Software

Linguagem de Programação

Abstração: Mascara um sistema complexo oferecendo uma interface comum Assembly (bytecode): Linguagem de baixo nível; somente compatível em uma CPU específica

Nível de abstração:

  • Baixo Nível: Assembly

  • Médio Nível: C, C++, D, Objective C, etc.

  • Alto Nível: Java, C#, PHP, Javascript, etc.

  • Altíssimo Nível: Python, Ruby, Elixir, etc.

Linguagens classificadas pela arquitetura da aplicação:

  • Desktop: C, C++, Object Pascal, Java, etc.

  • Web: PHP, Ruby, Javascript, Java, etc.

Compilação e Interpretação

Lexer (Análise Léxica): Lexing ou Tokenização; lê os caracteres de entrada e os agrupa em unidades significativas chamadas tokens, seguindo as regras gramaticais definidas para a linguagem; primeira etapa do processo de compilação

Parser (Análise Sintática): Recebe os tokens, verifica se a sequência de tokens segue a gramática da linguagem e os organiza em uma estrutura hierárquica chamada Parse Tree

  • Parse Tree: Estrutura sintática do código-fonte; representação intermediária usada pelo compilador para verificar a correção sintática do código

  • Abstract Syntax Tree: representação mais simplificada e abstrata do código-fonte, derivada da parse tree.

Enquanto a Parse Tree mantém informações adicionais como espaços em branco e comentários, a Syntax Tree foca apenas nos elementos necessários para a geração de código de máquina

Tipo de Execução

  • Linguagens Hibridas: Java, Erlang, Elixir, etc

Compiladas

Linguagens compiladas: C, C++, Pascal, D, GO, etc

  • Converte instruções humanas em instruções de máquina

  • Bytecode gerado antes para execução na hora de execução (Just in Time)

  • .ELF (Executable and Linkable Format): formato de arquivo padrão comum para arquivos executáveis, código de objeto, bibliotecas compartilhadas

Interpretadas

Linguagens Interpretadas: Python, Ruby, PHP, Javascript, etc

  • Não são compiladas antes; funcionamento a base de scripts

  • Bytecode gerado depois para compilar continuamente enquanto executa (Ahead of Time)

Interpretador: AST (Abstract Syntax Tree) modificável Script: Código executado por interpretador que converte em instruções à CPU em sua execução Linguagens Dinâmicas: Que possuem a capacidade de injeção de novos códigos em tempo de execução

Paradigmas de Programação

  • Conjunto de características que podem ser utilizados para categorizar determinado grupo de linguagens

  • Um paradigma pode oferecer técnicas apropriadas para uma aplicação específica

Imperativo

Programação Estruturada: C, Pascal, Ada, etc Programação Concorrente: Java e Ada Programação Orientada a Objetos: Java, C#, C++, Objective C, D, etc

  • Se concentra na descrição passo-a-passo de como alcançar o resultado desejado

  • É especificado explicitamente as operações a serem realizadas, incluindo sequências de instruções, condições e loops

  • Controle detalhado sobre o fluxo de execução do programa

public class SomaImperativa {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numeros = {1, 2, 3, 4, 5};
        int soma = 0;
        
        for (int numero : numeros) {
            soma += numero;
        }
        
        System.out.println("Soma imperativa: " + soma);
    }
}

Declarativo

Programação Funcional: Lisp, Scheme, Erlang, Elixir, etc

  • Foca em "o quê" deve ser feito, em vez de "como" fazê-lo

  • Caracterizado por expressões que descrevem o resultado desejado sem especificar o método exato para alcançá-lo

  • É comum em linguagens de consulta (SQL) e em algumas linguagens de programação funcional

import java.util.Arrays;

public class SomaDeclarativa {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] numeros = {1, 2, 3, 4, 5};
        int soma = Arrays.stream(numeros)
                          .reduce(0, Integer::sum);
        
        System.out.println("Soma declarativa: " + soma);
    }
}
Código Declarativo
Código Imperativo

Vantagens

Mais simples e direto

Mais fácil de entender quando há bugs internos

Mais legível

Mais fácil de testar

Mais fácil de entender a finalidade

Mais fácil de implementar soluções personalizadas

Desvantagens

Menos explorável

Mais verboso

Menos flexível

Mais propenso a erros

Algoritmos

Variáveis tipo Float

Algarismos significativos: número de casas decimais do resultado será igual ao do número com menor número de casas decimais Exemplo: 23,965+20,3=44,26523,965 + 20,3 = 44,265 → 44,344,3

  • Números reais são representados por notação científica multiplicada por uma potência de base

  • Seu processamento pode se dar pela “quebra” do número em parte inteira e parte decimal

Erros de arredondamento: Por armazenar números em formato binário, algumas frações decimais não podem ser representadas exatamente, onde o valor armazenado pode ser ligeiramente diferente do valor real

  • Acumulação de erros: Operações repetidas com números de ponto flutuante acumulam os erros de arredondamento, resultando em desvios significativos dos valores esperados

Complexidade do Código

Notação BigOBig O

  • Levar em consideração apenas repetições de código

  • Verificar funções/métodos próprios da linguagem

  • Ignorar constante e utilizar termo de maior grau (pior caso)

Versionamento de Software

Identificadores Baseados em Sequência

  • São usados para transmitir a significância das alterações entre as versões

    • Potencial impacto em adotar uma nova versão

    • Risco de bugs ou alterações não declaradas de quebra

    • Grau de alterações no layout visual

    • Número de novos recursos

  • Há uma variedade de esquemas de versionamento numérico

Versionamento Semântico

Major (alto risco): Modificações Breaking Change (modificação que quebra a compatibilidade da API); identificado nos commits pelo símbolo ! Minor (médio risco): Modificações sem quebra Patch (menor-risco): Incrementos de patch Pre-release tag: Indica estágios de desenvolvimento; alpha(a), beta(b), release candidate(rc), 0.x

Os desenvolvedores podem optar por pular várias versões menores ao mesmo tempo para indicar que recursos significativos foram adicionados, mas não são suficientes para justificar o incremento de um número de versão principal; ex: de 5.1 para 5.5

Outros esquemas conferem significado em sequências individuais:

  • major.minor[.build[.revision]] (ex: 1.2.12.102)

  • major.minor[.maintenance[.build]] (ex: 1.4.3.5249)

Versionamento por Status mais Recente

Sufixo Alfanumérico: Esquema adotado pela versão semântica; traço e caracteres alfanuméricos para indicar status Status Numérico: Esquema que usa números para indicar status como se fosse parte da sequência; escolha típica é a terceira posição para o versionamento de quatro posições Numeric 90+: Esquema que também usa números, mas sob série de uma versão anterior; grande número na última posição, tipicamente 90 ou superior, comumente usado por projetos de código aberto mais antigos

Estágio de Desenvolvimento
Versionamento Semântico
Status Numérico
Numeric90+

Alpha

1.2.0-a.1

1.2.0.1

1.1.90

Beta

1.2.0-b.2

1.2.1.2

1.1.93

Release candidate (RC)

1.2.0-rc.3

1.2.2.3

1.1.97

Release

1.2.0

1.2.3.0

1.2.0

Post-release fixes

1.2.5

1.2.3.5

1.2.5

Testes de Software

  • Garantir que o produto atingiu suas especificações e que funciona corretamente no ambiente para qual foi projetado

Defeito ≠ Erro ≠ Falha

Falha: Visível para o usuário, tem por trás algum erro Erro: Cenário não testado pelo desenvolvedor; falha humana; evidencia o defeito Defeito: Bug; erro técnico; causa raiz

Verificação: Verifica se esta sendo construído conforme os requisitos Validação: Valida se as regras de negócio e as expectativas do usuário foram atendidas

Níveis de Teste

Testes Unitários: Focam em validar a funcionalidade de componentes individuais Testes de Integração: Verificam como diferentes partes do sistema funcionam juntas; usados para identificar problemas na interação entre os componentes Testes de Sistema: Verifica se o sistema completo funciona conforme esperado, incluindo todas as suas funcionalidades e integrações; se funciona conforme esperado em um ambiente que simula o real Teste de Regressão: Garante que mudanças recentes ou correções de bugs não tenham introduzido novos defeitos em partes já testadas do software Teste de Aceitação: Últimos testes realizados antes da entrega do produto final; confirmar se o sistema atende aos critérios de aceitação definidos pelas partes interessadas; podem ser divididos em testes de aceitação do usuário (UAT) e testes de aceitação do negócio (BAT)

Alpha ➡ Beta ➡ Cannary

Técnicas de Teste

Caixa Branca: Teste estrutural; garantir qualidade da implementação; validar dados, controles, fluxos, chamadas | Unidade, Integração, Regressão Caixa Preta: Teste funcional; verificar saídas usando vários tipos de entrada; teste sem conhecer a estrutura interna do software | Integração, Sistema, Aceitação Caixa Cinza: Mescla técnicas de Caixa branca e Caixa Preta; analisa parte lógica e também funcionalidade; Engenharia Reversa

Testes não funcionais

  • Ligados a requisitos não funcionais (e não a regras de negócio) ➡ Qualidade

    • Comportamento do Sistema

    • Performance

    • Escalabilidade

    • Segurança

    • Infraestrutura

  • Utilizam ferramentas/técnicas para apurar o comportamento do sistema em determinadas circunstâncias

Teste de carga: Verificar qual o volume de transações, acessos simultâneos ou usuários que um servidor/software/sistema suporta Testes de stress: Submeter o software a situações extremas; testar os limites do software e avaliar seu comportamento, até quando pode ser exigido e quais as falhas (se existirem) decorrentes do teste Testes de segurança: Segurança cibernética que visa detectar vulnerabilidades em sistemas, software, redes e aplicativos

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