmä 25! JOtu2013/K.Systä 2

3 Harjoitustyöstä 4 hengen ryhmien muodostaminen voi alkaa IDLE tästä avautuu tällä viikolla Ryhmien oltava kasassa 13.9 Ne joille ei ole ryhmää sijoitetaan opettajien toimesta Harjoitustyön taustatarina JOtu2013/K.Systä 3

4 Alustava luentoaikataulu 26.8: Johdanto + historiaa, mitä on ohjelmistotuotanto 2.9: Ohjelmistojen roolista ja ohjelmistotyön määrästä, ohjelmistotyypit 9.9: Miten ohjelmistotyö organisoidaan (vaihejako ja prosessi-mallit) 16.9: vaatimusmäärittelyt 23.9: projektitoiminta 30.9: Yleiset notaatiot erityisesti UML 7.10: Esimerkkiprojekti (mahdollisesti vierailuluento) 21.10: Asiakasroolista 28.10: Käyttäjä ja käyttäjäkokemus ohjelmistoprojektissa 4.11: Tiedon mallintaminen 11.11: Ohjelmisto osana laitetta : Ohjelmisto osana laitetta : IPR, sopimukset, open source 2.12: Kertausta JOtu2013/K.Systä 4

5 Tämän viikon luennosta Ohjelmistojen roolista ja ohjelmistojen ominaisuuksista Ohjelmistotyön määrästä, ohjelmistotyypit Ohjelmistojen tekeminen helikopteri-perspektiivistä katsottuna (+ muutamia esimerkkejä) JOtu2013/K.Systä 5

6 Ohjelmistotyyppejä(1) Varus- ja työkaluohjelmistot teknis-tieteelliseen laskentaan tarkoitetut ohjelmistot tietämyspohjaiset järjestelmät kaupallishallinnolliset ohjelmistot (yrityksen tietojärjestelmät) prosessinohjaus- ja prosessiautomaatiojärjestelmät JOtu2013/K.Systä

7 Ohjelmistotyyppejä(2) Sulautetut järjestelmät Koneen tai laiteen sisällä hissin ohjausjärjestelmä Reaaliaikajärjestelmät Ohjelman on reagoitava heti polttoaineen ja jarrujen säätely autossa Reaktiiviset järjestelmät toimivat jatkuvasti Puhelinkeskus Hissin ohjauslogiikka Melkein kaikki laitteet tänä päivänä? JOtu2013/K.Systä

8 Monimutkaisempi näkemys Työkalut Laskenta Tietämys Tietojärjestelmät Prosessin ohjaus Sulautetut Reaaliaika Räätälöidyt Paketoidut Palvelupohjaiset JOtu2013/K.Systä 8

9 IDLE Mielenkiintoinen esimerkki tämän kurssin kannalta Alunperin rakennettu tietokantakurssien opetuksen apuvälineeksi IDLE:een on vuosien varrella rakennettu paljon toimintoja (lista perustuu käyttöohjeeseen) Sisäänkirjautuminen ja integrointi TUT:n identiteetin hallintaan Kielen vaihtaminen (suomi, englanti, ranska) Kurssille ilmoittautuminen Harjoitusryhmiin ilmoittautuminen Harjoitustöiden tekeminen ja palauttaminen Luokka-toiminto harjoituksissa tapahtuvaa toimintoa varten Harjoitustyöryhmän muodostaminen Välinäyttöajan varaaminen Ohjelma on siis syntynyt käytännön tarpeista JOtu2013/K.Systä 9

10 IDLE on kotikutoinen järjestelmä Tehty itse ja räätälöity omiin tarpeisiin Nimenomaan oman laitoksen Toisin kuin monet kotikutoiset toteutus on ammattimainen Silloin kun järjestelmä rakennettiin kilpailevia vaihtoehtoja ei ollut Nyt meillä on POP/ROCK ja MOODLE ( MOODLE:n räätälöintiä tehdään kaupallisena palveluna POP/ROCK työkalun käyttämiselle ei ole vaihtoehtoa koska laitoksemme on osa yliopistoa Mutta entä jatkossa? MOODLE vai IDLE? JOtu2013/K.Systä 10

11 MOODLE vai IDLE Ominaisuudet Osaaminen Raha/resurssit MOODLE Opiskelijat tottuneet muiden laitosten kurseilla Laitoksen ei tarvitse investoida. (Kustannukset jaetaan laajemmin) Siirtyminen edellyttää henkilökunnalta opettelua ja kurssijärjestelyiden uudistamista IDLE Sovitettu meidän laitoksen tarpeisiin Laitoksen henkilökunta osaa IDLE:n käytön Vaatii osapäiväisen ylläpitäjän JOtu2013/K.Systä 11

12 Esimerkki 1: Pieni sulautettu järjestelmä (venttiili) Teknisiä haasteita - luotettavuus - nopeus (reaaliaika) - säätöalgoritmi - muisti, prosessori, virta Toteutuksen haasteita - kehitystyökalut - testaaminen JOtu2013/K.Systä 12

13 Esimerkki 2: tyypillinen työkoneen ohjausjärjestelmä Ohjaus- PC Linux- tai Windows-käyttöjärjestelmä CAN-väylä Puomin ja kouran ohjaus Moottorin ohjaus Vaihteiston ohjaus Rungon ohjaus Hallintalaitteiden ohjaus toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit Tyypillisesti PLC-ohjaimia (+IEC standardin mukainen ohjelmointi) tai RT-käyttöjärjestelmä (+C-ohjelmointi) Toteutuksen haasteita - järjestelmän paisuminen - Oma kehitys vs valmiit komponentit Teknisiä haasteita - luotettavuus - nopeus (reaaliaika) JOtu2013/K.Systä 13

14 Esimerkki 3: verkossa toimiva PC-sovellus DJ-online-palvelin Palvelinohjelmisto SOAPrajapinta Jeesbox Ylläpidon hallintajärjestelmä Musiikkitietokanta Metatietokanta Musiikin hallintajärjestelmä Mukailtu lähteestä: Jukka Jylhäkangas, Ravintoloiden taustamusiikkijärjestelmä, diplomityö, TTY JOtu2013/K.Systä 14

15 Esimerkki 4: automaatiojärjestelmä Toimistoverkko Ohjaushuoneen verkko Tiedonhallinta tilan tarkkailu käytön hallinta Käyttö hälytykset laitteiden ohjaus Ylläpito varajärjestelmät työkalut Toimintoverkko kenttäväylät Yhteyksien hallinta Ohjaimet hälytykset laitteiden ohjaus Kytkennät muihin järj. Internet Toimilaitteet JOtu2013/K.Systä

16 Esimerkki 4: automaatiojärjestelmä (Metso DNA) JOtu2013/K.Systä 16

17 JOtu2013/K.Systä 17 Vanha, mutta edelleen pätevä, kuva Infrastuktuuri: tietoliikenne, toimistoautomaatio, ryhmätyö, asianhallinta, palvelimet... Yrityksen tietovarastot Johdon tietojärjestelmät, päätöksenteon tuki Markkinointi Taloushallinto Tuotteiden suunnittelu, operatiiviset järjestelmät, tuotannonohjaus, materiaalihallinto, logistiikka Prosessi- ja tuotantoautomaatio Tietotekniikka tuotteissa 17

18 Esimerkki 5: Internet-palvelu Mainospalvelin HTML generointi Sovellus Pankki Sosiaalinen media Tietokanta Varasto JOtu2013/K.Systä

19 Spekulointia TTY:n tarpeista Opettajien työajan koordinointi Opiskelijoiden lukujärjestyksen koordinointi Opetustilojen tilavaraukset KELA/Opintotuki Tiedotus Opetusohjelmat Opintokokonaisuudet Opintorekisterit Webbisivut Tenttien koordinointi Kurssit Luennot Harjoitukset h.työt Tentit JOtu2013/K.Systä

20 JOtu2013/K.Systä 20 NMT-puhelin 20 kloc GSM-keskus 15MLOC äly-puhelin 20MLOC? televisio 200 kloc (yksinkertainen)hissi 50 kloc moderni auto? avaruussukkula 21 MLOC (sukkulassa 0,5MLOC) säätoventtiilin ohjaus 25kLOC työkoneen ohjaus 250kLOC Sulautetut järjestelmät Työn tuottavuus? LOC Lines of Code, koodiriviä 20

21 Ohjelmistojen ominaisuuksia Ohjelmistojen koko Yleisin, mutta aika huono, mittari on koodirivien määrä Reaaliaikaisuus Hajautus ja sulautus Käyttöliittymä, käytettävyys, käyttökokemus Luotettavuus Turvallisuus Millaiset vahingot mahdollisia a) ohjelmistovirheen b) väärän käytön vuoksi Tehokkuus, resurssien kulutus Prosessori, muisti, energia, tietoliikenne Skaalautuvuus Avoimuus, muunneltavuus JOtu2013/K.Systä 21

22 JOtu2013/K.Systä 22 Ohjelmistotekniikka on geneeristä 22

23 Pohdinta: Montako tietokonetta teillä on? Neljä läppäriä (4) Kolme muuta tietokonetta (7) Kotiserver ja Chumby (9) Kaksi TV:tä (11) Kaksi digiboxia (13) CD/DVD soitin (14) Printteri (15) Skanneri (16) 5 kännykkää (21) Autossa ainakin kaksi (23) Audiovahvistin (digit) (24) Kaukosäätimiä (ainakin 3) (27) Pelikonsoli (28) Pesukone (29) Kiuas (30) JOtu2013/K.Systä 23

24 JOtu2013/K.Systä

25 Nokian uuden strategian vaikutukset JOtu2013/K.Systä

26 Edelleen samasta lähteestä JOtu2013/K.Systä

27 Tähän taas yksi onneton Hakukoneeseen - Sampo - Danske - Verkkopankki JOtu2013/K.Systä 27

28 Sampo Pankki + Danske Bank IT järjestelmien yhdistäminen oli hetken aika kaaos Verkkopalvelut jumissa Turvallisuuspuutteita Maksut viivästyivät (esim opintotuki) Poimintoja verkkomediasta vuodelta 2008: Lähteiden mukaan testejä tehtiin 70000, mutta sekään ei riittänyt Toinen kirjoitus sanoo että lähes asiakasta lähti neljässä kuukaudessa. Pankista vahvistettiin, että tilin katoaminen johtuu järjestelmämuutokseen liittyvistä "teknisistä ongelmista". "Pankkivirkailija näki, että tili on yhä olemassa. Hän näki saldot ja kaikki, mutta se ei näy meidän verkkopankissa", yrittäjä tuskailee. Sampo Pankki poistaa palvelumaksun henkilöasiakkailtaan toukokuun osalta. Syynä maksun hyvittämiseen ovat palvelumaksujen laskennassa ilmenneet virheet JOtu2013/K.Systä 28

29 Analyysiä Suurin osa tiedosta lienee luottamuksellista, mutta Sampo Pankin uudesta järjestelmästä on kerrottu, että se on yksi, yhtenäinen kokonaisuus. Tämän vuoksi järjestelmää ei voitu ottaa käyttöön esimerkiksi yksi toiminto kerrallaan, vaan se oli otettava käyttöön kertarysäyksellä ja hyväksyttävä toimeen liittyvät riskit. Integraatioita tutkinut Maria Alaranta kirjoitti: Yhteenvetona voidaan sanoa, että suurin osa fuusion jälkeisen it-integraation ongelmista johtuu huonosta johtamisesta, vaikkei teknisiä ongelmiakaan pidä aliarvioida. Yleinen arvio on, että hankkeesta päättäneet eivät tienneet millaiseen savottaan olivat lähdössä JOtu2013/K.Systä 29

30 Kaksi oppia Organisaatioiden yhdistäminen johtaa IT-järjestelmien yhdistämisen ongelmiin Kertarysäys sisältää riskejä JOtu2013/K.Systä 30

31 (Tietojärjestelmissä piilee kustannuspommi) Kun kuntia yhdistetään on liitosten myötä yhdistettävät kuntien tietojärjestelmät. Kuntaliitto on arvioinut, että jos tietojärjestelmät yhdistetään liian nopealla aikataululla, kustannukset voivat olla jopa satoja miljoonia euroja. Monessa kunnassa on käytössä pelkästään niille räätälöidyt, hyvin vanhat asiakastietojärjestelmät. Ne ovat elinkaarensa ja käyttöikänsä päätepisteessä. Kun näihin tehdään uusia toiminnallisuuksia, koodin ostaminen joltain toiselta yritykseltä tulisi kalliiksi. Kunnat ovat siten tiiviissä riippuvuussuhteessa alkuperäisten tietojärjestelmien toimittajien kanssa JOtu2013/K.Systä 31

32 Ohjelmiston rakentamisen vaiheet JOtu2013/K.Systä 32

33 Tarve/idea Esiselvitys unohdetaan Tehdään itse Teetetään Ostetaan Vaatimusmäärittelyt Toimittajan valinta Räätälöidään Suunnittelu Toteutus Testaus Käyttöönotto Ylläpito Poisto JOtu2013/K.Systä 33

34 Parin IDLEn kehityksen projektin työmäärä (n tuntia) Esitutkim Määrit Suunnit Toteutus Testaus JOtu2013/K.Systä 34

35 JOtu2013/K.Systä 35 IDLE:n ensimmäisen version esitutkimus (projektityökurssin osasuoritus) VERSIOHISTORIA 2 SISÄLLYSLUETTELO 4 1. JOHDANTO 6 2. ONGELMAN KUVAUS YLEISKUVAUS RATKAISUSTA PROJEKTIN ORGANISOINTI HAVAITUT ONGELMAT JA RISKIT VAATIMUKSET RAJAUKSET JA RAJOITTEET YMPÄRISTÖ JA LIITTYMÄT HYÖDYT AIKATAULU TOTEUTUSVAIHTOEHDOT KUSTANNUKSET PROJEKTIN KANNATTAVUUS LISÄTIETOJA 34

36 H T M L T K H J T i e t o k a n t a T M L C S S J a v a S c r i p t i e d o s t o t T i e d o s t o j ä r j e s t e l m ä T u n n i s t a u t u m i n e n IDLE korkean tason arkkitehtuuri Käyttöliittymä WWW-selain H Välikerros WWW-palvelin IDLE:n toimintalogiikka PHP Tieto T Tiedon tallennus LDAP-palvelin JOtu2013/K.Systä

37 IDLE - esimerkkejä suunnittelukuvista JOtu2013/K.Systä 37

38 JOtu2013/K.Systä 38

39 Ohjelmiston rakentaminen projektina Asiakas - toimittaja Tarvitaan yhteisymmärrys siitä mitä halutaan Mitä se maksaa Koska se on valmis Asiakas ymmärrettävä laajasti Sisäinen Varsinaisen asiakkaan edustaja (esim. markkinointi) Asiakkaalle projekti on usein osa isompaa kokonaisuutta (hanketta) Ohjelmiston lisäksi laite, liiketoimintamuutos, Elinkaari: esiselvitys, määrittely, toteutus, käyttöönotto, ylläpito, käytöstä poisto Tämä kurssi on suunniteltu (myös) tuleville asiakkaille JOtu2013/K.Systä

40 Muita haasteita Tuote vs asiakaskohtainen Sopivuus asiakkaan tarpeisiin Kehittämisen ja ylläpidon kustannukset Dilemma. Kummalla rikastut: teet kerran ja myyt miljoona kopiota vai tekemällä monta projektia? Eri toimintatavat Hajautettu kehitys Resurssit ja asiantuntemus voi olla hajallaan Kustannusten vuoksi halutaan siirtää työtä halvan kustannuksen maihin. Monessa yrityksessä edustus asiakkaan luona, loput esim. Intiassa JOtu2013/K.Systä

41 Seuraava luento käyttäjäkokemus ohjelmisto- 26.8: Johdanto + historiaa, mitä on ohjelmistotuotanto Ohjelmien 28.10: rakentamisen Käyttäjä teoria ja ja 2.9: Ohjelmistojen roolista ja käytäntö. ohjelmistotyön määrästä, projektissa ohjelmistotyypit Mm. mitä ihmettä se muodikas ketteryys tarkoittaa. 9.9: Miten ohjelmistotyö organisoidaan (vaihejako ja prosessi-mallit) 16.9: vaatimusmäärittelyt 23.9: projektitoiminta 30.9: Yleiset notaatiot erityisesti UML 7.10: Esimerkkiprojekti (mahdollisesti vierailuluento) JOtu2013/K.Systä 21.10: Asiakasroolista 4.11: Tiedon mallintaminen 11.11: Ohjelmisto osana laitetta : Ohjelmisto osana laitetta : IPR, sopimukset, open source 2.12: Kertausta 41