Rekayasa Perangkat Lunak
DAFTAR ISI BAB 1. PENGANTAR RPL ..................................................................................................... 1 A. PENGERTIAN RPL .......................................................................................................................... 1 B. KEGUNAAN RPL .......................................................................................................................... 11 C. PERKEMBANGAN RPL ................................................................................................................. 12 D. DESKRIPSI RPL ............................................................................................................................. 12 E. KARAKTERISTIK RPL .................................................................................................................... 13 F. KOMPONEN RPL ......................................................................................................................... 13 G. APLIKASI RPL ............................................................................................................................... 13
BAB 2. MANAGING SOFTWARE PROJECTS ........................................................................ 15 A. PROJECT MANAGEMENT CONCEPT ............................................................................................ 15 B. SOFTWARE PROJECT PLANNING ................................................................................................. 17 C. RISK ANALYSIS AND MANAGEMENT .......................................................................................... 20 D. SQA ............................................................................................................................................. 24
BAB 3. METODE KONVENSIONAL UNTUK SOFTWARE ENGINEERING ................................ 26 A. SYSTEM ENGINEERING ............................................................................................................... 26 B. REQUIREMENT ENGINEERING .................................................................................................... 30
BAB 4. ANALISIS ............................................................................................................... 35 A. KONSEP DAN PRINSIP ANALISIS .................................................................................................. 35 B. MODEL ANALISIS ........................................................................................................................ 42 C. ANALISIS TERSTRUKTUR ............................................................................................................. 44 D. KAMUS DATA .............................................................................................................................. 46
BAB 5. DESAIN .................................................................................................................. 48 A. PROSES DESAIN .......................................................................................................................... 48 B. PRINSIP‐PRINSIP DESAIN ............................................................................................................ 50 C. KONSEP DESAIN .......................................................................................................................... 51 D. EFECTIVE MODULAR DESIGN ...................................................................................................... 57 E. ARCHITECTURAL DESIGN ............................................................................................................ 58 F. USER INTERFACE DESIGN............................................................................................................ 62
BAB 6. DESAIN UNTUK SYSTEM REAL‐TIME ...................................................................... 64 A. SYSTEM REAL‐TIME ..................................................................................................................... 64 B. ANALISIS DAN SIMULASI UNTUK SYSTEM REAL‐TIME ............................................................... 68
C. DESAIN REAL‐TIME .................................................................................................................... 75
BAB 7. TEKNIK PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK ............................................................... 77 A. DASAR‐DASAR PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK ........................................................................ 77 B. TEST CASE DESIGN .................................................................................................................... 78 C. WHITE‐BOX TESTING .................................................................................................................. 80 D. CONTROL STRUCTURE TESTING ................................................................................................. 84
BAB 8. STRATEGI PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK............................................................ 98 A. PENDEKATAN STRATEGIS KE PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK .................................................. 98 B. MASALAH‐MASALAH STRATEGIS ................................................................................................ 99 C. PENGUJIAN UNIT ...................................................................................................................... 100 D. PENGUJIAN INTEGRASI ............................................................................................................. 102 E. PENGUJIAN VALIDASI ............................................................................................................... 103 F. PENGUJIAN SISTEM .................................................................................................................. 103 G. PENGUJIAN DEBUGGING .......................................................................................................... 104
BAB 9. OBJECT ORIENTED SOFTWARE ENGINEERING ...................................................... 109 A. KONSEP DAN PRINSIP OBJECT ORIENTED ................................................................................ 109 B. OBJECT ORIENTED ANALIS ........................................................................................................ 118 C. OOA VS CONVENSIONAL .......................................................................................................... 125 D. UNIFIED MODELLING LANGUAGE (UML) .................................................................................. 125 E. OBJECT ORIENTED DESIGN ....................................................................................................... 135
BAB 10. CLIENT SERVER SOFTWARE ENGINEERING ......................................................... 137 A. STRUKTUR DARI SISTEM CLIENT‐ SERVER ................................................................................ 137 B. SOFTWARE ENGINEERING UNTUK SISTEM CLIENT SERVER ..................................................... 145 C. DESAIN UNTUK CLIENT‐SERVER SISTEM ................................................................................... 150
BAB 11. WEB ENGINEERING ........................................................................................... 156 A. ATRIBUT DARI APLIKASI WEB ................................................................................................... 161 B. DESAIN UNTUK WEB‐BASED APPLICATION ............................................................................. 162 C. TESTING WEB‐DESIGN APLICATION .......................................................................................... 165
BAB 1 PENGANTAR RPL Rekayasa
perangkat
lunak
merupakan
sebuah
disiplin
ilmu
yang
bertujuan
mengembangkan sistem perangkat lunak yang efektif dari segi biaya. Perangkat lunak bersifat abstrak dan tidak nyata. Rekayasa perangkat lunak masih merupakan disiplin yang relatif muda. Istilah rekayasa perangkat lunak pertama kali diajukan pada tahun 1968.
A. PENGERTIAN RPL Banyak orang menyamakan istilah perangkat lunak dengan program komputer. Sesungguhnya pandangan ini terlalu dangkal, perangkat lunak tidak hanya mencakup program, tetapi juga semua dokumentasi dan konfigurasi data yang berhubungan (Sommerville, 2003). Rekayasa perangkat lunak adalah disiplin ilmu yang membahas semua aspek produksi perangkat lunak, mulai dari tahap awal spesifikasi sistem sampai pemeliharaan. Di sisi lain terdapat istilah yang juga tidak kalah populer adalah computer science atau ilmu komputer. Pada intinya computer science berhubungan dengan teori dan metode yang mendasari sistem komputer dan perangkat lunak. Sedangkan rekayasa perangkat lunak berhubungan
dengan
masalah-masalah
praktis
dalam
memproduksi
perangkat
lunak.
Pengetahuan tetang computer science sangat penting bagi perekayasa perangkat lunak sama seperti pengetahuan tentang fisika sangat penting bagi teknik kelistrikan. Istilah lain yang juga populer adalah rekayasa sistem atau rekayasa sistem berbasis komputer.
Rekayasa
sistem
berhubungan
dengan
pengembangan
perangkat
keras,
perancangan kebijakan dan proses, dan penyebaran sistem sebagaimana pada rekayasa perangkat lunak. Rekayasa sistem merupakan disiplin yang lebih tua dari rekayasa perangkat lunak.
1. PRODUCT Saat ini perangkat lunak memiliki dua peran. Peran pertama berfungsi sebagai sebuah produk dan peran kedua sebagai kendaraan yang mengantarkan sebuah produk (Pressman, 2002). Sebagai produk
perangkat lunak mengantarkan potensi perhitungan yang dibangun
oleh perangkat lunak komputer. Tidak peduli apakah perangkat lunak ada dalam telepon seluler, dalam mainframe komputer. Perangkat lunak merupakan transformer informasi yang memproduksi,
mengatur,
memperoleh,
memodifikasi,
menampilkan
atau
menyebarkan
1
informasi dimana pekerjaan ini dapat menjadi sederhana suatu bit tunggal atau sekompleks simulasi multimedia. Sebagai kendaraan yang dipakai untuk mengantarkan produk, perangkat lunak berlaku sebagai dasar untuk kontrol komputer (sistem operasi), komunikasi informasi (jaringan komputer). Untuk memperoleh pemahaman tentang perangkat lunak serta pemahaman tentang rekayasa perangkat lunak penting juga untuk mengetahui karakteristik yang membuat perangkat lunak berbeda dengan dengan produk lain yang dihasilkan oleh manusia. Ketika perangkat lunak dibuat proses kreatif manusia (analisis, desain, konstruksi dan pengujian) diterjemahkan ke dalam bentuk fisik.
2. PROCESS Proses perangkat lunak merupakan serangkaian kegiatan dan hasil-hasil relevan yang menghasilkan perangkat lunak. Kegiatan-kegiatan ini sebagian besar dilakukan oleh perekayasa perangkat lunak. Ada empat kegiatan proses dasar perangkat lunak: 1) Spesifikasi perangkat lunak, fungsional perangkat lunak dan batasan kemampuan operasinya harus didefinisikan. 2) Pengembangan perangkat lunak, perangkat lunak yang memenuhi spesifikasi tersebut harus dipenuhi. 3) Validasi perangkat lunak, perangkat lunak harus divalidasi untuk menjamin bahwa perangkat lunak melakukan apa yang diinginkan oleh pelanggan.
4) Evolusi perangkat lunak, perangkat lunak harus dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yang berubah-ubah. Proses perangkat lunak yang berbeda mengatur kegiatan ini dengan cara yang berbeda dan dijelaskan dengan tingkat kerincian yang berbeda pula. Waktu kegiatan bervariasi, sebagaimana hasilnya. Proses perangkat lunak sangat rumit dan seperti semua proses intelektual, bergantung pada penilaian manusia. Karena dibutuhkan penilaian dan kreatifitas keberhasilan usaha untuk mengotomasi proses perangkat lunak menjadi terbatas. Satu alasan mengapa otomasi proses memiliki cakupan terbatas adalah adanya keragaman proses perangkat lunak. Tidak ada proses yang ideal dan organisasi berbeda yang mengembangkan pendekatan yang benar-benar berbeda dalam pengembangan perangkat lunak.
2
1. Model Proses Perangkat Lunak Model proses perangkat lunak merupakan deksripsi yang disederhanakan dari proses perangkat lunak yang dipresentasikan dengan sudut pandang tertentu. Model sesuai sifatnya, merupakan penyederhanaan sehingga model proses bisa mencakup kegiatan yang merupakan bagian dari proses perangkat lunak, produk perangkat lunak, peran orang yang terlibat pada rekayasa perangkat lunak. a.
Model Air Terjun (Waterfall) Model ini dikenal sebagai model air terjun atau siklus hidup pengembangan perangkat lunak. Model ini dapat dilihat pada Gambar 1.1. Tahap-tahap utama dari model ini memetakan kegiatan-kegiatan pengembangan dasar, yaitu: 1) Analisis dan Definisi persyaratan. Pelayanan, batasan dan tujuan sistem ditentukan melalui konsultasi dengan user sistem. Persyaratan ini kemudian didefinisikan secara rinci dan berfungsi sebagai spesifikasi sistem. 2) Perancangan sistem dan perangkat lunak. Proses perancangan sistem membagi persyaratan dalam sistem perangkat keras atau perangkat lunak. Kegiatan ini menentukan arsitektur sistem secara keseluruhan. Perancangan perangkat lunak melibatkan identifikasi dan deskripsi abstraksi sistem perangkat lunak yang mendasar dan hubungan-hubungannya. 3) Implementasi dan pengujian unit. Pada tahap ini, perancangan perangkat lunak direalisasikan sebagai serangkaian program atau unit program. Pengujian unit melibatkan verifikasi bahwa setiap unit telah memenuhi spesifikasi. 4) Integrasi dan pengujian sistem. Unit program atau program individual diintegrasikan dan diuji sebagai sistem yang lengkap untuk menjamin bahwa persyaratan sistem telah dipenuhi. Setelah pengujian sistem, perangkat lunak dikirim kepada pelanggan. 5) Operasi dan pemeliharaan. Biasanya merupakan fase siklus hidup yang paling lama. Sistem diinstall dan dipakai. Pemeliharaan mencakup koreksi dan berbagai error yang tidak ditemukan pada tahap-tahap terdahulu, perbaikan atas implementasi unit sistem dan pengembangan pelayanan system, sementara persyaratan-persyaratan baru ditambahkan.
3
Gambar 1.1 Model Waterfall b.
Model Sekuensial Linier Gambar 1.2a menggambarkan sekuensial linier untuk rekayasa perangkat lunak, yang sering disebut juga dengan “siklus kehidupan klasik” atau “model air terjun.”
Gambar 1.2a Fase lingkaran pemecahan masalah (Raccoon, 1995)
4
Problem Definition Status Quo
Solution Integration
Teknikal Development Problem Definition Status Quo
Status Quo
Solution Integration
Teknikal Development Problem Definition Status Quo
Solution Integration
Teknikal Development
Gambar 1.2b Fase-fase di dalam fase lingkaran pemecahan masalah (Raccoon, 1995)
Pemodelan Sistem Informasi
Analisis
Desain
Kode
Gambar 1.3 Model sekuensial linier
Tes
Sekuensial linier mengusulkan sebuah pendekatan kepada perkembangan perangkat lunak yang sistematik dan sekuensial yang mulai pada tingkat dan kemajuan sistem pada seluruh analisis, desain, kode, pengujian, dan pemeliharaan. Dimodelkan setelah siklus rekayasa konvensional, model sekuensial linier melingkupi aktivitas-aktivitas sebagai berikut: 1. Rekayasa dan Pemodelan Sistem/Informasi Karena perangkat lunak selalu merupakan bagian dari sebuah sistem (bisbis) yang lebih besar, kerja dimulai dengan membangun syarat dari semua elemen sistem dan mengalokasikan beberapa subset dari kebutuhan ke perangkat lunak tersebut. Pandangan sistem ini penting ketika perangkat lunak harus berhubungan dengan
5
elemen-elemen yang lain seperti perangkat lunak, manusia, dan database. Rekayasa dan analisis sistem menyangkut pengumpulan kebutuhan pada tingkat sistem dengan sejumlah kecil analisis serta desain tingkat puncak. Rekayasa informasi mencakup juga pengumpulan kebutuhan pada tingkat bisnis strategis dan tingkat area bisnis. 2. Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak Proses pengumpulan kebutuhan diintensifkan dan difokuskan, khususnya pada perangkat lunak. Untuk memahami sifat program yang dibangun, perekayasa perangkat lunak (analis) harus memahami domain informasi, tingkah laku, unjuk kerja, dan antarmuka (interface) yang diperlukan. Kebutuhan baik untuk sistem maupun perangkat lunak di dokumentasikan dan dilihat lagi dengan pelanggan. 3. Desain Desain perangkat lunak sebenarnya adalah proses multi langkah yang berfokus pada empat atribut sebuah program yang berbeda; struktur data, arsitektur perangkat lunak, representasi interface, dan detail (algoritma) procedural. Proses desain menerjemahkan syarat/kebutuhan ke dalam sebuah representasi perengkat lunak yang dapat diperkirakan
demi
kualitas
sebelum
dimulai
pemunculan
kode.
Sebagaimana
persyaratan, desain didokumentasikan dan menjadi bagian dari konfigurasi perangkat lunak. 4. Generasi Kode Desain harus diterjemahkan ke dalam bentuk mesin yang bisa dibaca. Langkah pembuatan kode melakukan tugas ini. Jika desain dilakukan dengan cara yang lengkap, pembuatan kode dapat diselesaikan secara mekanis. 5. Pengujian Sekali kode dibuat, pengujian program dimulai. Proses pengujian berfokus pada logika internal perangkat lunak, memastikan bahwa semua pernyataan sudah diuji, dan pada eksternal fungsional – yaitu mengarahkan pengujian untuk menemukan kesalahankesalahan dan memastikan bahwa input yang akan memberikan hasil actual yang sesuai dengan hasil yang dibutuhkan. 6. Pemeliharaan Perangkat lunak akan mengalami perubahan setelah disampaikan kepada pelanggan (perkecualian yang mungkin adalah perangkat lunak yang dilekatkan). Perubahan akan terjadi karena kesalahan-kesalahan ditentukan, karena perangkat lunak harus
6
disesuaikan
untuk
mengakomodasi
perubahan-perubahan
di
dalam
lingkungan
eksternalnya (contohnya perubahan yang dibutuhkan sebagai akibat dari perangkat
peripheral atau sistem operasi yang baru), atau karena pelanggan membutuhkan perkembangan
fungsional
atau
unjuk
kerja.
Pemeliharaan
perangkat
lunak
mengaplikasikan lagi setiap fase program sebelumnya dan tidak membuat yang baru lagi. Model sekuensial linier adalah paradigma rekayasa perangkat lunak yang paling luas dipakai dan paling tua. Tetapi kritik dari paradigma tersebut telah menyebabkan dukungan aktif untuk mempertanyakan kehandalannya (Hanna, 1995). Masalah-masalah yang kadang–kadang terjadi ketika model sekuensial linier diaplikasikan adalah: a)
Jarang sekali proyek nyata mengikuti aliran sekuensial yang dianjurkan oleh model. Meskipun model linier bias mengakomodasi iterasi, model itu melakukannya dengan cara tidak langsung. Sebagai hasilnya, perubahan-perubahan dapat menyebabkan keraguan pada saat tim proyek berjalan.
b)
Kadang-kadang sulit bagi pelanggan untuk menyatakan semua kebutuhannya secara ekplisit. Model linier sekuensial memerlukan hal ini dan mengalami kesulitan untuk mengakomodasi ketidakpastian natural yang ada pada bagian awal beberapa proyek.
c)
Pelanggan harus bersikap sabar. Sebuah versi kerja dari program-program itu tidak akan diperoleh sampai akhir waktu proyek dilalui. Sebuah kesalahan besar, jika tidak terdeteksi sampai program yang bekerja tersebut dikaji ulang, bias menjadi petaka.
d)
Pengembang sering melakukan penundaan yang tidak perlu. Di dalam analisis yang menarik tentang proyek actual, (Bradac, 1994) mendapatkan bahwa sifat alami dari siklus kehidupan klasik membawa kepada blocking state dimana banyak anggota tim proyek harus menunggu tim yang lain untuk melengkapi tugas yang saling memiliki ketergantungan. Kenyataannya, waktu yang dipakai untuk menunggu bisa mengurangi waktu untuk usaha produktif! Blocking state cenderung menjadi lebih lazim pada awal dan akhir sebuah proses sekuensial linier. Masing-masing dari masalah tersebut bersifat riil. Tetapi paradigm siklus kehidupan
klasik memiliki tempat yang terbatas namun penting di dalam kerja rekayasa perangkat lunak. Paradigma itu memberikan template dimana metode analisis, desain, pengkodean, pengujian, dan pemeliharaan bisa dilakukan. Siklus kehidupan klasik tetap menjadi model bagi rekayasa perangkat lunak yang paling luas dipakai. Sekalipun memiliki kelemahan, secara signifikan dia
7
lebih baik daripada pendekatan yang sifatnya sembrono kepada pengembangan perangkat lunak. c.
Model Prototipe Sering seorang pelanggan mendifinisikan serangkaian sasaran umum bagi perangkat lunak, tetapi tidak melakukan mengidentifikasi kebutuhan output, pemrosesan, ataupun input detail. Pada kasus yang lain, pengembang mungkin tidak memiliki kepastian terhadap efisiensi algoritme, kemampuan penyesuaian dari sebuah system operasi, atau bentukbentuk yang harus dilakukan oleh interaksi manusia dengan mesin. Dalam hal ini, serta pada banyak situasi yang lain, prototyping paradigm mungkin menawarkan pendekatan yang terbaik.
Prototyping paradigma (Gambar 1.4) dimulai dengan pengumpulan kebutuhan. Pengembang dan pelanggan bertemu dan mendefinisikan obyektif keseluruhan dari perangkat lunak, mengidentifikasi segala kebutuhan yang diketahui, dan area garis besar dimana definisi lebih jauh merupakan keharusan kemudian dilakukan “perancangan kilat”. Perancangan kilat berfokus pada penyajian dari aspek –aspek perangkat lunak tersebut yang akan Nampak bagi pelanggan/pemakai (contohnya pendekatan input dan format output). Perancangan kilat membawa kepada konstruksi sebuah prototype. Prototipe tersebut dievaluasi oleh pelanggan/pemakai dan dipakai untuk menyaring kebutuhan pengembangan perangkat lunak. Iterasi terjadi pada saat protipe disetel untuk memenuhi kebutuhan pelanggan, dan pada saat yang sama memungkinkan pengembang untuk secara lebih baik memahami apa yang harus dilakukannya.
Membangun Memperbaiki Market
Mendengarkan Pelanggan
Uji PelangganMengendalikan Market
Gambar 1.4 Prototipe Paradigma Secara ideal prototype berfungsi sebagai sebuah mekanisme untuk mengidentifikasi kebutuhan perangkat lunak. Bila prototype yang sedang bekerja dibangun, pengembang harus mempergunakan fragmen-fragmen program yang ada atau mengaplikasikan alat-alat
8
bantu (contohnya report generator, window manager, dll) yang memungkinkan program yang bekerja untuk dimunculkan secara cepat. Tetapi apa yang kita lakukan dengan prototype tersebut pada saat dia sudah melayani usulan yang digambarkan di atas? (Brooks, 1975) memberikan jawabannya: Pada sebagian besar proyek, system pertama yang dibangun baru saja bisa dipergunakan. Sistem mungkin terlalu pelan, terlalu besar, janggal di dalam pemakaian, atau bahkan ketiganya. Tidak ada alternatif lain selain mulai lagi, tidak dengan halus tetapi dengan lebih halus lagi, dan membangun sebuah versi yang dirancang kembali di mana masalah-masalah tersebut bisa diselesaikan … Ketika sebuah konsep system baru atau teknologi baru dipergunakan, seseorang harus membangun sebuah system sebagai pembuangan, bahkan untuk perencanaan terbaik sekalipun, tidak akan mudah untuk membuatnya benar pada pertama kalinya. Dengan demikian, pertanyaan manajemen tidaklah untuk membangun sebuah system contoh dan untuk membuangnya. Anda akan melakukannya. Satu-satunya pertanyaan adalah apakah akan merencanakan lebih dulu untuk membangun sebuah pembuangan, atau menjanjikan untuk menyampaikan pembuangan tersebut kepada pelanggan ………….. Prototipe bisa berfungsi sebagai “system yang pertama”. Brooks setuju bila kita membuangnya. Tetapi mungkin ini merupakan pandangan yang ideal. Memang benar bahwa baik pelanggan maupun pengembang menyukai paradigma prototype. Para pemakai
merasa
enak
dengan
system
aktual,
sedangkan
pengembang
membangunnya dengan segera. Tetapi prototyping bisa juga menjadi masalah
bisa
karena
alasan-alasan sebagai berikut: a) Pelanggan melihat apa yang tampak sebagai versi perangkat lunak yang bekerja tanpa melihat bahwa prototype itu dijalin bersama-sama “dengan permen karet dan baling
wire”, tanpa melihat bahwa di dalam permintaan untuk membuatnya bekerja, kita belum mencantumkan kualitas perangkat lunak secara keseluruhan atau kemampuan pemeliharaan untuk jangka waktu yang panjang. Ketika diberi informasi bahwa produk harus dibangun lagi agar tingkat kualitas yang tinggi bisa dijaga, pelanggan akan meneriakkan kecurangan dan permintaan agar dipakai “beberapa campuran” untuk membuat protipe menjadi sebuah produk yang bekerja yang lebih sering terjadi, sehingga manajemen pengembangan perangkat lunak menjadi penuh dengan belas kasihan. b) Pengembang sering membuat kompromi-kompromi implementasi untuk membuat prototype bekerja dengan cepat. Sistem operasi atau bahasa pemrograman yang tidak
9
sesuai bisa dipakai secara sederhana karena mungkin diperoleh dan dikenal; algoritma yang tidak efisien secara sederhana bisa diimplementasikan untuk mendemontrasikan kemampuan. Setelah selang waktu tertentu, pengembang mungkin mengenali pilihanpilihan tersebut dan melupakan semua alasan mengapa mereka tidak cocok. Pilihan yang kurang ideal telah menjadi bagian integral dari sebuah system. Meskipun berbagai masalah bisa terjadi, prototype bisa menjadi paradigm yang efektif bagi rekayasa perangkat lunak. Kuncinya adalah mmendefinisikan aturan-aturan main pada saat awal; yaitu pelanggan dan pengembang keduanya harus setuju bahwa prototype dibangun untuk berfungsi sebagai mekanisme pendefinisian kebutuhan. Prototipe kemudian disingkirkan (paling tidak sebagian), dan perangkat lunak actual direkayasa dengan tertuju kepada kualitas dan kemampuan pemeliharaan. d.
Pengembangan Evolusioner Pengembangan evolusioner berdasarkan ide untuk mengembangkan implementasi awal, memperlihatkannya kepada user untuk dikomentari, dan memperbaikinya versi demi versi sampai sistem yang memenuhi persyaratan diperoleh. Model pengembangan evolusioner dapat dilihat pada Gambar 1.5.
Penjelasan garis besar
Spesifikasi
Versi awal
Pengembangan
Versi menengah Versi akhir Versi akhir
Validasi
Versi akhir
Gambar 1.5 Model Evolusioner e.
Pengembangan Sistem Formal Pengembangan sistem formal merupakan pendekatan terhadap pengembangan perangkat lunak yang memiliki kesamaan dengan model air terjun (waterfall). Tetapi proses pengembangannya didasarkan pada transformasi matematis dari spesifikasi sistem menjadi program yang dapat dijalankan. Model pengembangan sistem formal dapat dilihat pada Gambar 1.6.
10
Gambar 1.6 Model Sistem Formal f.
Pengembangan Berorientasi Pemakaian Ulang Pada pengembangan perangkat lunak yang besar, terjadi pemakaian ulang. Hal ini biasanya terjadi secara informal ketika orang yang bekerja di proyek tersebut mengetahui adanya rancangan atau kode yang mirip dengan yang dibutuhkan. Mereka mencari rancangan
atau
kode
ini,
memodifikasinya
sebagaimana
dibutuhkan,
dan
menggabungkannya dalam sistem. Model pengembangan berorientasi pemakaian ulang dapat dilihat pada Gambar 1.7. Spesifikasi Persyaratan
Analisis Komponen
Memodifikasi Persyaratan
Perancangan Sistem dengan pemakaian ulang
Pengembangan dan integrasi
Validasi Sistem
Gambar 1.7 Model Pengembangan Berorientasi Pemakaian Ulang
B. KEGUNAAN RPL Perangkat lunak kini sudah menjadi kekuatan yang menentukan. Perangkat lunak menjadi mesin yang mengendalikan pengambilan keputusan di dalam dunia bisnis. Berfungsi sebagai dasar dari semua bentuk pelayanan serta penelitian keilmuan modern. Perangkat lunak dilekatkan pada semua sistem, seperti transportasi, medis, telekomunikasi, militer, proses industri, hiburan, produk kantor dan sebagainya. Program-program perangkat lunak sudah tersebar secara luas, dan masyarakat memandangnya sebagai kenyataan teknologi dalam kehidupan.
11
C. PERKEMBANGAN RPL Selama masa awal era komputer, perangkat lunak dilihat hanya sebagai suatu permenungan. Pemrograman komputer menjadi seni di mana di situ terdapat banyak metode yang sistematis. Perkembangan perangkat lunak sebenarnya tidak dapat diatur sampai terjadi jadwal yang bergeser, atau biaya yang mulai melonjak. Para pemrogram kemudian mulai berusaha untuk membuat semuanya benar kembali. Era kedua evolusi sistem komputer melingkupi decade pertengahan tahun 1960 dan 1970-an. Sistem multiprogram dan multiprosesor memperkenalkan konsep baru interkasi manusia dan komputer. Konsep ini membuka sebuah dunia aplikasi yang baru serta tingkat kecanggihan perangkat lunak dan perangkat keras yang baru pula. Sistem real-time dapat mengumpulkan, menganalisis, serta mengubah data dari banyak sumber sehingga proses pengontrolan dan penghasilan output tidak lagi berada dalam skala menit, melainkan detik. Kemajuan dalam penyimpanan online membawa ke generasi pertama sistem manajemen database.
Tabel 1.1 perkembangan RPL Tahun-Tahun Awal - Orientasi Batch - Distribusi terbatas - Perangkat lunak customisasi
-
Era Kedua Multiuser Real-time Database Perangkat lunak produk
Era Ketiga - Sistem terdistribusi - Embedded intelligence - Perangkat keras rendah biaya
Era Keempat - System desktop bertenaga kuat - Teknologi berorientasi objek - Sistem pakar - Jarigan syaraf tiruan - Komputasi parallel - Komputer jaringan
D. DESKRIPSI RPL Secara umum rekayasa perangkat lunak memakai pendekatan yang sistematis dan terorganisir terhadap pekerjaan karena cara ini seringkali paling efektif untuk menghasilkan perangkat lunak. Rekayasa perangkat lunak adalah disiplin ilmu yang membahas semua aspek produksi perangkat lunak. Mulai dari tahap awal spesifikasi sistem sampai pemeliharaan sistem setelah digunakan. Pada definisi ini ada dua istilah kunci: 1) Disiplin Rekayasa Perekayasa membuat suatu alat bekerja. Mereka menerapkan teori, metode, dan alat bantu yang sesuai. Selain itu mereka juga menggunakannya dengan selektif dan selalu mencoba mencari solusi terhadap permasalahan, walaupun tidak ada teori atau metode yang
12
mendukung. Perekayasa juga menyadari bahwa mereka harus bekerja dalam batasan organisasi dan keuangan, sehingga mereka berusaha mencari solusi dalam batasan-batasan ini. 2) Semua Aspek Produksi Perangkat Lunak Rekayasa perangkat lunak tidak hanya berhubungan dengan proses teknis dari pengembanga perangkat lunak, tetapi juga dengan kegiatan seperti manajemen proyek perangkat lunak dan pengembangan alat bantu, metode, dan teori untuk mendukung produksi perangkat lunak.
E. KARAKTERISTIK RPL Perangkat lunak lebih kepada logika dan bukan semata elemen fisik. Perbedaan perangkat lunak dengan perangkat keras yang mendasar adalah: 1) 2)
Perangkat lunak dibangun dan dikembangkan, tidak dibuat dalam bentuknya yang klasik. Perangkat lunak tidak pernah usang.
Sebagian besar perangkat lunak dibuat secara custom (pemesanan) serta tidak dapat dirakit dari komponen yang sudah ada.
F. KOMPONEN RPL Bersamaan
dengan
perkembangan
disiplin
keteknikan
diciptakan
sekumpulan
komponen perancangan standar. Komponen-komponen yang dapat digunakan lagi sudah diciptakan sehingga ahli teknik dapat benar-benar berkonsentrasi pada elemen-elemen inovatif suatu perancangan. Dalam dunia perangkat keras hal ini merupakan hal yang harus dicapai dalam skala yang luas. Reusability meruapakan suatu cirri penting dari komponen perangkat lunak kualitas tinggi. Sebuah komponen perangkat lunak harus didesain dan diimplementasi sehingga dapat dipakai lagi pada berbagai program yang berbeda. Komponen perangkat lunak dibangun dengan bahasa pemrograman yang memiliki kosakata terbatas, sebuah tata bahasa yang dibatasi secara eksplisit. Bahasa tingkat mesin merupakan perwakilan simbolik dari serangkaian instruksi CPU. Bahasa tingkat menengah memungkinkan pengembang perangkat lunak serta program tidak bergantung pada mesin.
G. APLIKASI RPL Perangkat lunak dapat diaplikasikan ke berbagai situasi dimana serangkaian procedural (seperti algoritma) telah didefinisikan (pengecualian-pengecualian yang dapat dicatatat pada aturan ini adalah sistem pakar dan jaringan syaraf tiruan dalam aplikasi kecerdasan buatan).
13
Kandundan informasi dan determinasi merupakan faktor penting dalam menentukan sifat aplikasi perangkat lunak.
EVALUASI 1)
Apakah yang dimaksud dengan perangkat lunak?
2)
Apakah rekayasa perangkat lunak itu?
3)
Apa perbedaan antara rekayasa perangkat lunak dan computer science?
4)
Apa perbedaan rekayasa perangkat lunak dan rekayasa sistem?
5)
Apakah yang dimaksud dengan proses perangkat lunak?
6)
Apakah model proses perangkat lunak itu?
14
BAB 2 MANAGING SOFTWARE PROJECTS
A. PROJECT MANAGEMENT CONCEPT Manajemen perangkat lunak yang efektif berfokus pada tiga P (people/manusia), P (Problem/masalah) dan P (Process/proses). Manajer proyek yang lupa bahwa kerja rekayasa perangkat lunak merupakan usaha manusia yang intens tidak akan pernah meraih sukses dalam manajemen proyek.
1. People Faktor
manusia sangat
penting
sehingga software engineering
institute
telah
mengembangkan sebuah model untuk mempertinggi kesiapan ornganisasi perangkat lunak untuk mengerjakan aplikasi yang semakin kompleks. Model kematangan manajemen manusia mencakup rekruitmen, seleksi, menajamen untuk kerja, pelatihan, kompensasi, perkembangan karir, desain kerja dan organisasi serta perkembangan kultur. Proses perangkat lunak diisi oleh para pemain yang dapat dikategorikan ke dalam salah satu dari lima kelompok sebagai berikut: 1) Manajer Senior, yang menentukan isu-isu bisnis yang sering memiliki pengaruh penting di dalam proyek. 2) Manajer (teknik) proyek, yang harus merencanakan, memotivasi, mengorganisir dan mengontrol sebuah produk atau aplikasi. 3) Pelaksana,
yang menyampaikan
ketrampilan
teknik
yang diperlukan untuk
merekayasa sebuah produk atau aplikasi. 4) Pelanggan, yang menentukan jenis kebutuhan bagi perangkat lunak yang akan direkayasa. 5) Pemakai akhir, yang berinteraksi dengan perangkat lunak bila perangkat lunak telah dikeluarkan untuk digunakan. Setiap proyek perangkat lunak dihuni oleh para pemain seperti yang tersebut di atas.
15
2. Problem Seorang manajer proyek perangkat lunak dihadapkan pada sebuah dilemma pada awal proyek rekayasa perangkat lunak. Analisis yang mendetail tentang kebutuhan perangkat lunak akan memberikan informasi yang memadai untuk suatu perhitungan, tetapi analis sering memerlukan waktu berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan. Lebih buruk lagi, kebutuhan terkadang berubah-ubah. Aktivitas manajemen proyek perangkat lunak yang pertama adalah menentukan ruang lingkup perangkat lunak. Ruang lingkup dibatasi dengan menjawab pertanyaan berikut: Konteks. Bagaimana perangkat lunak yang akan dibangun dapat memenuhi sebuah sistem, produk, atau konteks bisnis yang lebih besar, serta batasan apa yang ditentukan sebagai hasil dari konteks tersebut. Tujuan informasi. Objek data pelanggan apa yang dihasilkan sebagai output dari perangkat lunak? Objek data apa yang diperlukan sebagai input? Fungsi dan unjuk kerja. Fungsi apa yang dilakukan oleh perangkat lunak untuk mentransformasikan input data menjadi output? Adakah ciri khusus yang akan ditekankan? Ruang lingkup proyek tidak boleh ambigu dan dapat dipahami pada tingkat teknis maupun manajemen. Selama aktivitas penentuan ruang lingkup berlangsung, tidak ada usaha untuk secara penuh melakukan dekomposisi masalah. Dekomposisi diterapkan pada dua area utama (1) fungsionalitas yang harus disampaikan dan (2) proses yang akan dipakai untuk menyampaikannya.
3. Process Perencanan proyek dimulai dengan menggabungkan masalah dan proses. Setiap fungsi yang akan direkayasa oleh tim perangkat lunak harus melampaui sejumlah aktivitas kerangka kerja yang sudah ditentukan bagi sebuah organisasi perangkat lunak. Tim perangkat lunak harus memiliki tingkat fleksibilitas yang signifikan dalam memilih paradigm rekayasa perangkat lunak yang paling baik bagi proyek dan tugas rekayasa perangkat lunak.
16
4. Project Para professional industry yang payah sering mengacu aturan 90-90 pada saat mendiskusikan proyek-proyek perangkat lunak yang sukar : 90 persen dari sistem yang pertama menyerap 90 persen dari usaha dan waktu yang diberikan. Yang 10 persen terakhir mengambil 90 persen lain dari usaha dan waktu yang diberikan. Proses manajemen proyek perangkat lunak dimulai dengan serangkaian aktivitas yang secara kolektif disebut project planning. Yang pertama dari aktivitas ini adalah estimation (perkiraan). Meskipun estimasi juga merupakan sebuah seni seperti juga pada sains, aktivitas yang penting itu tidak perlu dilakukan dengan cara serampangan. Benar-benar ada teknik yang berguna untuk mengestimasi waktu dan usaha. Karena estimasi menjadi dasar bagi semua aktivitas perencanaan proyek yang lain, dan perencanaan proyek memberikan sebuah peta jalan bagi suksesnya rekayasa perangkat lunak, maka tanpa estimasi kita tidak dapat berjalan dengan baik.
B. SOFTWARE PROJECT PLANNING 1. Observation On Estimation Estimasi sumber daya, biaya dan jadwal untuk usaha pengembangan perangkat lunak membutuhkan pengalaman, mengakses informasi historis yang baik, dan keberanian untuk melakukan pengukuran kuantitatif bila hanya data kualitatif saja yang ada. Estimasi membawa resiko yang inheren dan resiko inilah yang membawa kepada ketidak pastian. Kompleksitas proyek berpengaruh kuat terhadap ketidak pastian yang inheren dalam perencanaan. Tetapi kompleksitas merupakan pengukuran relative yang dipengaruhi oleh kebiasaan dengan usaha yang sudah dilakukan pada masa sebelumnya. Ukuran proyek merupakan factor penting lain yang dapat mempengaruhi akurasi estimasi. Bila ukuran bertambah maka ketergantungan diantara berbagai elemen perangkat lunak akan meningkat dengan cepat. Dekomposisi masalah sebagai suatu pendekatan yang sangat penting dalam proses estimasi menjadi lebih sulit lagi karena elemen-elemen yang akan didekomposisi masih sangat berat. Tingkat ketidak pastian structural juga berpengaruh dalam resiko estimasi. Resiko diukur melalui tingkat ketidakpastian pada estimasi kuantitatif yang dibuat untuk sumber daya, biaya dan jadwal. Bila ruang lingkup proyek tidak dipahami dengan baik atau syarat proyek
17
merupakan subjek terjadinya perubahan, maka resiko dan ketidakpastian menjadi sangat tinggi. Perencana perangkat lunak harus melengkapi fungsi, kinerja, dan definisi interface. Manejer proyek tidak perlu obsesif terhadap estimasi. Pendekatan-pendekatan rekayasa perangkat lunak modern memakai pandangan pengembangan yang interaktif. Pada pendekatan semacam ini dimungkinkan untuk melihat lagi estimasi dan merevisinya bila pelanggan mengubah kebutuhannya.
2. Software Scope Tujuan perencanaan proyek perangkat lunak adalah untuk menyediakan sebuah kerangka
kerja
yang
memungkinkan
manajer
membuat
estimasi
yang
dapat
dipertanggungjawabkan mengenai sumber daya, biaya dan jadwal. Estimasi dibuat dengan sebuah kerangka waktu yang terbatas pada awal sebuah proyek perangkat lunak dan seharusnya diperbaharui secara teratur selagi proyek sedang berjalan. Tujuan perencanaan dicapai melalui suatu proses penemuan informasi yang menunjuk estimasi yang dapat dipertanggungjawabkan. Aktivitas pertama dalam perencanaan proyek perangkat lunak adalah penentuan ruang lingkup perangkat lunak. Ruang lingkup perangkat lunak menggambarkan fungsi, kinerja, batasan, interface dan reliabilitas. Fungsi-fungsi yang digambarkan dalam ruang lingkup dievaluasi dan dalam banyak kasus juga disaring untuk memberikan awalan yang lebih detail pada saat estimasi dimulai. Teknik yang banyak dipakai secara umum untuk menjembatani jurang komunikasi antara pelanggan dan pengembang serta untuk memulai proses komunikasi adalah dengan melakukan pertemuan atau wawancara pendahuluan. Perangkat lunak berinteraksi dengan elemen
sistem
berbasis
computer
lainnya.
Perencana
mempertimbangkan
sifat
dan
kompleksitas masing-masing interface untuk menentukan pengaruhnya terhadap sumber daya, biaya dan jadwal pengembangan.
3. Resource Tugas selanjutnya dalam perencanaan proyek perangkat lunak adalah estimasi sumber daya yang dibutuhkan untuk menyelesaikan usaha pengembangan perangkat lunak tersebut. Gambar 2.1 memperlihatkan sumber daya pengembangan sebagai sebuah pyramid.
18
Gambar 2.1 Sumber Daya Proyek
Gambar 2.1 memperlihatkan bahwa lingkungan pengembangan perangkat keras dan perangkat lunak berada pada fondasi pyramid sumber daya dan menyediakan infrastruktur untuk mendukung usaha pengembangan.
Dalam tingkat yang lebih tinggi kita menemukan komponen perangkat lunak reuseable. Blok bangungan perangkat lunak yang dapat mengurangi biaya pengembangan secara dramatis dan mempercepat penyampaian. Di puncak piramida terdapat sumber daya utama yaitu manusia (people). Masing-masing sumber daya ditentukan dengan empat karakteristik.
Jumlah orang/manusia yang diperlukan untuk sebuah proyek perangkat lunak dapat ditentukan hanya setelah sebuah estimasi usaha pengembangan dibuat. Teknik untuk usaha estimasi didiskusikan pada bagian selanjutnya dari bab ini.
4. Software Project Estimation Pada masa awal perhitungan biaya perangkat lunak terdiri dari presentase kecil biaya sistem berbasis computer secara kesuluruhan. Urutan kesalahan besaran pada estimasi biaya perangkat lunak memiliki pengaruh yang relative kecil. Sekarang perangkat lunak menjadi elemen paling mahal di dalam sebagian besar sistem berbasis komputer.
Esimasi biaya dan usaha perangkat lunak tidak akan pernah menjadi ilmu pasti. Variable yang terlalu banyak seperti manusia, teknik, lingkungan, politik dapat mempengaruhi biaya dan usaha akhir yang diaplikasikan untuk mengembangkannya. Namun demikian estimasi proyek perangkat lunak dapat ditransformasi dari suatu seni yang misterius ke dalam langkahlangkah yang sistematis yang memberikan estimasi dengan resiko yang dapat diterima.
19
C. RISK ANALYSIS AND MANAGEMENT Setelah hasil dari feasibility plan dipresentasikan, proyek dapat dilanjutkan sampai dengan tahap penyelesaiannya. Yang dibutuhkan setelah presentasi feasibility plan adalah menambah input (masukan) terhadap proyek. Hasil dari riset yang telah dilakukan mungkin saja harus ditambahkan dengan masukan-masukan baru, sehingga hasil akhir yang diharapkan dapat dicapai. Tambahan masukan untuk proyek ini dapat dilakukan antara lain dengan cara: 1) Dari hasil presentasi dengan tim manajemen (feed-back input); 2) Lewat informasi proyek-proyek sejenis sebelumnya, melalui perpustakaan, Internet, database IT vendors, laporan ilmiah, jurnal ilmiah, dsb; 3) Lewat wawancara dengan pemakai akhir dan/atau personal yang pernah menggunakan produk sejenis, sponsor, dsb. Contoh penambahan informasi untuk kelangsungan proyek ini dapat berupa antara lain: 1) Pertanyaan dari pihak management mengapa tidak menggunakan teknologi lain yang lebih murah; 2) Harapan dari pihak pengguna bahwa program software yang akan dibuat mudah untuk dimengerti juga oleh mereka yang tidak memiliki basis IT yang kuat; 3) Adanya data dari database perusahaan bahwa di proyek sebelumnya teknologi terpilih ternyata memiliki kelemahan mendasar, seperti ketidakstabilan suatu program yang ditulis dalam Java di dalam lingkungan windows. Perlu diingat informasi tambahan ini hanya sebagai masukan dan harus dicari solusi pemecahan bila memang menghambat jalannya proyek. Tidak diharapkan bahwa informasi tambahan justru akan membuat proyek menjadi tersendat. Yang tetap menjadi acuan harus tetap feasibility plan yang semula. Karena dari feasibility plan, diharapkan: 1) Memenuhi keinginan pemberi order; 2) Dapat menggunakan teknologi yang sepadan dengan kriteria; 3) Dapat menyusun biaya dan rencana kerja lebih detail (dan mungkin lebih rendah dari perkiraan semula); Sebagai bahan untuk presentasi pada pihak manajemen dan pengguna (report dan
speech work) serta dapat dijadikan suatu kekuatan untuk negotiating position.
20
Adapun dalam manajemen risiko tujuan yang hendak dicapai adalah: 1)
Identifikasi terhadap risiko;
2)
Evaluasi (analisa) risiko dan (estimasi) pengaruhnya terhadap proyek;
3)
Mengembangkan responsi terhadap risiko;
4)
Mengontrol responsi risiko.
Identifikasi Proyek Input: Deskripsi produk
Rencana proyek (WBS, biaya, staff, perekrutan) Informasi histori
Output: Sumbersumber risiko
Teknik: Checklist
Flowchart
Wawancara
Potensi risiko
Tanda-tanda risiko (trigger)
Input ke proses lainnya
Identifikasi risiko terdiri atas pengawasan dan penentuan risiko apa saja yang dapat mempengaruhi proyek serta mendokumentasikan setiap dari risiko tersebut. Identifikasi tidak hanya dilakukan sekali, namun harus dilakukan sepanjang perjalanan proyek dari awal sampai akhir.
Faktor internal di dalam serta eksternal di luar proyek harus diidentifikasi. Faktor internal antara lain penugasan anggota tim kerja, perhitungan biaya dan waktu, serta support dan pengaruh dari tim manajemen. Faktor eksternal antara lain melibatkan kebijaksanaan pemerintah, bencana alam, dan hal-hal lain di luar kontrol atau pengaruh tim proyek. Identifikasi terhadap risiko harus melibatkan pengaruh baik maupun pengaruh buruk dari pengaruh faktor-faktor penentu risiko.
Dari gambar di atas dapat dilihat input bagi identifikasi risiko adalah: 1)
Diskripsi produk Produk yang berbasis pada teknologi yang telah dibuktikan kebenarannya memiliki risiko yang lebih kecil dibandingkan dengan produk yang menuntut inovasi dan penemuan.
21
2)
Rencana proyek a. Work breakdown structure: pendekatan pada deliverables setiap unit kerja secara detail. Dengan cara ini identifikasi terhadap risiko bisa sampai ke level yang sangat detail; b. Estimasi biaya dan waktu: estimasi yang terlalu kasar dan terburu-buru dapat meningkatkan risiko proyek. c. Penempatan SDM: setiap pekerjaan yang spesifik dan hanya dapat dilakukan oleh orang tertentu meningkatkan risiko proyek, apabila orang tersebut berhalangan untuk hadir; d. Perekrutan dan sub-kontraktor: pengaruh ekonomi dan kebijakan politik di sekitar proyek dapat menyebabkan fluktuasi nilai kontrak proyek.
3)
Informasi historis. hal-hal yang pernah terjadi di masa lalu, dan berkaitan dengan proyek dapat dilihat dari: a. File-file proyek sejenis dari perusahaan; b. Database komersial, contohnya: Internet knowledge-bases; c. Ilmu dan pengalaman dari tim kerja, dikenal juga dengan sebutan: tacit knowledge.
Untuk teknik yang digunakan dalam proses identifikasi risiko adalah: 1)
Checklist: dari informasi (riset, dll) yang diperoleh dapat dibuat checklist yang mendata sumber-sumber risiko;
2)
Flowcharting: dapat digunakan untuk menggambarkan penyebab dan efek dari risiko yang ada;
3)
Wawancara: data-data yang tersimpan dari hasil wawancara proyek-proyek terdahulu dapat digunakan sebagai referensi, dan juga masukan dari stakeholders merupakan sumber informasi yang berpengaruh untuk mengidentifikasi risiko.
Adapun hasil output dari pengidentifikasian risiko adalah:
1)
Daftar sumber-sumber risiko a. Yang seringkali menjadi sumber risiko proyek antara lain: perubahan requirements, kesalahan design, pendefinisian peran kerja yang lemah, kesalahan estimasi, dan tim kerja yang kurang mapan. b. Pada umumnya penjelasan mengenai sumber-sumber risiko ini disertai pula dengan: perhitungan kemungkinan terjadinya risiko tersebut, kemungkinan akibat dari risiko tersebut, kemungkinan kapan terjadinya, pengantisipasian tindakan terhadap risiko tersebut.
22
2)
Kejadian yang berpotensi menjadi risiko: biasanya merupakan kejadian-kejadian luar biasa yang jarang terjadi. a. Contohnya bencana alam, perkembangan teknologi baru yang tiba-tiba. b. Tanda-tanda datangnya risiko (risk symptoms), sering juga disebut triggers, sebabsebab yang mengakibatkan munculnya bencana pada saat ini. c. Contohnya biaya yang mengembang pada awal proyek disebabkan oleh estimasi yang terburu-buru dan tidak akurat.
Input pada proses-proses lainnya: identifikasi risiko mungkin saja menyebabkan diperlukannya pelaksanaan suatu aktivitas di area lain. Contohnya: bila identifikasi risiko memperkirakan bahwa harga barang kebutuhan utama proyek akan naik, maka ada baiknya pada penjadwalan, pembelian barang utama tersebut dilakukan di awal proyek.
Kuantifikasi risiko meliputi pengevaluasian serta interaksi antara risiko dan akibatnya. Input: 1)
Toleransi dari stakeholders dan sponsor: setiap organisasi memiliki toleransi yang berbeda-beda terhadap risiko. Ada yang hanya 10% dari modal, tapi ada juga yang berani hingga 40% dari modal proyek, asalkan proyek selesai tepat waktu.
2)
Sumber risiko (dibahas di atas);
3)
Kejadian yang berpotensi menjadi risiko(dibahas di atas);
4)
Estimasi waktu dan biaya (akan dibahas pada Manajemen waktu dan biaya);
Teknik: 1)
Perkiraan nilai moneter: bagaimana efek sebuah risiko yang telah dievaluasi nilainya? Mungkin ada yang risiko yang kemungkinannya kecil, tapi nilai risikonya dapat membuat proyek berhenti. Ada pula risiko yang kemungkinannya besar, tetapi efeknya kecil terhadap jalannya proyek.
2)
Perhitungan statistik: menghitung jangkauan (range) perhitungan minimum dan maksimum untuk biaya dan penjadwalan kerja proyek.
3)
Simulasi model: dengan bantuan model yang disimulasikan dapat diketahui estimasi yang lebih tepat, contoh: penggunaan model statistik Monte Carlo untuk menghitung estimasi durasi proyek.
4)
Decision trees: diagram yang memberikan alur kemungkinan dan interaksi antara keputusan serta akibatnya.
5)
Penilaian ahli: penilaian ahli dapat digunakan sebagai masukan tambahan setelah penggunaan teknik-teknik di atas.
23
Output: Setelah dianalisis, manajer proyek harus mampu memutuskan berbuat apa terhadap risiko yang mungkin ada. Menerimanya, membuat rencana lanjutan atau mencari alternatif lain yang tidak terpengaruh risiko.
D. SQA Banyak pengembang perangkat lunak terus percaya bahwa kualitas perangkat lunak merupakan sesuatu yang mulai dikhawatirkan setelah kode-kode dihasilkan.
1. Quality American Heritage Dictionary mendefinisikan kata kualitas sebagai sebuah karakteristik atau atribut dari sesuatu. Sebagai atribut dari sesuatu, kualitas mengacu pada karakteristik yang dapat diukur, sesuatu yang dapat kita bandingkan dengan standar yang sudah diketahui, seperti panjang, warna, sifat kelistrikan, kelunakannya dan sebagainya. Tetapi perangkat lunak, yang sebagaian besar merupakan entitas intelektual lebih menantang untuk dikarakterisasi daripada objek fisik.
Ada dua jenis kualitas yaitu kualitas desain dan kualitas konformasi. Kualitas desain mengacu pada karakteristik yang ditentukan oleh desainer terhadap suatu item tertentu. Kualitas konformansi adalah tingkat dimana spesifikasi desain terus diikuti selama pembuatan. Dalam pengembangan perangkat lunak kualitas desain mencakup syarat, spesifikasi, dan desain sistem. Kualitas konformansi adalah suatu masalah yang difokuskan pada implementasi. Bila implementasi mengikuti desain dan sistem yang dihasilkan memenuhi persyaratan serta tujuan kinerja, maka kualitas konformansi menjadi tinggi.
2. Quality Control Kontrol kualitas merupakan serangkaian pemeriksaan, kajian dan pengujian yang digunakan pada keseluruhan siklus pengembangan untuk memastikan bahwa setiap produk memenuhi persyaratan yang ditetapkan. Kontrol kualitas mencakup perulangan (loop) umpan balik pada proses yang menciptakan produk kerja. Aktivitas kualitas kontrol dapat menjadi otomatis sepenuhnya, manual secara kesuluruhan, atau kombinasi antara piranti otomatis dan interaksi manusia. Konsep kunci kualitas kontrol adalah bahwa semua produk kerja memiliki spesifikasi yang telah ditentukan dan dapat diukur di mana kita dapat membandingkan output dari setiap proses.
24
3. Quality Assurance Jaminan kualitas terdiri atas fungsi auditing dan pelaporan manajemen. Tujuan jaminan kualitas
adalah
untuk
memberikan
data
yang
diperlukan
oleh
manajemen
untuk
menginformasikan masalah kualitas produk, sehingga dapat memberikan kepastian dan kepercayaan bahwa kualitas produk dapat memenuhi sasaran. Jika data yang diberikan melalui jaminan kualitas mengidentifikasikan adanya masalah, maka adalah tanggung jawab manajemen untuk menetapkan masalahnya dan mengaplikasikan sumber-sumber daya yang dibutuhkan untuk memecahkan masalah kualitas tersebut.
4. Cost Of Quality Biaya kualitas menyangkut semua biaya yang diadakan untuk mengejar kualitas atau untuk menampilkan kualitas yang berhubungan dengan aktivitas. Studi tentang biaya kualitas dilakukan untuk memberikan garis besar bagi biaya kualitas yang sedang digunakan untuk mengidentifikasi
kemungkinan
pengurangan
biaya
kualitas
serta
memberikan
basis
perbandingan yang ternormalisasi. Biaya kegagalan adalah biaya yang akan hilang bila tidak ada cacat yang muncul sebelum produk disampaikan kepada pelanggan. Biaya kegagalan dapat dibagi lagi ke dalam biaya kegagalan internal dan eksternal. Biaya kegagalan internal adalah biaya yang diadakan bila kita mendeteksi suatu kesalahan dalam produk sebelum produk dipasarkan.
EVALUASI 1)
Sebutkan 5 kelompok manusia yang terlibat dalam proses pengembangan perangkat lunak?
2)
Bagaimanakah cara membatasi ruang lingkup proyek?
3)
Apakah tujuan dari perencanaan proyek perangkat lunak?
4) Sebutkan dan jelaskan jenis kualitas yang melekat pada perangkat lunak?
25
BAB 3 METODE KONVENSIONAL UNTUK SOFTWARE ENGINEERING
A. SYSTEM ENGINEERING Empat ratus dan lima ratus tahun yang lalu, Machiavelli pernah berkata, “Tidak ada yang lebih sukar untuk dilakukan, lebih membahayakan untuk dilakukan atau lebih tidak pasti dalam keberhasilannya, daripada memimpin di dalam pembukaan orde yang baru.” Selama kuartal terakhir abad ke-20, sistem berbasis komputer telah memperkenalkan tatanan baru. Meskipun teknologi telah membuat langkah benar sejak pernyataan Machiavelli, ungkapan yang dikatakannya itu masih tetap bergema sampai sekarang. Rekayasa perangkat lunak terjadi sebagai konsekuensi dari suatu proses yang disebut rekayasa sistem. Daripada berkonsentrasi semata-mata pada perangkat lunak, rekayasa sistem memfokuskan diri pada berbagai elemen, analisis, perancangan, dan pengorganisasian elemen-elemen tersebut ke dalam suatu sistem yang dapat menjadi sebuah produk , jasa, atau teknologi untuk mentransformasi informasi atau kontrol. Proses rekayasa sistem disebut rekayasa informasi bila konteks kerja rekayasa berfokus pada perusahaan bisnis. Pada saat produk akan dibuat, prose situ disebut rekayasa produk. Baik rekayasa informasi maupun rekayasa produk cenderung untuk membawa orde kepada pengembangan sistem berbasis komputer. Meskipun masing-masing diterapkan di dalam domain aplikasi yang berbeda, keduanya berusaha untuk meletakkan perangkat lunak ke dalam konteks. Baik rekayasa informasi maupun rekayasa produk kerja untuk mengalokasikan suatu peran bagi perangkat lunak ke elemen sistem berbasis komputer lainnya.
1. Computer Based System Tujuannya mungkin adalah untuk mendukung berbagai fungsi bisnis atau untuk mengembangkan suatu produk yang dapat dijual untuk menghasilkan keuntungan bisnis. Untuk mencapai tujuan tersebut, sistem berbasis komputer menggunakan berbagai elemen sistem: 1)
Perangkat lunak.
26
Program computer, struktur data, dan dokumen yang berhubungan yang berfungsi untuk mempengaruhi metode logis, prosedur, dan kontrol yang dibutuhkan. 2)
Perangkat keras Perangkat elektronik yang memberikan kemampuan penghitungan, dan perangkat elektromekanik (misalnya, sensor, rotor, pompa) yang memberikan fungsi dunia eksternal.
3)
Manusia Pemakai dan operator perangkat keras dan perangkat lunak.
4)
Database Kumpulan informasi yang besar dan terorganisasi yang diakses melalui perangkat lunak.
5)
Dokumentasi Manual,
formulir,
dan
informasi
deskriptif
lainnya
yang
menggambarkan
penggunaan dan atau pengoperasian sistem. 6)
Prosedur Langkah-langkah yang menentukan penggunaan khusus dari masing-masing elemen sistem atau konteks prosedural di mana sistem berada.
Satu karakteristik sistem berbasis komputer yang rumit adalah bahwa elemen yang berisi satu sistem juga dapat mewakili satu elemen makro dari suatu sistem yang sangat besar.
Elemen makro adalah suatu sistem berbasis komputer yang merupakan bagian dari sistem berbasis komputer yang lebih besar lagi. Sebagai contoh, perhatikan”sistem otomasisasi pabrik” yang pada dasarnya merupakan hirarki sistem yang diperlihatkan pada gambar 3.1.
Pada
tingkat yang paling rendah dari hirarki tersebut, kita memiliki mesin kontrol numerik, robot, dan perangkat pemasukan data. Masing-masing merupakan sistem berbasis komputer. Elemenelemen dari mesin kontrol numerik tersebut adalah perangkat keras elektronik dan elektromekanik (misalnya, prosesor dan memori, motor, sensor); perangkat lunak (untuk komunikasi, kontrol mesin, dan intrpolasi); manusia (operator mesin); database (program NC yang disimpan); dan dokumentasi serta prosedur. Dekomposisi yang sama dapat juga diterapkan untuk robot dan perangkat pemasukan data. Masing-masing merupakan sistem berbasis komputer.
27
Gam mbar 3.1 Siste em Dari Banya ak Sistem Tingkat selanjutnya pa ada hirarki, (Gambar 3.1 1) adalah se sel pemanukf kfaturan. Sel peman nukfaturan merupakan m s siste berbasiss komputer yang mem miliki elemenn nya sendiri (misaln nya, kompute er, perlengkapan mekaniss) dan juga mengintegras m si elemen-ele emen makro yang kita k sebut messin kontrol nu umerik, robot dan perangka at pemasukan n data. Singkatnya,, sel pemanu ukfaturan dan n elemen ma akro masing--masing terdiri dari dari elemen n-elemen sisttem dengan label generik: perangkat lunak, perrangkat kerass, manusia, databa ase,
prosedu ur,
dan
dokumentasi.
Dalam
banyyak
kasus,
elemen
ma akro
dapat
mengg gunakan elem men generik secara bersam ma-sama. Misalnya, robot dan mesin NC keduanya dapat diatur oleh seorang ope erator tungga al (elemen manusia). m Dalam kasus la ain, elemen generik k eksklusif be ersifat untuk satu s sistem sa aja. Peran reka ayasa sistem adalah me embatasi elemen-elemen tersebut un ntuk sistem berbassis computer tertentu dala am konteks kkeseluruhan hirarki sistem m (elemen makro). Pada subbab b berikut kita akan mengam mati tugas-tugas yang merupakan rekayasa sistem komputer. k
2. Sy ystem Eng gineering g Hierarch hy Tanpa melih hat domain fo okusnya, reka ayasa melingkkupi sekumpu ulan metode dari atas ke bawah (top-down) dan dari ba awah ke atass (bottom-up p) untuk men ngendalikan hirarki h yang diilustrasikan pada gambar g 3.2. Proses rekayasa sistem biiasanya dimulai dengan se ebuah world
view (WV), ( yaitu di mana ke eseluruhan domain d bisniss atau domain produk diuji untuk
28
memastikan bahwa bisnis atau konteks teknologi yang tepat dapat dibangun. WV diperhalus untuk lebih berfokus pada domain interes tertentu. Pada suatu domain tertentu, kebutuhan untuk sistem yang ditargetkan (misalnya data, perangkat lunak, perangkat keras, manusia) dianalisis. Akhirnya, analisis, desain, dan konstruksi dari elemen yang ditargetkan diinisiasi. Pada puncak hirarki, suatu konteks yang luas dibangun, dan di bagian dasarnya aktivitas teknik lengkap yang dilakukan oleh disiplin rekayasa yang relevan (misalnya, rekayasa perangkat keras atau perangkat lunak) dilakukan.
Gambar 3.2 Hirarki Rekayasa Perangkat Lunak Secara lebih resmi dapat dikatakan bahwa WV terdiri dari sejumlah domain (Di) yang masing-masing dapat berupa sebuah system atau system dari system yang lebih besar. WV = {D1 D2 D3 … Dn} Masing-masing domain terdiri elemen-elemen tertentu (Ej) dimana masing-masing berperan dalam mencapai sasaran dan tujuan dari domain:
Di = {E1,E2,E3, …., Em}
29
Akhirnya, masing-masing elemen diimplementasikan dengan mengkhususkan pada komponen-komponen teknis (Ck) yang mencapai fungsi yang diperlukan untuk suatu elemen.
Ej = {C1, C2, C3, … Ck} Dalam konteks perangkat lunak, komponen dapat berupa program computer, komponen program reusable, modul, kelas atau objek, atau bahkan dapat berupa satu pernyataan bahasa pemrograman. Penting untuk dicatat bahwa perekayasa system mempersempit focus kerja ketika ia bergerak ke bawah dalam hirarki tersebut. Tetapi WV menggambarkan definisi yang jelas terhadap keseluruhan fungsionalitas yang memungkinkan perekayasa memahami domain, dan akhirnya system atau produk, dalam konteks yang tepat.
B. REQUIREMENT ENGINEERING Ketika otomasi bisnis diperkenalkan pertama kali pada awal tahun 1960-an, banyak perusahaan yang kemudian mencari berbagai peluang dan mengotomasisasi fungsi-fungsi bisnis yang sebelumnya dijalankan dengan cara manual. Seiring berjalannya waktu, program komputer individu kemudian dikombinasikan untuk menangani banyak aplikasi bisnis. Aplikasi tersebut dikelompokkan ke dalam sistem informasi mayor yang melayani area bisnis yang spesifik. Aplikasi tersebut dapat berjalan, tetapi tetap menimbulkan masalah. Banyak sistem sulit dihubungkan satu dengan lainnya; data redundan ada di mana-mana; pengaruh peubahan terhadap aplikasi yang melayani satu daerah bisnis sulit diproyeksikan dan bahkan lebih sulit untuk diimplementasikan; dan program-program lama menjadi tidak dapat dipakai lagi.tetapi kurangnya sumber daya menyebabkan sistem digunakan dalam waktu yang sangat lama. Tujuan global rekayasa informasi adalah untuk mengaplikasikan”teknologi informasi” dengan cara tertentu yang melayani dengan paling baik kebutuhan bisnis secara keseluruhan. Untuk melakukan hal tersebut, IE harus memulainya dengan menganaisis sasaran dan tujuan bisnis, memahami area-area bisnis yang harus bekerja bersama-sama untuk mencapai sasaran dan tujuan tersebut, dan kemudian harus menentukan kebutuhan informasi bagi masingmasing area bisnis dan bisnis secara keseluruhan. Hanya setelah hal itu dilakukan, IE membuat transisi ke dalam domain rekayasa perangkat lunak yang lebih teknis – proses di mana sistem informasi, aplikasi, dan program dianalisis, didesain, dan dibangun.
30
1. Requirement Elicitation Semua proyek dapat dikerjakan dengan mudah – dengan sumber daya dan waktu yang tidak terbatas! Sayangnya, pengembangan sistem atau produk berbasis komputer lebih banyak terganggu oleh kurangnya sumber daya dan tanggal penyampaian yang sulit (bila tidak benarbenar tidak realistis). Memang perlu dan bijaksana untuk melakukan evaluasi terhadap feasibilitas sebuah proyek pada saat paling awal yang mungkin. Bulan atau tahun kerja, ribuan atau jutaan dolar, dan keadaan melakukan tidak terkatakan dapat terhindar bila sebuah sistem yang sakit dikenali sejak awal, ketika masih dalam fase definisi. 1)
Feasibilitas ekonomis. Evaluasi biaya pengembangan dibobot dengan pemasukan utama atau keuntungan yang didapat dari sistem atau produk yang dikembangkan.
2)
Feasibilitas teknis. Studi mengenai fungsi, kinerja, dan batasan yang dapat mempengaruhi kemampuan untuk mencapai sebuah sistem yang dapat diterima.
3)
Feasibilitas legal. Pertimbangan mengenai pelanggaran, kekasaran,atau liabilitas yang dihasilkan dari pengembangan sistem.
4)
Alterntif. Evaluasi mengenai pendekatan alternatif pada pengembangan sistem atau produk.
5)
Studi feasibilita Tidak dijamin untuk sistem di mana pembenaran ekonomisnya jelas, risiko teknisnya rendah, hanya memiliki sedikit masalah legal, dan tidak ada alternatif yang tidak dipertanggungjawabkan. Tetapi, bila beberapa dari kondisi itu gagal, maka studi mengenai area tersebut dapat dilakukan.
Justifikasi ekonomi biasanya merupakan pertimbangan bottom-line untuk sebagian besar sistem (kecuali kadang-kadang mencakup sistem pertahanan seperti program ruang angkasa). Pembenaran ekonomis menyangkut rentang yang luas dari pertimbangan yang meliputi analisis biaya-keuntungan, stratgi pemasukan yang berhubungan dengan hokum dalam jangka panjang, pengaruhnya pada pusat keuntungan atau produk yang lain, iaya sumber daya yang dibutuhkan untuk pengembangan, dan pertumbuhan pasar potensial. Feasibilitas teknis sering menjadi area yang paling sulit untuk ditaksir pada tingkat proses rekayasa produk. Karena sasaran, fungsi, dan kinerja agak tidak penting bahwa proses analisis dan definisi dilakukan secara paralel dengan sebuah penilaian feasibilitas teknis. Dengan cara inilah spesifikasi yang konkrit dapat diputuskan pada saat ditentukan.
31
2. Analisis Area Bisnis Analisis Area Bisnis membentuk suatu kerangka kerja lengkap untuk membangun perusahaan yang berbasis informasi. Analisis area bisnis menggunakan suatu area bisnis pada suatu waktu dan menganalisisnya secara detail. Analisis area bisnis menggunakan diagram dan matriks untuk memodelkan dan merekam data dan aktivitas pada perusahaan dan memberikan pemahaman yang jelas terhadap cara yang teliti dan cerdik di masa aspek informasi dari perusahaan saling berhubungan.
3. Requirement Spesification Spesifikasi Sistem adalah dokumen yang berfungsi sebagai dasar bagi rekayasa perangkat keras, rekayasa perangkat lunak, rekayasa database, dan rekayasa manusia. Spesifikasi sistem menggambarkan fungsi dan kinerja dari sebuah sistem berbasis computer serta batasan yang mengatur pengembangannya. Spesifikasi tersebut membatasi masingmasing elemen sistem yang teralokasi.
4. System Modelling Sebagai bagian dari persyaratan sistem dan kegiatan perancangan, sistem harus dimodelkan sebagai suatu kumpulan komponen dan hubungan antara komponen-komponen ini. Ini biasanya diilustrasikan secara grafis pada model arsitektur sistem yang memberikan pandangan kepada pembaca mengenai organisasi sistem. Arsitektur sistem biasanya digambarkan sebagai diagram blok yang menunjukkan subsistem direpresentasikan sebagai persegi empat pada diagram blok dan adanya hubungan antara mereka ditunjukkan dengan tanda panah yang menghubungkan persegi empat ini. Hubungan yang digambarkan bisa mencakup aliran data, hubungan menggunakan/digunakan atau jenis hubungan ketergantungan lain. Arsitektur
sistem harus dirancang dalam
bentuk subsistem
fungsional
tanpa
mempedulikan apakah sub sistem tersebut merupakan perangkat keras atau perangkat lunak. Komponen fungsional pada sistem dapat diklasifikasikan dengan berbagai nama: 1)
Komponen sensor
2)
Komponen actuator
3)
Komponen komputasi
4)
Komponen komunikasi
5)
Komponen koordinasi
6) Komponen iterface
32
5. Requirement Validation Validasi perysaratan berkenaan dengan pengidentifikasian bahwa persyaratan benarbenar mendefinisikan sistem yang diinginkan pelanggan. Kegiatan ini memiliki banyak kesamaan dengan analisis karena hubungan dengan penemuan masalah dengan persyaratan. Namun demikian, keduanya merupakan proses yang berbeda karena validasi harus berhubungan dengan naskah dokumen persyaratan yang lengkap, sementara analisis melibatkan pekerjaan dengan persyaratan yang tidak lengkap. Validasi
persyaratan
penting karena error
pada dokumen
persyaratan
dapat
menimbulkan biaya pengerjaan ulang jika ditemukan pada saat pengembangan atau setelah sistem dipakai. Biaya melakukan perubahan sistem yang merupakan akibat dari masalah persyaratan lebih besar dari perbaikan desasin atau kesalahan pengkodean. Alasan untuk hal ini adalah karena perubahan persyaratan biasanya mengharuskan perubahan desain sistem dan implementasinya, beserta pengujian ulang sistem. Pada saat proses validasi persyaratan tipe pemeriksaan yang berbeda harus diterapkan pada persyaratan-persyaratan di dokumen persyaratan. Pemeriksaan ini meliputi: 1)
Pemeriksaan validitas. Seorang user mungkin berpikir bahwa sistem diperlukan untuk melakukan fungsifungsi tertentu. Namun demikian pemikiran dan analisis lebih lanjut dapat mengidentifikasi fungsi tambahan atau fungsi berbeda yang diinginkan. Sistem yang memiliki berbagai user dengan kebutuhan yang berbeda dengan persyaratan apapun pada akhirnya akan merupakan suatu kompromi dari komunitas user.
2)
Pemeriksaan Konsistensi Persyaratan pada dokumen seharusnya tidak bertentangan. Artinya seharusnya ada batasan-batasan yang saling bertentangan atau deskripsi yang berbeda dari fungsi sistem yang sama.
3)
Pemeriksaan Kelengkapan Dokumen persyaratan harus mencakup persyaratan yang mendefinisikan semua fungsi dan batasan yang dimaksud oleh user sistem.
4)
Pemeriksaan realisme Dengan menggunakan pengetahuan mengenai teknologi yang ada, persyaratan harus diperiksa untuk menjamin persyaratan dapat diimplementasi. Pemeriksaan ini harus memperhitungkan anggaran dan jadwal pengembangan sistem.
33
5)
Kemampuan dapat diverifikasi Untuk mengurangi potensi pertentangan antara pelanggan dan kontraktor, persyaratan sistem harus selalu dituliskan sedemikian rupa sehingga dapat diverifikasi. Ini berarti bahwa serangkaian pemeriksaan dapat dirancang untuk mendemonstrasikan bahwa sistem yang diserahkan memenuhi persyaratan tersebut.
6. Requirement Management Persyaratan untuk sistem perangkat lunak besar selalu berubah. Satu alasan untuk hal ini adalah karena sistem-sistem ini biasanya dikembangkan untuk mengatasi masalah. Karena masalah tidak dapat didefinisikan sepenuhnya, persyaratan perangkat lunak cenderung tidak lengkap. Pada saat proses perangkat lunak, pemahaman pengembang akan masalah berubahubah dan perubahan ini diumpan balikkan pada persyaratan. Sistem besar biasanya memiliki komunitas user yang beragam. User yang berbedabeda mempunyai persyaratan dan prioritas yang berbeda pula. Hal-hal ini bias menimbulkan konflik atau kontradiksi. Manajemen persyaratan adalah proses pemahaman dan pengendalian perubahan pada persyaratan sistem. Proses manajemen persyaratan dilakukan bersama dengan proses rekayasa persyaratan yang lainnya. Perencanaan dimulai pada saat yang sama dengan elisitasi persyaratan awal dan manajemen persyaratan aktif harus dimulai segera setelah versi naskah dokumen persyaratan tersedia. Dari sudut pandang evolusi persyaratan terbagi menjadi dua kelas: 1)
Persyaratan yang bertahan. Ini merupakan persyaratan yang relative stabil, yang berasal dari kegiatan inti organisasi dan berhubungan langsung dengan domain sistem.
2)
Persyaratan yang berubah-ubah. Ini merupakan persyaratan yang mungkin berubah pada saat pengembangan sistem, atau setelah sistem dipakai.
EVALUASI 1)
Sebutkan dan jelaskan elemen sistem berbasis komputer!
2)
Apakah fungsi dari studi kelayakan!
3) Apakah yang dimaksud dengan manajemen persyaratan?
34
BAB 4 ANALISIS
A. KONSEP DAN PRINSIP ANALISIS Pemahaman lengkap mengenai persyaratan perangkat lunak sangat penting bagi keberhasilan usaha pengembangan perangkat lunak. Tidak peduli bagaimana perangkat lunak dirancang atau dikodekan, program yang dianalisis dan ditentukan secara tidak baik akan mengecewakan pemakaiannya dan akan membawa kegagalan bagi pengembangnya. Tugas pemodelan
analisis
dan
persyaratan
spesifikasi.
Ruang
merupakan lingkup
sebuah
perangkat
proses lunak
penemuan, yang
perbaikan,
secara
mendasar
dikembangkan oleh perekayasa system dan diperbaiki selama perencanaan proyek perangkat lunak diperbaiki secara detail. Model-model data yang dibutuhkan, aliran kontrol dan informasi, dan tingkah laku operasional diciptakan. Kebutuhan perangkat lunak adalah kondisi, kriteria, syarat atau kemampuan yang harus dimiliki oleh perangkat lunak untuk memenuhi apa yang disyaratkan atau diinginkan pemakai. Bab ini berisi mengenai segala sesuatu yang dibutuhkkan untuk dapat melakukan analisa kebutuhan perangkat lunak. Menurut Kamus Webster seperti dikutip oleh Davis [DAV93], kebutuhan adalah sesuatu yang disyaratkan; sesuatu yang diinginkan atau diperlukan. Sedangkan menurut IEEE [IEE93] kebutuhan adalah: 1)
Kondisi atau kemampuan yang diperlukan pemakai untuk menyelesaikan suatu persoalan, atau untuk mencapai tujuan.
2)
Kondisi atau kemampuan yang harus dimiliki atau dipunyai oleh sistem atau komponen sistem untuk memenuhi kontrak, standar, spesifikasi, atau dokumen formal lainnya.
Dengan mengadopsi pengertian-pengertian di atas, dapat disimpulkan bahwa kebutuhan perangkat lunak adalah kondisi, kriteria, syarat atau kemampuan yang harus dimiliki oleh perangkat lunak untuk memenuhi apa yang disyaratkan atau diinginkan pemakai.
35
Secara kategoris, ada tiga buah jenis kebutuhan perangkat lunak [IEE93] : 1)
Kebutuhan fungsional (functional requirement) Disebut juga kebutuhan operasional, yaitu kebutuhan yang berkaitan dengan fungsi atau proses transformasi yang harus mampu dikerjakan oleh perangkat lunak. Sebagai contoh: a. Perangkat lunak harus dapat menyimpan semua rincian data pesanan pelanggan. b. Perangkat lunak harus dapat membuat laporan penjualan sesuai dengan periode waktu tertentu. c. Perangkat lunak harus mampu menyajikan informasi jalur pengiriman barang terpendek.
2)
Kebutuhan antarmuka (interface requirement) Kebutuhan antarmuka yang menghubungkan perangkat lunak dengan elemen perangkat keras, perangkat lunak, atau basis data. Sebagai contoh: a. Perangkat untuk memasukkan data dapat berupa keyboard, mouse atau scanner. b. Akses ke basisdata menggunakan ODBC (Open Database Connectivity).
3)
Kebutuhan unjuk kerja (performance requirement) Kebutuhan yang menetapkan karakteristik unjuk kerja yang harus dimiliki oleh perangkat lunak, misalnya: kecepatan, ketepatan, frekuensi. Sebagai contoh: a. Perangkat lunak harus bisa mengolah data sampai 1 juta record untuk tiap transaksi. b. Perangkat lunak harus dapat digunakan otoritas yang diberikan pada user. c. Waktu tanggap penyajian informasi maksimal selama satu menit.
1. Analisis Kebutuhan Analisis kebutuhan perangkat lunak (software requirements analysis) merupakan aktivitas awal dari siklus hidup pengembangan perangkat lunak. Untuk proyek-proyek perangkat lunak yang besar, analisis kebutuhan dilaksanakan setelah tahap rekayasa sistem/informasi dan software project planning. Analisis persyaratan adalah sebuah tugas rekayasa perangkat lunak yang menjembatani jurang antara alokasi perangkat lunak tingkat sistem dan perancangan perangkat lunak seperti dilihat pada gambar 6.1.
36
Gambar 4.1 Analisis dan Kesenjangan antara rekayasa sistem dan desain perangkat lunak Analisis persyaratan memungkinkan perekayasa sistem menentukan fungsi dan kinerja perangkat lunak, menunjukkan interface perangkat lunak dengan elemen-elemen sistem. Pendefinisian kebutuhan merupakan aktivitas yang sangat penting, karena sangat mempengaruhi sukses atau gagalnya pelaksanaan pengembangan perangkat lunak. Menurut hasil survey DeMarco, 56% kegagalan proyek pengembangan perangkat lunak dikarenakan ketidaklengkapan pendefinisian kebutuhan dari perangkat lunak tersebut. Perhatikan gambar dampak kesalahan kumulatif akibat kesalahan dalam pendefinisian kebutuhan pada Gambar 4.2.
37
Gambar 4.2 Dampak Kesalahan Kumulatif Dari gambar terlihat bahwa produk perangkat lunak yang tidak sempurna akan dihasilkan karena kesalahan pada saat menentukan spesifikasi kebutuhan. Jika kesalahan tersebut diketahui di akhir siklus hidup pengembangan, usaha untuk memperbaikinya akan sangat mahal. Selain itu, kesalahan penentuan kebutuhan akan memberikan dampak [DAV93]: a. Perangkat lunak yang dihasilkan tidak akan memenuhi kebutuhan pemakai yang sebenarnya. b. Interpretasi
kebutuhan
yang
berbeda-beda
sehingga
dapat
menyebabkan
ketidaksepakatan antara pelanggan dan pengembang, menyia-nyiakan waktu dan biaya, dan mungkin akan menghasilkan perkara hukum.
38
c. Pengujian kesesuaian perangkat lunak dengan kebutuhan yang dimaksud tidak akan mungkin dilaksanakan dengan sesungguhnya.
d. Waktu dan biaya akan terbuang percuma untuk membangun sistem yang salah.
2. Prinsip-Prinsip Analisis Setiap metode analisis memiliki titik pandang yang unik. Tetapi semua metode analisis dihubungkan oleh serangkaian prinsip operasional yang dapat dijabarkan sebagai berikut: 1)
Dominan informasi dari suatu masalah harus direpresentasikan dan dipahami.
2)
Fungsi-fungsi yang akan dilakukan oleh perangkat lunak harus didefinisikan.
3)
Tingkah laku perangkat lunak harus diwakilkan.
4)
Model-model yang menggambarkan informasi, fungsi dan tingkah laku harus dipecah-pecah dalam suatu cara yang membongkar suatu detail dalam bentuk lapisan (hirarki).
5)
Proses analisis harus bergerak dari informasi dasar ke detail implementasi.
Dengan mengaplikasikan prinsip-prinsip tersebut, analis mendekati suatu masalah secara sistematis. Tujuan pelaksanaan analisis kebutuhan adalah: 1)
Memahami masalah secara menyeluruh (komprehensif) yang ada pada perangkat lunak yang akan dikembang seperti ruang lingkup produk perangkat lunak(product space) dan pemakai yang akan menggunakannya.
2)
Mendefinisikan apa yang harus dikerjakan oleh perangkat lunak untuk memenuhi keinginan pelanggan.
Secara teknis pelaksanaan pekerjaan analisis kebutuhan perangkat lunak pada dasarnya terdiri dari urutan aktivitas: 1)
Mempelajari dan memahami persoalan Pada tahap ini, seorang analis mempelajari masalah yang ada pada perangkat lunak yang dikembangkan, sehingga dapat ditentukan. a.
Siapa pemakai yang menggunakan perangkat lunak.
b.
Dimana perangkat lunak akan digunakan
c.
Pekerjaan apa saja dari pemakai yang akan dibantu oleh perangkat lunak.
d.
Apa saja cakupan dari pekerjaan tersebut, dan bagaimana mekanisme pelaksanaannya.
e.
Apa yang menjadi kendala dilihat dari sisi teknologi yang digunakan atau dari sisi hukum dan standar.
39
Cara yang digunakan oleh pengembang khususnya analis dalam memahami masalah perangkat lunak biasanya dilakukan a.
Wawancara dengan pemakai
b.
Observasi atau pengamatan lapangan
c.
Kuesioner
d.
Mempelajari referensi atau dokumen-dokumen yang digunakan, seperti dokumen hasil analisa dan perancangan perangkat lunak.
Hasil dari pemahaman masalah tersebut dapat digambarkan dengan model-model tertentu sesuai dengan jenis permasalahannya. Sebagai contoh jika masalah bisnis dapat digambarkan dengan flowmap atau bussiness use case untuk analisa berorientasi objek. Sedangkan untuk masalah matematika dapat digambarkan dengan graf. 2)
Mengindentifikasi Kebutuhan Pemakai Pada tahap identifikasi kebutuhan pemakai (user requirement) in pada prakteknya menjadi satu pelaksanaannya dengan pemahaman masalah. Hanya saja substansi yang ditanyakan ada sedikit perbedaan, yaitu: a.
Fungsi apa yang diinginkan pada perangkat lunak.
b.
Data atau informasi apa saja yang akan diproses.
c.
Kelakuan sistem apa yang diharapkan.
d.
Antarmuka apa yang tersedia (software interfaces, hardware interfaces, user interfaces, dan communication interfaces)
Untuk menangkap kebutuhan dari pemakai dengan baik,terutama kesamaan persepsi. seorang analis membutuhkan:
3)
a.
Komunikasi dan brainstorming yang intensif dengan pelanggan.
b.
Pembuatan prototype perangkat lunak atau screenshoot.
c.
Data atau dokumen yang lengkap.
Mendefinisikan kebutuhan perangkat lunak Saat melakukan pengidentifikasian kebutuhan pemakai, informasi yang diperoleh masih belum terstruktur. Biasanya pemakai akan mengungkapkan apa yang diinginkan dengan bahasa sehari-hari yang biasa mereka gunakan. Sebagi contoh, ungkapan kebutuhan pemakai dibagian akutansi. a.
Saya ingin data yang dimasukkan oleh bagian penjualan bisa langsung dijurnal.
b.
Informasi neraca keuangan bisa saya lihat kapan saja.
40
Kemudian pada tahap ini, kebutuhan pemakai yang belum terstruktur tersebut akan akan dianalisis, diklasifikasikan, dan diterjemahkan menjadi kebutuhan fungsional, antarmuka dan unjuk kerja perangkat lunak. Sebagai contoh, kebutuhan “data yang dimasukkan oleh bagian penjualan bisa langsung dijurnal” setelah dianalisis, diklasifikasikan dan diterjemahkan, mungki akan menghasilkan pendefinisian kebutuhan sebagai berikut. a.
Kebutuhan fungsional a)
Entri dan rekam data transaksi penjualan.
b)
Retrieve data transaksi penjualan untuk periode tertentu (periode sesuai dengan inputan periode yang diinputkan pada keyboard).
c)
Rekam data akumulasi transaksi penjualan periode tertentu ke jurnal umum berikut account pasangannya (kas).
b.
Kebutuhan antarmuka a)
Antarmuka pemakai untuk memasukkan dan merekam data penjualan.
b)
Antarmuka pemakai untuk menyajikan dan menjurnal informasi transaksi penjualan pada periode tertentu.
c)
Antarmuka untuk jaringan lokal yang menghubungkan perangkat lunak aplikasi dibagian penjualan dengan perangkat lunak aplikasi dibagian akutansi.
c.
Kebutuhan unjuk kerja a)
Proses jurnal hanya bisa dilakukan sekali setelah data transaksi penjualan direkam.
b)
Adanya otoritas pemakaian perangkat lunak dan akses data sesuai dengan bagian pekerjaan masing-masing.
Kemudian kebutuhan tersebut akan dimodelkan atau digambarkan dengan teknik analisis dan alat bantu tertentu. Sebagai contoh kebutuhan fungsional dapat dimodelkan dengan menggunakan a)
Data flow diagram,kamus data,dan spesifikasi proses jika menggunakan anlisis tertsruktur.
b)
Use case diagram dan skenario sistem jika menggunkan analisis berorientasi objek.
41
4)
Membuat dokumen spesifikasi kebutuhan perangkat lunak (SKPL) Semua kebutuhan yang telah didefinisikan selanjutnya dibuat dokumentasinya yaitu Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak (SKPL) atau Software Requirement Specification (SRS). Dokumen ini dibuat untuk menyatakan secara lengkap apa yang dapat dilakukan oleh perangkat lunal, termasuk deskripsi lengkap semua antarmuka yang akan digunakan.
5)
Mengkaji ulang (review) kebutuhan Proses untuk mengkaji ulang (validasi) kebutuhan apakah SKPL sudah konsisten, lengkap, dan sesuai dengan yang diinginkan oleh pemakai. Proses ini bisa dilakukan lebih dari satu kali. Dan sering kali akan muncul kebuthan-kebutuhan baru dari pemakai. Oleh karena itu, diperlukannya negosiasi antara pengembang dengan pelanggan sesuai dengan prinsip “win win solution” sampai kebutuhan tersebut disetujui oleh kedua belah pihak.
Sedangkan menurut (Pressman, 2002), analisis kebutuhan perangkat lunak dapat dibagi menjadi lima area pekerjaan, yaitu: a. Pengenalan masalah b. Evaluasi dan sistesis c.
Pemodelan
d. Spesifikasi
e. Tinjau Ulang (Review)
3. Prototipe Software Paradigma prototyping dapat terbatas atau tidak terbatas. Pendekatan terbatas sering disebut throwaway prototyping. Dengan menggunakan pendekatan tersebut prototype merupakan sebuah demonstrasi kasar dari persyaratan. Kemudian prototype dikesampingkan, dan perangkat lunak direkayasa dengan menggunakan suatu paradigm yang berbeda.
B. MODEL ANALISIS Metode atau teknik untuk melakukan analisis kebutuhan perangkat lunak dapat dikelompokkan berdasarkan pendekatan yang diambil pada saat melakukan aktivitas tersebut.
42
1. Data Flow Oriented atau Functional Oriented Sudut pandang analisis pada pendekatan ini difokuskan pada aspek fungsional dan behavioral (perilaku laku) sistem. Pengembang harus mengetahui fungsi-fungsi atau prosesproses apa saja yang ada dalam sistem, data apa yang menjadi masukannya, dimana data tersebut disimpan, transformasi apa yang akan dilakukan terhadap data tersebut, dan apa yang menjadi hasil transformasinya. Selain itu, pengembang harus mengetahui keadaan (state), perubahan (transition), kondisi (condition), dan aksi (action) dari sistem. Salah satu metode yang paling populer untuk pendekatan ini adalah Analisis Terstruktur (Structured Analysis) yang dikembangkan oleh (DeMarco,1976), Chris Gane dan Trish Sarson, dan Edwad Yourdon (Yourdon, 1989). Pada metode ini, hasil analisis dan perancangan dimodelkan dengan menggunakan beberapa perangkat pemodelan seperti: a)
Data
Flow
Diagram
(DFD)
dan
Kamus
Data
(data
dictionary)
untuk
menggambarkan fungsi-fungsi dari sistem (system functions). b)
Entity-Relationship Diagram (ERD) untuk menggambarkan data yang disimpan (data stored).
c)
State Transition Diagram (STD) untuk menggambarkan perilaku sistem.
d)
Structure Chart untuk menggambarkan struktur program.
2. Data Structured Oriented Analisis dengan pendekatan ini difokuskan pada struktur data, dimana struktur tersebut dapat dinyatakan secara hirarki dengan menggunakan konstruksi sequence, selection dan repetition. Beberapa metode berorientasi struktur data ini diantaranya adalah: a. Data Structured System Development (DSSD) Diperkenalkan pertama kali oleh J.D. Warnier [1974] dan kemudian oleh Ken Orr [1977],
sehingga
sering
disebut
juga
metode
Warnier-Orr.
Metode
ini
menggunakan perangkat entity diagram, assembly line diagram dan Warnier-Orr diagram untuk memodelkan hasil analisis dan perancangannya. b. Jackson System Development (JSD) Dikembangkan oleh M.A. Jackson [1975] dengan menggunakan perangkat pemodelan yang disebut structure diagram dan system specification diagram.
43
3. Object Oriented Berbeda dengan pendekatan-pendekatan sebelumnya, pendekatan berorientasi objek memandang sistem yang akan dikembangkan sebagai suatu
kumpulan objek yang
berkorespondensi dengan objek-objek dunia nyata. Pada pendekatan ini, informasi dan proses yang dipunyai oleh suatu objek “dienkapsulasi” (dibungkus) dalam satu kesatuan. Beberapa metode pengembangan sistem yang berorientasi objek ini diantaranya adalah: a)
Object Oriented Analysis (OOA) dan Object Oriented Design (OOD) dari Peter Coad dan Edward Yourdon (1990).
b)
Object Modeling Technique (OMT) dari James Rumbaugh (1987).
c) Object Oriented Software Engineering (OOSE).
C. ANALISIS TERSTRUKTUR Analisis Terstruktur (Structured Analysis) merupakan salah satu teknik analisis yang mengunakan pendekatan berorientasi fungsi. Teknik ini mempunyai sekumpulan petunjuk dan perangkat komunikasi grafis yang memungkinkan analis sistem mendefinisikan spesifikasi fungsional perangkat lunak secara terstruktur. Pada metode ini, semua fungsi sistem direpresentasikan sebagai sebuah proses transformasi informasi, dan disusun secara hirarkis sesuai tingkat abstraksinya (sistem maupun perangkat lunak) yang hasilnya ditujukan untuk entitas-entitas eksternal. Analisis Terstruktur pertama kali diperkenalkan oleh Tom DeMarco sekitar tahun 1978 [DEM79]. Prinsip dari teknik ini adalah dekomposisi fungsi dari sistem berdasarkan aliran data dan proses-prosesnya untuk mendapatkan produk analisis yang dapat diubah dan diperbaiki secara mudah (highly maintainable). Dalam bukunya itu, DeMarco mendefinisikan Analisis Terstruktur sebagai teknik untuk mendeskripsikan spesifikasi sistem baru melalui Data Flow Diagrams, Data Dictionary, Structured English, dan Data Structure Diagrams. Spesifikasi sistem tersebut dinyatakan dalam suatu dokumen yang disebut Spesifikasi Terstuktur (Structured Specification). Dalam
perkembangannya,
teknik
Analisis
Terstruktur
mengalami
perubahan,
penambahan, dan penyempurnaan, baik untuk perangkat pemodelannya maupun mekanisme atau cara pelaksanaannya. Salah satunya oleh Edward Yourdon [YOU89] yang memperkenalkan pendekatan baru dari Analisis Terstruktur, yaitu Analisis Terstruktur Modern (Modern Structures Analysis).
44
1. Perangkat Pemodelan Terstruktur Perangkat Pemodelan Analisis Terstruktur adalah alat bantu pemodelan yang digunakan untuk menggambarkan hasil pelaksanaan Analisis Terstruktur. Perangkat Analisis Terstruktur yang disampaikan oleh DeMarco [DEM78] adalah: a)
Diagram Aliran Data atau Data Flow Diagram (DFD)
b)
Kamus Data atau Data Dictionary
c)
Structured English
d)
Tabel Keputusan atau Decision Table
e)
Pohon Keputusan atau Decision Tree
Kelima perangkat tersebut oleh Yourdon [YOU89] dilengkapi dengan: a)
Diagram Entitas-Relasi atau Entity-Relationship Diagram (ERD)
b)
Diagram Transisi Keadaan atau State Transition Diagram (STD)
Dan sebagai pengembangan untuk menggambarkan sistem waktu nyata, disertakan Diagram Aliran Kendali atau Control Flow Diagram (CFD). Berikut adalah penjelasan rinci untuk masing-masing perangkat, khususnya untuk DFD, Kamus Data, dan Structured English.
2. Spesifikasi Proses Digunakan untuk menggambarkan deskripsi dan spesifikasi dari setiap proses yang paling rendah (proses atomik) yang ada pada sistem dengan menggunakan notasi yang disebut Structured English atau pseudo-code. Penulisannya cukup sederhana sehingga dapat digunakan sebagai media untuk mengkomunikasikan proses yang dilakukan sistem kepada pemakai. Seperti halnya notasi-notasi yang lain, ada cukup banyak variasi penulisan spesifikasi proses dengan Structured English ini. Pada buku ini akan digunakan notasi penulisan yang menggunakan kata-kata bahasa Indonesia, kecuali untuk kata-kata yang sering digunakan dalam penulisan program, misalnya Read, Write, If, While, atau Repeat. Ada tiga struktur dasar yang dapat digunakan untuk menyusun spesifikasi proses, yaitu struktur sekuensi, pemilihan dan pengulangan. Berikut adalah contoh penulisan spesifikasi proses untuk proses pembuatan laporan penjualan. Nomor
: 3.0
Nama Proses
: Buat laporan penjualan
Jenis
: Pembuatan laporan
45
Masukan
: File Barang, file Jual dan periode transaksi
Keluaran
: Laporan penjualan
Deskripsi
:
Begin Buka file BARANG dan file JUAL Baca data periode tanggal transaksi Saring (filter) data pada file JUAL sesuai periode tanggal transaksi Cetak Laporan Penjualan Tutup file BARANG dan file JUAL. End atau secara lebih ringkas: Proses 3.0 Buat Laporan Penjualan Begin Buka file BARANG dan file JUAL Baca data periode tanggal transaksi Saring (filter) data pada file JUAL sesuai periode tanggal transaksi Cetak Laporan Penjualan Tutup file BARANG dan file JUAL. End
D. KAMUS DATA Merupakan suatu tempat penyimpanan (gudang) dari data dan informasi yang dibutuhkan oleh suatu sistem informasi. Kamus data digunakan untuk mendeskripsikan rincian dari aliran data atau informasi yang mengalir dalam sistem, elemen-elemen data, file maupun basis data (tempat penyimpanan) dalam DFD. Ada aturan (konvensi) penulisannya dengan menggunakan notasi atau simbol tertentu sebagai berikut: = sama dengan atau terdiri dari atau terbentuk dari + dan [] pilih salah satu {} iterasi atau pengulangan () pilihan (option) * komentar | pemisah
46
Saat ini ada banyak variasi penulisan kamus data, yang secara umum dibedakan menjadi bentuk lengkap (long form) dan bentuk ringkas (short form). Sebagai contoh dibawah ini bentuk kamus data yang lengkap (long form): Id. Barang = Kode_Brg + Nama_Brg + Satuan + Hrg_Beli + Hrg_Jual + Banyak Kode_Brg = 1{character}6 Nama_Brg = 1{character}20 Satuan = 1{character}3 Hrg_Beli = 3{numeric}10 Hrg_Jual = 3{numeric}10 Banyak = 1{numeric}6 character = [A-Z|a-z|0-9|-| |] numeric = [0-9] Artinya: a) Identitas Barang tersusun dari atribut Kode_Brg dan Nama_Brg dan Satuan dan Hrg_Beli dan Hrg_Jual dan Banyak. b) Kode_Brg tersusun dari minimal 4 karakter dan maksimal 6 karakter. c) Nama_Brg tersusun dari minimal 8 karakter dan maksimal 20 karakter. d) Satuan tersusun dari 3 karakter. e) Hrg_Jual tersusun dari minimal 3 dijit numerik dan maksimal 10 dijit numeric f)
Jml_Stok tersusun dari 1 dijit numerik dan maksimal 6 dijit numerik.
g) Character terdari dari huruf besar A sampai Z, atau huruf kecil a sampai z atau angka 0 sampai 9, atau karakter –, atau karakter spasi. h) Numeric terdiri dari angka 0 sampai 9. Sedangkan contoh bentuk ringkas (short form) dari kamus adalah Identitas Barang = Kode_Brg + Nama_Brg + Satuan + Hrg_Jual + Jml_Stok
EVALUASI 1)
Sebutkan area pekerjaan yang harus dilakukan pada tahap analisis menurut Pressman?
2)
Jelaskan pengertian dari throwaway prototyping?
3)
Apakah Fungsi dari Kamus Data?
4) Buatlah Kamus Data untuk Menyimpan Biodata Mahasiswa!
47
BAB 5 DESAIN
A. PROSES DESAIN Desain adalah langkah pertama dalam fase pengembangan bagi setiap produk atau sistem yang direkayasa. Menurut Taylor dalam (Pressman, 2002) Desain dapat didefinisikan sebagai proses aplikasi berbagai teknik dan prinsip bagi tujuan pendefinisian suatu perangkat lunak, suatu proses atau sistem dalam detail yang memadai untuk memungkinkan realisasi fisiknya. Tujuan dari perancang sistem adalah untuk menghasilkan suatu model atau representasi dari entitas yang akan dibangun. Desain berada pada inti teknik dan proses rekayasa perangkat lunak dan diaplikasikan tanpa memperhatikan model proses perangkat lunak yang digunakan. Langkah desain menghasilkan desain data, desain arsitektur, desain interface serta desain prosedural. Desain data menghasilkan transformasi model domain informasi yang dibuat selama analisis ke dalam struktur data yang akan diperlukan untuk mengimplementasikan perangkat lunak. Objek dan hubungan data yang ditetapkan dalam diagram hubungan entitas (ERD) dan isi detail yang digambarkan di dalam kamus data, menjadi basis bagi aktifitas desain data. Desain arsitektur menentukan hubungan diantara elemen-elemen struktural utama dari program. Representasi desain tersebut berupa kerangka modular dari sebuah program komputer. Desain interface menggambarkan bagaimana perangkat lunak berkomunikasi dalam dirinya sendiri, dengan sistem yang berinteroperasi dengannya dan dengan manusia yang menggunakannya. Interface mengimplementasikan aliran informasi berupa dan kontrol. Desain prosedural mentransformasi elemen-elemen struktural dari arsitektur program ke dalam suatu deskripsi prosedur dari komponen-komponen perangkat lunak. Selama tahap desain kita membuat keputusan yang akan mempengaruhi kesuksesan konstruksi perangkat lunak, dan yang penting kemudahan bagaimana perangkat lunak dapat dipelihara. Pentingnya desain perangkat lunak dapat dinyatakan dengan suatu kata tunggal yaitu kualitas. Desain adalah tempat dimana kualitas dibangun dalam pengembangan
48
perangkat lunak. Desain memberi kita representasi perangkat lunak yang kualitasnya dapat dinilai. Desain adalah satu-satunya cara dimana kita dapat secara akurat menterjemahkan kebutuhan pelanggan ke dalam produk atau sistem perangkat lunak yang sudah selesai. Tanpa desain kita beresiko membangun system yang tidak stabil, sistem yang akan gagal pada saat perubahan kecil dibuat sehingga sulit diuji dan kualitasnya tidak dapat dinilai.
1. Desain dan Software Quality Desain perangkat lunak adalah suatu proses interaktif yang melaluinya. Persyaratan diterjemahkan ke dalam cetak biru (blueprint) untuk membangun perangkat lunak. Cetak biru menggambarkan suatu pandangan menyeluruh rekayasa perangkat lunak. Sepanjang proses desain, kualitas yang melengkapi dinilai dengan serangkaian kajian teknis formal. Terdapat 3 karakteristik yang berfungsi sebagai pedoman bagi evaluasi suatu desain yang baik: a) Desain harus mengimplementasikan keseluruhan eksplisit yang dibebankan dalam model analisis dan harus mengakomodasi semua persyaratan implisit yang diinginkan pelanggan. b) Desain harus menjadi panduan yang dapat dibaca dan dipahami bagi mereka yang menghasilkan kode dan yang menguji serta memelihara perangkat lunak. c) Desain harus memberikan suatu gambaran lengkap mengenai perangkat lunak yang menekankan data, dan perilaku implementasi. Ketiga karakteristik di atas merupakan sasaran dari proses desain. Untuk mengevaluasi kualitas dari suatu desain kita harus membangun kriteria teknis untuk desain yang baik. Criteria desain yang berkualitas baik mengikuti pedoman sebagai berikut: 1) Desain harus memperlihatkan suatu organisasi hirarki yang dengan baik menggunakan kontrol di antara elemen-elemen perangkat lunak. 2) Desain harus modular, yaitu bahwa perangkat lunak harus dipartisi secara logika ke dalam elemen-elemen yang melakukan fungsi dan sub fungsi khusus. 3) Desain harus berisi data dan abstraksi prosedural. 4) Desain harus membawa ke arah modul (misal sub rutin atau prosedur) yang memperlihatkan karakteristik fungsional independen. 5) Desain harus mengarah kepada interface yang mengurangi kompleksitas hubungan antara modul-modul dan dengan lingkungan eksternal. 6) Desain harus didapat dengan menggunakan metode berulang yang dikendalikan oleh informasi yang diperoleh selama analisis persyaratan perangkat lunak.
49
Keenam kriteria di atas tidak dapat dicapai secara kebetulan. Proses desain perangkat lunak memungkinkan adanya desain yang baik melalui aplikasi prinsip-prinsip desain fundamental, metodologi sistematis, dan kajian yang mendalam.
2. Perkembangan Desain Perangkat Lunak Evolusi desain perangkat lunak adalah suatu proses kontinu yang terus berlangsung selama
tiga
dekade.
Desain
decade
awal
dikonsentrasikan
pada
kriteria
untuk
pengembangan program moduler dan metode-metode untuk menyaring arsitektur perangkat lunak dalam cara top-down yang dikemas dalam pemrograman terstruktur. Desain decade kedua mengusulkan aliran translasi aliran data atau struktur data ke dalam definisi desain perangkat lunak. Desain dekade yang lebih baru mengusulkan pendekatan orientasi obyek ke dalam desain perangkat lunak. Banyak metode desain yang tumbuh dari kerja tersebut dan tanpa memperhatikan metode desain yang dipakai, perekayasa perangkat lunak harus mengaplikasikan serangkain prinsip dasar dan konsep dasar terhadap data, arsitektur, interface dan desain prosedural.
B. PRINSIP-PRINSIP DESAIN Desain perangkat lunak berupa proses dan model. Proses desain adalah serangkaian langkah interatif yang memungkinkan desainer menggambarkan semua aspek perangkat lunak yang dibangun. Tetapi perlu dicatat bahwa proses desain tidaklah sederhana. Keahlian kreatif, pengalaman, rasa tentang apa yang membuat perangkat lunak menjadi baik dan keseluruhan komitmen terhadap kualitas adalah faktor sukses. Model desain berbanding lurus dengan recana arsitek untuk rancangan sebuah rumah. Model desain memulai dengan menyajikan totalitas dari hal yang akan dibangun. Prinsip-prinsip desain dasar memungkinkan perekayasa perangkat lunak untuk mengendalikan proses desain. Menurut Davis dalam (Pressman, 2002) mengusulkan serangkaian prinsip bagi desain perangkat lunak yang telah diadaptasi dan diperluas sebagai berikut: a)
Proses desain tidak boleh menderita karena “tunnel vision”. Desain yang baik harus memmperhatikan pendekatan-pendekatan alternative. Menilai masingmasing pendekatan berdasarkan persyaratan masalah.
b)
Desain harus dapat ditelusuri sampai model analisis (reverse engineering).
c)
Desain tidak boleh berulang.
d)
Desain harus meminimalkan kesenjangan intelektual di antara perangkat lunak dan masalah yang ada di dunia nyata.
50
e)
Desain
harus
mengungkap
keseragaman
dan
integrasi.
Desain
seragam
memperlihatkan bahwa satu orang mengembangkan keseluruhannya. f)
Desain harus terukur dan mengakomodasi perubahan.
g)
Desain harus terstruktur dan berdegradasi dengan baik, bahkan pada saat data dan event-event menyimpang atau menghadapi kondisi operasi.
h)
Desain bukanlan pengkodean dan pengkodean bukanlah desain. Bahkan bila dibuat desain procedural detail bagi komponen-komponen program, maka tingkat abstraksi dari model desain adalah lebih tingi daripada kode sumber.
i)
Desain harus dinilai kualitasnya pada saat desain dibuat, bukan setelah jadi.
j)
Desain
harus
dikaji
untuk
meminimalkan
kesalahan-kesalahan
konseptual
(semantic).
C. KONSEP DESAIN Serangkaian konsep desain perangkat lunak fundamental telah berkembang, meskipun tingkat minat pada setiap konsep bervariasi selama bertahun-tahun. Konsep desain membantu perekayasa perangkat lunak untuk menjawab beberapa pertanyaan berikut: 1)
Kriteria apa yang dapat digunakan untuk mempartisi perangkat lunak ke dalam komponen-komponen individual?
2)
Bagaimana detail struktur data atau fungsi dipisahkan dari suatu representasi konseptual perangkat lunak?
3)
Adakah kriteria yang seragam yang menentukan kualitas teknis suatu desain perangkat lunak?
Konsep desain perangkat lunak fundamental memberikan kerangka kerja untuk mendapatkan program yang berfungsi dengan benar.
1. Abstraction Pada saat kita mempertimbangkan solusi modular terhadap setiap masalah, banyak tingkat abstraksi yang dapat diperoleh. Pada tingkat abstraksi tinggi solusi dinyatakan dalam istilah yang luas. Pada saat kita bergerak pada tingkat abstraksi yang berbeda, kita bekerja untuk membuat abstraksi data dan prosedural. Abstraksi prosedural adalah urutan instruksi yang diberi nama dan mempunyai fungsi tertentu dan terbatas. Contoh abstraksi procedural adalah kada Open pada sebuah pintu. Open mengklasifikasikan urutan panjang dari langkahlangkah procedural (misal berjalan ke pintu, menggapai dan meraih tombol; memutar tombol; mendorong pintu; dsb.). Abstraksi data adalah kumpulan data yang bernama yang menggambarkan objek data.
51
Sejumlah bahasa pemrograman (seperti Ada, Modula dan CLU) memberikan mekanisme untuk membuat berbagai tipe data abstrak. Abstraksi kontrol adalah bentuk ketiga
dari abstraksi yang dipakai dalam desain perangkat lunak. Abstraksi kontrol
mengimplementasikan suatu mekanisme kontrol program tanpa menentukan detail-detail internal.
2. Modularity Konsep modularitas dalam perangkat lunak komputer telah didukung selama hampir empat dekade. Modularitas merupakan konsep dimana perangkat lunak dipecah menjadi beberapa komponen dan diberi nama untuk dipanggil secara terpisah. Modularitas adalah attribute tunggal dari perangkat lunak yang memungkinkan sebuah program untuk dikelola secara intelektual. Perangkat lunak monolitik (yakni program besar yang terdiri dari modul tunggal) tidak dapat dipahami dengan mudah oleh pembaca. Jumlah alur kontrol, cakupan referensi, jumlah variable, dan kompleksitas keseluruhan akan membuat pemahaman menjadi hamper tidak mungkin. Ada beberapa kriteria yang menjadi ciri sistem modular yang efektif: a)
Dekomposisi Modular Bila metode desain memberikan suatu mekanisme sistematis untuk melakukan dekomposisi terhadap masalah menjadi sub masalah-sub masalah, maka metode dasain akan mengurangi kompleksitas keseluruhan masalah, sehingga dapat mencapai solusi modular efektif.
b)
Komposabilitas Modular Bila suatu metode desain memungkinkan komponen desain (reuseable) yang ada untuk dipasang ke dalam sebuah sistem baru, maka metode desain akan menghasilkan suatu solusi modular yang tidak berulang.
c)
Kemampuan Pemahaman Modular Jika sebuah modul dapat dipahami sebagai unit yang berdiri sendiri (tanpa referensi dan modul lain), maka modul akan lebih mudah dibangun dan diubah.
d)
Kontinuitas Modular Bila perubahan kecil pada persyaratan sistem menyebabkan perubahan kecil pada modul individual dan bukan perubahan sistem secara luas, maka pengaruh dari efek samping yang disebabkan oleh perubahan dapat diminimalkan.
52
e) Proteksi Modular Bila terjadi kondisi yang menyimpang pada modul tersebut, pengaruh dari efek samping yang disebabkan oleh kesalahan akan diminimalkan.
3. Software Architecture Arsitektur perangkat lunak mencakup struktur keseluruhan perangkat lunak dan cara dimana struktur memberikan integrasi konseptual bagi suatu sistem. Dalam bentuknya yang paling sederhana, arsitektur merupakan struktur hirarki dari komponen program (modul), cara bagaimana komponen tersebut berinteraksi, dan struktur yang digunakan oleh komponen. Secara lebih luas komponen dapat digeneralisir untuk mewakili elemen-elemen sistem mayor dan interaksi mereka. Tujuan desain perangkat lunak adalah untuk mendapatkan gambaran arsitektural sebuah sistem. Gambaran tersebut berfungsi sebagai kerangka kerja yang dari sana aktivitas desain yang lebih detail dilakukan. Serangkaian pola arsitektural memungkinkan perekayasa perangkat lunak untuk menggunakan kembali konsep tingkat desain.
a. Control Hierarchy Hirarki kontrol, disebut juga struktur program mewakili organisasi komponen (modul) serta mengimplementasikan suatu hirarki kontrol. Hirarki kontrol tidak mengimplementasikan aspek procedural dari perangkat lunak, seperti urutan proses, urutan kejadian, keputusan atau pengulangan.
Hirarki kontrol juga mewakili dua karateristik yang berbeda dari arsitektur perangkat lunak yaitu visibilitas dan konektivitas. Visibilitas menunjuk kepada serangkaian komponen yang dapat diminta atau dipakai sebagai daa oleh komponen yang lain. Sedangkan konektivitas menandai serangkain komponen yang diminta secara tidak langsung atau digunakan sebagai data oleh sebuah modul yang ditetapkan. Sebagai contoh sebuah modul yang secara langsung menyebabkan modul lain memulai eksekusi akan disambungkan dengan modul tersebut.
b. Structural Partitioning Struktur program harus dipartisi baik secara horizontal maupun struktural/vertikal. Partisi arsitektural secara horizontal memberikan keuntungan nyata, yaitu: a)
Menghasilkan perangkat lunak yang mudah diuji.
b)
Perangkat lunak mudah dipelihara.
53
c)
Efek samping buruk yang dihasilkan perangkat lunak lebih sedikit.
d) Menghasilkan perangkat lunak yang mudah diperluas.
Gambar 5.1 Partisi Horisontal Partisi vertical seperti gambar 5.2 yang sering disebut pemfaktoran menyatakan bahwa control/pembuat keputusan (decision making modules) dan kerja harus didistribusikan secara
top-down dalam arsitektur program. Modul tingkat puncak harus melakukan fungsi-fungsi kontrol dan melakukan sedikit kerja pemrosesan aktual. Modul-modul yang dalam arsitektur berada di bawah harus menjadi para pekerjanya yaiut melakukan tugas input, komputasi dan output. Sifat perubahan dalam arsitektur program membenarkan kebutuhan akan partisi vertikal. Perubahan pada modul kontrol (tinggi dalam arsitektural) akan memiliki probabilitas penyebaran efek samping yang lebih tinggi ke modul yang menjadi sub ordinatnya. Perubahan pada modul pekerja (worker modules) yang memiliki tingkat rendah dalam arsitektur, lebih kecil kemungkinannya untuk menyebabkan penyebaran efek samping. Secara umum perubahan program komputer berada di seputar perubahan input, komputasi dan transformasi serta output.
Gambar 5.2 Partisi Vertikal/Struktural
54
c. Data Structure Struktur data adalah representasi dari hubungan logis antara elemen-elemen data individual. Karena struktur informasi akan secara bervariasi mempengaruhi desain prosedural akhir, maka struktur data sama pentingnya dengan struktur program pada representasi arstitektur perangkat lunak. Struktur data menentukan organisasi, metode akses, tingkat hubungan dan alternatif pemrosesan untuk informasi. Ada sejumlah struktur data klasik yang membentuk blok bangunan bagi struktur yang lebih canggih. Struktur data yang lain digabungkan atau dikonstruksi dengan menggunakan struktur data fundamental seperti yang telah dijelaskan. Penting
untuk
dicatat
bahwa
struktur
data
seperti
struktur
program
dapat
direpresentasikan pada tingkat abstraksi yang berbeda. Contohnya stack adalah model konseptual dari suatu struktur data yang dapat diimplementasikan sebagai vendor atau sebuah linked list.
d. Software Procedure Struktur program membatasi hirarki kontrol tanpa melihat urutan pemrosesan data keputusan. Prosedur perangkat lunak berfokus pada detail-detail pemrosesan dari masingmasing modul secara terpisah. Prosedur harus memberikan spesifikasi yang teliti terhadap pemrosesan, mencakup urutan event, poin-poin keputusan nyata, operasi repetitive dan bahkan organisasi/struktur data. Ada hubungan antara struktur dan prosedur. Pemrosesan yang diindikasikan bagi masing-masing modul harus mencakup referensi bagi semua sub ordinat modul yang sedang digambarkan, yaitu representasi procedural dari perangkat lunak yang dilapiskan seperti pada gambar 5.3.
55
Gambar 5.3 Prosedur dibuat Berlapis
e. Information Hiding Konsep modularitas membawa setiap desainer perangkat lunak ke suatau pertanyaan mendasar yaitu bagaimana mendekomposisi suatu solusi perangkat lunak untuk mendapatkan serangkaian modul terbaik. Prinsip penyembunyian informasi menyatakan bahwa modul ditandai dengan keputusan desain yang (masing-masing) tersembunyi dari semua desain lain. Dengan kata lain modul seharusnya ditentukan dan didesain sehingga informasi (prosedur dan data) yang diisikan pada sebuah modul tidak dapat diakses ke modul lain yang tidak memiliki kepentingan terhadap informasi tersebut. Penyembunyian informasi memberikan bukti bahwa modularitas efektif dapat dicapai dengan menetapkan serangkaian modul yang independen yang berkomunikasi satu dengan yang lainnya dimana hanya informasi itu yang diperlukan untuk mencapai fungsi perangkat lunak. Penggunaan penyembunyian informasi sebagai suatu criteria desain untuk sistem modular memberikan keuntungan terbesarnya pada saat dibutuhkan modifikasi selama pengujian dan sesudahnya yaitu selama pemeliharaan perangkat lunak. Karena sebagaian besar data dan prosedur disembunyikan dari bagian perangkat lunak lain, maka kesalahan kecil yang
56
terjadi selama modifikasi punya kemungkinan lebih kecil untuk menyebarke lokasi lain dalam perangkat lunak.
D. EFECTIVE MODULAR DESIGN Semua konsep data fundamental yang telah dijelaskan berfungsi untuk mempercepat desain modular.
1. Cohesi Kohesi adalah suatu ekstensi alamiah dari konsep penyembunyian informasi. Modul kohesi melalukan suatu tugas tunggal pada suatu prosedur perangkat lunak yang memerlukan sedikit interaksi dengan prosedur yang sedang dilakukan di bagian lain dari suatu program. Lebih ringkasnya modul kohesi seharusnya hanya melakukan satu hal saja.
2. Coupling Coupling merupakan sebuah perangkaian pengukuran interkoneksi antara modul-modul pada sebuah struktur program. Pada desain perangkat lunak kita mengusahakan perangkaian yang serendah mungkin. Gambar 5.4 memberikan sebuah ilustrasi mengenai tipe coupling modul yang berbedabeda. Modul a dan d adalah sub ordinat bagi modul-modul yang berbeda. Masing-masing tidak berhubungan sehingga tidak terjadi perangkaian langsung. Modul c adalah sub ordinat dari modul a dan diakses melalui sebuah daftar argument yang konvensional di mana data dilewatkan. Selama ada argument sederhana (yakni data sederhana yang dilewatkan; hubungan satu-ke-satu dari item yang ada), perangkaian rendah. Variasi perangkaian data yang disebut perangkaian melekat (stamp coupling) ditemukan jika satu bagian dari suatu struktur data (daripada sebuah argument sederhana) dilewatkan melalui sebuah interface modul. Hal ini terjadi antara modul a dan b.
57
Gambar 5.4 Tipe Coupling/Perangkaian
E. ARCHITECTURAL DESIGN Sasaran utama desain arsitektur adalah untuk mengembangkan struktur program modular dan merepresentasikan hubungan kontrol antar modul. Desain arsitektur juga membentuk struktur program dan struktur data dengan menentukan interface yang memungkinkan data mengalir melalui program. Sistem-sistem besar selalu diuraikan menjadi subsistem-subsistem yang memberikan set layanan yang berhubungan. Proses perancangan awal untuk mengidentifikasi subsistem ini dan menetapkan kerangka kerja untuk kontrol dan komunikasinya disebut perancangan arsitektural dan output proses perancangan ini merupakan deskripsi dari arsitektur perangkat lunak (Sommerville, 2003). Keuntungan perancangan dan dokumentasi arsitektural perangkat lunak memiliki keuntungan sebagai berikut: a)
Komunikasi stake holder. Arsitektur merupakan presentasi tingkat tinggi dari sistem yang dapat digunakan sebagai fokus pembahasan oleh berbagai stake holder.
b)
Analis sistem. Membuat arsitektur sistem yang eksplisit pada tahap dini pengembangan sistem mengandung arti bahwa analisis akan dilakukan.
58
c) Pemakaian ulang berskala besar. Arsitektur sistem merupakan deskripsi yang kompak dan dapat ditangani mengenai bagaimana sistem diorganisir dan bagaimana komponen-komponen saling mengoperasikan.
1. Software Architecture Masing-masing metode desain memiliki kekuatan dan kelemahan. Faktor seleksi yang penting untuk suatu metode desain adalah luasnya aplikasi di mana aplikasi dapat diaplikasikan. Desain berorientasi pada aliran data dapat menyetujui rentang area aplikasi yang luas. Desain yang berorientasi pada aliran data merupakan suatu metode desain arsitektur yang mengijinkan transisi yang baik dari model analisis ke deskripsi desain dari struktur program. Transisi dari aliran informasi (yang ditunjukkan sebagai diagram aliran data) ke struktur dilakukan sebagai bagian dari proses lima langkah : (1) tipe aliran informasi dibangun; (2) batas aliran diindikasikan; (3) DFD dipetakan ke dalam struktur program; (4) hirarki control ditentukan dengan pemfaktoran; (5) struktur disaring atau diperhalus dengan melakukan pengukuran desain.
2. Data Design Model
data
sering
kali
dipakai
bersama
dengan
model
aliran
data
untuk
mendeskripsikan struktur informasi yang sedang diproses. Model data semantic dari desain perangkat lunak dapat dilihat pada Gambar 5.5.
Gambar 5.5 Model Semantik
59
Kebanyakan sistem perangkat lunak yang besar memanfaatkan database sebagai tempat penyimpanan data yang besar. Pada beberapa kasus, database ini ada secara independen terhadap sistem perangkat lunak. Teknik pemodelan data yang paling banyak dipakai adalah pemodelan Entiti Relasi Atribut (pemodelan ERA) yang menunjukkan entitas data, atribut yang berhubungan dan relasi antar entitas-entitas ini. Perancangan Database adalah proses untuk menentukan isi dan pengaturan data yang dibutuhkan untuk mendukung berbagai rancangan sistem. Perancangan sistem terjadi pada dua tingkat , yaitu : 1)
Pada tingkat pertama, perencanaan sistem, analisis dan rancangan umum dilaksanakan untuk menetapkan kebutuhan pemakai. Tingkat perancangan database ini melibatkan tahap front-end, bebas dari perancangan database tertentu atau Database Management System (DBMS).
2)
Pada tingkat kedua, rancangan umum, seperti diagram entitas relasi tingkat tinggi, ditransformasikan (atau didekomposisikan) ke dalam perancangan database rinci untuk sebuah DBMS tertentu yang akan digunakan untuk mengimplementasikan sistem total. Tiga model database yang cukup dikenal adalah: a) Model Hierarkikal b) Model Jaringan c) Model Relasional Pada masa lalu banyak penjual (vendors) menawarkan Database Management Systems
(DBMS) yang berdasarkan pada Model Hierarkikal dan Model Jaringan.
Saat ini Model
Relasional adalah dominan. Karena itu hampir semua penjual perangkat lunak database menawarkan produk perangkat lunak Relational Database Management Systems (RDBMS).
Model Entity Relationship Adalah suatu penyajian data dengan menggunakan Entity dan Relationship.
Entity 1) Entity adalah obyek yang dapat dibedakan dalam dunia nyata 2) Entity set adalah kumpulan dari entity yang sejenis 3) Entity set dapat berupa: a)
Obyek secara fisik
b) Obyek secara konsep
: Rumah, Kendaraan, Peralatan : Pekerjaan, Perusahaan, Rencana
60
Relationship 1) Relationship adalah hubungan yang terjadi antara satu atau lebih entity. 2) Relationship set adalah kumpulan relationship yang sejenis.
Contoh dari relationship dapat dilihat pada Gambar 5.6.
Atribut
Gambar 5.6 Relationship
1) Atribut adalah karakteristik dari entity atau relationship, yang menyediakan penjelasan detail tentang entity atau relationship tersebut.
2) Nilai Atribut merupakan suatu data aktual atau informasi yang disimpan pada suatu atribut di dalam suatu entity atau relationship. Jenis-Jenis Atribut : 1) Key Atribut yang digunakan untuk menentukan suatu entity secara unik. 2) Atribut Simple Atribut yang bernilai tunggal. 3) Atribut Multivalue Atribut yang memiliki sekelompok nilai untuk setiap instan entity, dapat dilihat pada Gambar 5.7.
Gambar 5.7 Atribut Multivalue 4) Atribut Composite
61
Suatu atribut yang terdiri dari beberapa atribut yang lebih kecil yang mempunyai arti tertentu, dapat dilihat pada Gambar 5.8.
Gambar 5.8 Atribut Composite 5) Atribut Derivatif Suatu atribut yang dihasilkan dari atribut yang lain, dapat dilihat pada Gambar 5.9.
Gambar 5.9 Atribut Derivatif
F. USER INTERFACE DESIGN Desain arsitektur memberikan kepada perekayasa perangkat lunak suatu gambaran mengenai struktur program. Desain interface memfokuskan diri pada tiga area perhatian (1) desain interface antara modul-modul perangkat lunak; (2) desain interface antara perangkat lunak dan prosedur dan konsumen informasi bukan manusia lainnya (yakni entitas eksternal lainnya); (3) desain interface antara seorang manusia (seperti pemakai komputer). Interface user harus bersifat tekstual atau form. Hampir semua user komputer sekarang memiliki personal computer. Komputer-komputer ini menyediakan interface user grafis (graphical user interface/GUI) yang mendukung tampilan berwarna dengan resolusi tinggi dan interaksi dengan memakai mouse dan keyboard. Beberapa karakteristik yang mendasar dari tipe interface bersifat GUI adalah:
62
Karakteristik Windows
Keterangan Multiple window memungkinkan berbagai informasi ditampilkan secara simultan pada layar user
Icon
Icon mewakili berbagai tipe informasi, file maupun proses.
Menu
Perintah dipilih dari menu dan bukan diketikkan dalam suatu bahasa perintah.
Pointing (alat penunjuk)
Peranti
penunjuk
seperti
mouse
digunakan
untuk
melakukan pemilihan dari menu atau menunjuk item yang diinginkan pada window. Grafik
Elemen-elemen grafis dapat dicampur dengan teks pada tampilan yang sama.
EVALUASI 1)
Apakah manfaat dari reverse engineering?
2)
Apakah pengertian reverse engineering?
3)
Apakah perbedaan antara cohesi dan coupling?
4) Gambarkan sebuah ERD yang menggambarkan mahasiswa mengambil kartu rencana studi setiap semester akademik!
63
BAB 6 DESAIN UNTUK SYSTEM REAL-TIME
A. SYSTEM REAL-TIME 1. Pengertian System Real-time Real time system disebut juga dengan Sistem waktu nyata. Sistem yang harus menghasilkan respon yang tepat dalam batas waktu yang telah ditentukan. Jika respon komputer melewati batas waktu tersebut, maka terjadi degradasi performansi atau kegagalan sistem. Sebuah Real time system adalah sistem yang kebenarannya secara logis didasarkan pada kebenaran hasil-hasil keluaran sistem dan ketepatan waktu hasil-hasil tersebut dikeluarkan. Aplikasi penggunaan sistem seperti ini adalah untuk memantau dan mengontrol peralatan seperti motor, assembly line, teleskop, atau instrumen lainnya. Peralatan telekomunikasi dan jaringan komputer biasanya juga membutuhkan pengendalian secara Real time. Berdasarkan batasan waktu yang dimilikinya, Real time system ini dibagi atas: 1. Hard Real time 2. Soft Real time 3. Firm Real time
Komponen dari Real time system ini adalah: 1. Perangkat keras 2. Sistem Operasi Real time 3. Bahasa Pemrograman Real time 4. Sistem Komunikasi
Berdasarkan
response
time
dan
dampaknya,
maka
komputasi
real-time
dapat dibedakan menjadi : 1.
Sistem Hard Real-Time (HRTS) Sistem hard real-time dibutuhkan untuk menyelesaikan critical task dengan jaminan waktu tertentu. Jika kebutuhan waktu tidak terpenuhi, maka aplikasi akan gagal. Dalam definisi lain disebutkan bahwa kontrol sistem hard real-time dapat mentoleransi keterlambatan tidak lebih dari 100 mikro detik.Secara umum, sebuah proses di kirim dengan sebuah pernyataan jumlah waktu dimana dibutuhkan untuk menyelesaikan atau menjalankan I/O. Kemudian penjadwal dapat menjamin proses untuk selesai atau menolak permintaan
64
karena tidak mungkin dilakukan. Mekanisme ini dikenal dengan resource reservation. Oleh karena itu setiap operasi harus dijamin dengan waktu maksimum. Pemberian jaminan seperti ini tidak dapat dilakukan dalam sistem dengan secondary storage atau virtual memory, karena sistem seperti ini tidak dapat meramalkan waktu yang dibutuhkan untuk mengeksekusi suatu proses. Contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah pada sistem pengontrol pesawat terbang. Dalam hal ini, keterlambatan sama sekali tidak boleh terjadi,karena dapat berakibat tidak terkontrolnya pesawat terbang. Nyawa penumpang yang ada dalam pesawat tergantung dari sistem ini, karena jika sistem pengontrol tidak dapat merespon tepat waktu, maka dapat menyebabkan kecelakaan yang merenggut korban jiwa.
2.
Sistem Soft Real-Time (SRTS) Komputasi soft real-time memiliki sedikit kelonggaran. Dalam sistem ini,proses yang kritis menerima prioritas lebih daripada yang lain. Walaupun menambah fungsi soft real-time ke sistem time sharing mungkin akan mengakibatkan ketidakadilan pembagian sumber daya dan mengakibatkan delay yang lebih lama, atau mungkin menyebabkan starvation, hasilnya adalah tujuan secara umum sistem yang dapat mendukung multimedia, grafik berkecepatan tinggi, dan variasi tugas yang tidak dapat diterima di lingkungan yang tidak mendukung komputasi soft real-time.
Contoh penerapan sistem ini dalam kehidupan sehari-hari adalah pada alat penjual/pelayan otomatis. Jika mesin yang menggunakan sistem ini telah lama digunakan, maka mesin tersebut dapat mengalami penurunan kualitas,misalnya waktu pelayanannya menjadi lebih lambat dibandingkan ketika masih baru. Keterlambatan pada sistem ini tidak menyebabkan kecelakaan atau akibat fatal lainnya, melainkan hanya menyebabkan kerugian keuangan saja. Jika pelayanan mesin menjadi lambat, maka para pengguna dapat saja merasa tidak puas dan akhirnya dapat menurunkan pendapatan pemilik mesin. Setelah batas waktu yang diberikan telah habis, pada sistem hard realtime,aplikasi yang dijalankan langsung dihentikan. Akan tetapi, pada sistem softreal-time, aplikasi yang telah habis masa waktu pengerjaan tugasnya,dihentikan
secara
bertahap
atau
dengan
kata
lain
masih
diberikan
toleransiwaktu.Mengimplementasikan fungsi soft real-time membutuhkan design yang hati-hati dan aspek yang berkaitan dengan sistem operasi. Pertama,sistem harus punya prioritas penjadualan, dan proses real-time harus memiliki prioritas tertinggi, tidak melampaui waktu, walaupun prioritas non real-time dapat terjadi.Kedua, dispatch latency harus lebih kecil. Semakin kecil latency, semakin cepat real-time proses mengeksekusi. Untuk menjaga dispatch tetap rendah, kita butuh agar system call untuk preemptible. Ada beberapa cara untuk mencapai tujuan ini.
65
Pertama adalah dengan memasukkan preemption points di durasi system call yang lama, yang memeriksa apakah prioritas utama butuh untuk dieksekusi. Jika sudah, maka contex switch mengambil alih, ketika high priority proses selesai, proses yang diinterupsi meneruskan dengan system call. Points premption dapat diganti hanya di lokasi yang aman di kernel dimana kernel struktur tidak dapat dimodifikasi. Metoda yang lain adalah dengan membuat semua kernel preemptible.Karena operasi yang benar dapat dijamin, semua struktur data kernel harus diproteksi dengan mekanisme sinkronisasi. Dengan metode ini, kernel dapat selalu di preemptible, karena setiap data kernel yang sedang di update diproteksi dengan pemberian prioritas yang tinggi. Jika ada proses dengan prioritas tinggi ingin membaca atau memodifikasi data kernel yang sedang dijalankan, prioritas yang tinggi harus menunggu sampai proses dengan prioritas rendah tersebut selesai. Situasi seperti ini dikenal dengan priority inversion. Kenyataanya, serangkaian proses dapat saja mengakses sumber daya yang sedang dibutuhkan oleh proses yang lebih tinggi prioritasnya. Masalah ini dapat diatasi dengan priority- inheritance protocol, yaitu semua proses yang sedang mengakses sumber daya mendapat prioritas tinggi sampai selesai menggunakan sumber daya. Setelah selesai, prioritas proses inidikembalikan menjadi seperti semula. 3.
Semi Hard Real-Time System (HRTS) atau Semi Soft Real-Time ( SRTS )
Metoda ini merupakan gabungan antara Semi Hard Real-Time System (HRTS) atau Semi Soft Real-Time ( SRTS ). Dengan demikian waktu deadlinenya lebih pendek jika dibandingkan dengan soft real-time ( SRTS ). 4.
Interaktif Deadline ( Waktu Deadlinenya Bisa Ditawar ) Pada interaktif real-time, maka waktu deadlinennya bisa ditawar, artinya tidak secara
mutlak pada titik tertentu, tetapi tergantung dari kesepakatan yang ditentukan dan fleksibel.
5.
Probabilistic / Statistik Metode ini biasanya menggunakan teori probabilitas / teori kemungkinan dengan metoda
statistik.
6.
Intelligence RTS Metode ini biasanya menggunakan Expert Systems / Kecerdasan buatan / Artifial
Inteligence atau Kendali Cerdas. 2. Karakteristik System Real Time System Real Time umumnya punya karakteristik sebagai berikut:
66
• Biasanya merupakan embedded system • Biasanya membutuhkan pemrosesan konkuren untuk sejumlah input yang masuk, sehingga perlu didefinisikan sejumlah task untuk memrosesnya, serta perlu strategi khusus untuk menjadwalkan eksekusi setiap task • Harus bisa menangani input yang sinkron maupun asinkron • Punya kebutuhan yang tinggi terhadap reliability dan safety, sehingga fault tolerance dan exception handling jadi hal yang penting • Seringkali melibatkan berbagai hardware sehingga ada kebutuhan untuk mendefinisikan antarmuka yang baik Elemen Real Time System umumnya terdiri dari: 1. Sensor control processes; yaitu proses yang menerima input dari berbagai sensor 2. Data processor; yaitu proses yang akan melakukan komputasi terhadap data-data yang diterima dari berbagai sensor
3. Actuator control processes; yaitu proses yang akan membangkitkan sinyal untuk berbagai actuator 3.
Manfaat dan Tujuan System Real Time Manfaat : • Sistem waktu nyata keras menjamin bahwa proses waktu nyata dapat diselesaikan dalam batas waktu yang telah ditentukan. Contoh : sistem safety-critical. • Sistem waktu nyata banyak digunakan dalam bermacam-macam aplikasi. Sistem waktu nyata tersebut dapat pula ditanam di dalam alat khusus seperti di kamera, mp3 players, serta di pesawat dan mobil. • Real time juga berguna untuk pengendali reaktor nuklir atau sistem pengendali rem mobil. Juga sering dijumpai pada peralatan medis, peralatan pabrik, peralatan untuk riset ilmiah, dan sebagainya.
Tujuan : Bertujuan untuk menyelesaikan masalah dengan waktu tertentu dan proses waktu nyata dapat diselesaikan dalam waktu tertentu.
67
B. ANALISIS DAN SIMULASI UNTUK SYSTEM REAL-TIME Serangkain atribut di dinamis yang tidak dapat dipisahkan dari persyaratan fungsional sebuah sistem real-time : -
Penanganan interupsi dan switching konteks
-
Waktu respon
-
Laju transfer data dan throughput
-
Alokasi sumber daya dan penanganan priorotas
-
Sikronisasi tugas dan komunikasi antar tugas Masing-masing atribut kerja itu
dapat ditentukan, tetapi sangat sulit untuk
membuktikan apakah elemen sistem akan mencapai respon yang diinginkan, sumber daya sistem akan memadai untuk memenuhi persyaratan komputasional atau apakah algoritma pemrosesan akan mengeksekusi dengan kecepatan yang memadai. Analisis sistem real-time memungkinkan perekayasa sistem memperkirakan masalah-masalah “timing and sizing”.
1. Piranti Matematis untuk Analisis Sistem Real-Time Serangkaian
peranti
matematis
yang
memungkinkan
perekayasa
sistem
memodelkan elemen sistem real-time dan mengakses masalah ukuran dan timing, telah diusulkan oleh Thomas McCabe. Dengan kurang mendasarkan pada teknik analisis aliran data, pendekatan McCabe membuat analisis mampu memodelkan elemen perangkat lunak dan perangkat keras sistem real-time, merepresentasikan kontrol dengan cara probabilistik dan mengaplikasikan analisis jaringan, teori antrian dan grafik dan model matematis Markovian untuk mendapatkan timing sistem dan ukuran sumber daya. Teknik analisis real-time dari McCabe didasar atas model aliran dari sistem realtime. Daripada menggunakan DFD dengan cara yang konvensional, McCabe berpendapat bahwa transformasi (gelembung) suatu DFD dapat direpresentasikan sebagai keadaan proses dari rantai Markov dan aliran data sendirilah yang merepresentasikan transisi di antara keadaan-keadaan proses. Analisis dapat menunjuk probabilitas transisional pada masing-masing jalur aliran data. 0
68
Masing--masing prosses pada mod del seperti DFD D dapat dib bebani ‘biaya a unit” yang mereprresentasikan waktu eksekusi terestimasi (atau aktual) yang dipe erlukan untukk melakukan fungsin nya dan sebuah “nilai massuk” yang me enggambarkan n jumlah inte erupsi sistem yang sesuai dengan n proses terse ebut. Model ittu kemudian dianalisis den ngan menggu unakan serang gkaian perantti matematis yang menghitung m ; 1.
Ju umlah yang diiharapkan darri kunjungan ke suatu prosses
2.
W Waktu yang dig gunakan pada a sistem pada a saat mulai pada p sebuah p proses tertentu
3.
W Waktu total yan ng digunakan n sistem terse ebut Untuk mengambarka m an teknik MccCabe pada contoh c yang rrealistis, perh hatikan DFD
untuk sebuag sistem m tindakan balasan b (coun ntermeausure e) elektronik yang diperlih hatkan pada gambar di bawah in ni :
69
Diagram m alir data mempunyai be entuk standar, tetapi identtifikasi aliran data diganti
pij . mo odel jaringan antrian yang g ditarik dari D DFD diperlihattkan pada gambar dibawah ini
2. Te eknik Simula asi dan Perm modelan Analisis matematis dari d suatu sisttem real-time e merepresen ntasikan satu pendekatan yang dapat digun nakan untukk memaham mi kinerja terproyeksi. Akan tetapi, sejumlah pengem mbang perangkat
real-tiime yang se edang berkem mbang mengg gunakan pera anti simulasi
dan pe emodelan ya ang tidak ha anya mengan nalisa kinerja a sistem teta api juga mem mungkinkan pereka ayasa memba angun protottipe, mengekksekusinya se ehingga mem mahami perila aku sistem. Keseluruhan hubungan rasional dibalik permo odelan dan simulasi untukk sistem-siste em real-time ut i-Logix (pe erusahaan yan ng mengemba angkan peran nti untuk para a perekayasa sistem) menuru a.
Atturan seri (kedatangan dila ayani oleh sub bsistem secarra seri)
b.
Atturan pararel (kedatangan dilayani oleh subsistem se ecara pararel))
c.
Atturan looping g (server den ngan delay d dan sebuah loop “feedba ack” dengan probabilitas loo oping) Pendek katan i-Logix menggunaka an notasi yang menggab bungkan tiga pandangan
yang berbeda b dari suatu sistem : activity-cha art, module-cchart, state-chart. Pendekkatan i-Logix untuk simulasi s dan pemodelan sistem real-tim me akan digam mbarkan pada a bagian berikkut ini : a.
Pa andangan Kon nseptual Masalah-masalah
fungsion nal
diperlakkukan
denga an
menggu unakan
aktivvitas
yang
esan sistem.. Permintaan n konfirmasi pelanggan merepresentasikan kapabilitas pemrose n contoh darii suatu aktiviitas, karena didalam suatu sistem reserrvasi pesawat merupakan edang mengu update posissi pesawat didalam sua atu sistem a avionik. Aktivvitas dapat se dikumpulkan, yang y membe entuk hirarki yang membangun suatu dekomposisi fungsional ari sistem. Ittem informasii seperti jarakk ke suatu sa asaran atau nama seorang pelanggan, da ak kan secara khusus men ngalir dianta ara aktivitas dan juga dapat disim mpan pada nal dari suattu sistem ditangkap deng pe enyimpanan data. d Pandan ngan fungsion gan activitych hart, yang mirrip dengan dia agram aliran data konvenssional.
70
Masalah perila aku dinamis yang biasan nya menunjukk pada aspe ek kontrol, diperlakukan d engan mengg gunakan state echart, suatu notasi yang dikembangka an oleh Harel dan rekande re ekannya. Disini keadaan (atau ( mode) dapat dikum mpulkan dan di-link denga an sejumlah ca ara untuk me erepresentasikkan perilaku sekuensial attau konkuren. Komputer misi m avionik, misalnya dapatt menjadi sala ah satu dari ketiga keadaa an : udara ke e udara, udarra ke tanah, attau navigasi. Pada saat yang y sama, komputer ha arus berada dalam keadaan kontrol pe enerbangan otomatis o atau u manual. Trransisi diantara keadaan-kkeadaan terse ebut secara kh husus dipicu oleh event-e event yang d dapat dikualiffikasikan menurut kondissi. Membalik sa aklar tertentu u pada klep p penutup, misalnya merupakan m su uatu event yang akan menyebabkan transisi dari keadaan uda ara ke tanah h, tetapi hanyya pada kon ndisi dimana pe esawat berad da pada keada aan udara ke e tanah maka amunisi dapa at diperoleh.
Ja adi, dua pand dangan dari sistem itu diin ntergrasikan dengan d cara ssebagai berikkut : dengan dihubungkan ke k masing-ma asing tingkat dari suatu acctivity-chart, biasanya b akan n ada suatu statechart yang g disebut aktiivitas kontrol,, yang perann nya adalah m mengontrol alirran aktivitas an data dari tingkat t itu. Sta atechart dapa at mengontro ol aktivitas. Se ebagai contoh h, statechart da da apat memberi instruksi pad da aktivitas untuk mulai da an berhenti dan untuk men nangguhkan da an merangkum kerja mere eka. Statecha art dapat men ngubah harga a variabel seh hingga akan mempengaruhii pemrosesan n yang dilakukan oleh aktiivitas tersebu ut. Statechartt juga dapat s ke ak ktivitas itu m mengubah pe erilaku merekka sendiri. Untuk U dapat mengirimkan sinyal s pe engontrolan dapat mencium aksi ya ang sedang memunculkan aksi-aksi, statechart ain. Misalnya, bila satu sta atechart mem mulai suatu akktivitas atau dilakukan oleh statechart la menambah nillai suatu variabel, maka statechart yang lain dapat mencium kejadian te ersebut dan menggunakann m nya. Pe erlu disadari bahwa b activity y-chart dan sstatechart terk kait erat, wala aupun bukan merupakan re epresentasi ya ang berbeda dari suatu hal yang sama a. Activity chart sendiri tid dak lengkap se ebagai sebuah model siste em, karena tidak t meneka ankan perilakku. Statechartt juga tidak
71
lengkap karena tanpa aktivitas statechart tidak mempunyai apa-apa untuk dikontrol. Bersama-sama, activity chart detail dan statechart pengontrolannya memberikan model konseptual. Activity-chart merupakan tulang punggung dari model tersebut; dekom-posisi kapabilitas sistemnya merupakan hirarki dominan dari spesifikasi, dan statechart pengontrolannya merupakan kekuatan pengendali di balik perilaku sistem. b.
Pandangan Fisik Spesifikasi yang menggunakan activity-chart dan statechart dalam bentuk model konseptual merupakan fondasi yang sangat bagus, tetapi bukan sistem sesungguhnya. Ada dua alat yang hilang, yaitu alat untuk menggambarkan sistem tersebut dari perspektif fisik dan alat untuk memastikan bahwa sistem diimplementasi dengan cara yang benar untuk spesifikasi tersebut. Aspek-aspek fisik yang diperlukan dalam stemate menggunakan bahasa module-chart. Terminologi “fisik” dan “modul” digunakan secara umum untuk menunjukkan komponen suatu sistem, apakah perangkat keras, perangkat lunak atau hibrida. Seperti
halnya
aktivitas pada suatu activity-chart, modul ditata di dalam suatu hirarki untuk memperlihatkan dekomposisi sistem kedalam komponen dan subkomponennya. Modul dihubungkan oleh garis-garis aliran dimana seseorang dapat menganggapnya sebagai pembawa informasi diantara modul. c.
Analisis dan simulasi Setelah membangun model konseptual, yang terdiri dari activity-chart dan statechart controlling-nya, maka model tersebut dapat secara teliti dianalisis dan diuji. Model dapat menggambarkan keseluruhan sistem, sampai ke tingkat detail yang paling rendah, atau hanya berupa spesifikasi partial. Kita harus memastikan bahwa sintaksis model tersebu benar. Oleh karena itu ada berbagai pengujian langsung. Misalnya, bahwa berbagai bagan tidak lengkap secara menyolok (seperti hilangnya label atau nama, anak panah yang berbayang-bayang), definisi eleme nelemen nongrafis seperti event dan kondisi, hanya menggunakan operasi legal dan sebagainya. Pengecekan sintaks juga melibatkan lebih banyak pengujian yang cermat, seperti kebenaran input dan output. Contoh untuk hal tersebut adalah pengujian terhadap elemene-elemen yang digunakan pada statechart. Tetapi tidak ada satu input pun yang secara internal dipengaruhi seperti event power-on yang dimaksudkan untuk menyebabkan transisi pada statechart tetapi pada activity-chart tidak ditetapkan sebagai input. Itu semua biasanya dirujuk oleh pengujian konsistensi dan kelengkapan dan sebagian besar dari mereka analog dengan pengecekan yang dilakukan oleh kompiler sebelum kompilasi aktual dari suatu bahasa pemrograman.
72
d.
Skenario Running Model yang secara sintaksis benar, secara akurat menggambarkan banyak sistem, tetapi model dapat bukan merupakan sistem yang dipikirkan. Kenyataannya sistem yang digambarkan dapat benar-benar cacat – kebenaran sintaksis tidak menjamin kebenaran fungsi dan perilaku. Sasaran real dari analisis model adalah untuk menemukan apakah model-model benar mengambarkan sistem yang kita inginkan. Analisis tersebut memungkinkan kita mempelajari lebih banyak model yang telah dibangun, untuk membuktikan apakah sistem sesuai dengan yang diharapkan. Hal ini memerlukan bahasa permodelan yang lebih dari sekedar sintaks formal, dan mengharuskan sistem yang dibuat Bila model didasarkan pada suatu semantik formal, perekayasa sistem dapat mengeksekusi model tersebut. Perekayasa dapat menciptakan dan menjalankan skenario yang memungkinnnya “menekan tombol” dan mengamati perilaku model sebelum sistem itu benar-benar dibangun. Contoh : untuk menguji model Automated Teller Machine (ATM) diperlukan langkah-langkah berikut : -
Menciptakan model konseptual
-
Perekayasa memainkan peranan pelanggan dan komputer bank, membuat eventevent seperti memasukkan bank card, menekan tombol, dan pemunculan informasi neraca baru
-
Reaksi sistem terhadap event-event itu dimonitor
-
Inkonsistensi pada perilaku sistem dicatat
-
Model konseptual dimodifikasi untuk mencerminkan perilaku yang tepat
-
Iterasi terjadi sampai sistem yang diinginkan berkembang
Perekayasa sistem menjalankan skenario dan memandang respon sistem secara grafis. Elemen “aktif” dari model tersebut (seperti keadaan bahwa sistem tersebut pada keadaan dan aktivitas yang aktif) disoroti secara grafis dan eksekusi dinamis menghasilkan representasi model teranimasi. Eksekusi suatu skenario mensimulasi sistem yang berjalan secara real time dan melacak informasi time-dependent. Pada setiap titik selama eksekusi, perekayasa dapat meminta untuk mengetahui status yang lainnya: nongrafis, elemen, seperti nilai suatu variabel atau kondisi. e.
Simulasi Pemrograman Skenario memungkinkan perekayasa sistem menguji model secara interaktif. Akan tetapi, saat ini ada lebih banyak simulasi ekstensif yang dapat diharapkan. Kinerja dibawah kondisi acak baik dalam situasi khusus maupun tidak khusus, mungkin perlu dinilai. Untuk situasi dimana simulasi ekstensif dari suatu model real time diinginkan, Simulation Control
73
Language (SCL) memungkinka perekayasa tetap menggunakan kontrol umum terhadap bagaimana eksekusi itu berlangsung, tetapi pada saat yang sama mengeksploitasi kekuatan peranti untuk mengambil alih berbagai detail tersebut. Hal paling sederhana yang dapat dilakukan dengan SLC adalah membaca daftar event dari suatu batch file. Ini berarti bahwa panjang skenario atau bagian dari skenario dapat dipersiapkan sebelumnya dan dieksekusi secara otomatis. Hal ini dapat diobservasi oleh perekayasa sistem. Sebagai alternatif, perekayasa sistem dapat memprogram dengan SCL untuk menentukan break point dan memonitor variabel tertentu, keadaan atau kondisi. Sebagai contoh, dalan menjalankan simulasi suatu sistem avionik, perekayasa sistem harus meminta program SCL untuk berhenti kapan saja radar mengunci target dan beralih ke mode interaktif. Sekali “lock on” dikenali, perekayasa mengambil alih secara interaktif, sehingga keadaan ini dapat diamati secara lebih detail. Penggunaan skenario dan simulasi juga memungkinkan perekayasa mengumpulkan statistik yang sangat berarti tentang operasi sistem yang akan dibangun. Contohnya, kita dapat mengetahui berapa kali dalam suatu penerbangan tertentu dari pesawat, radar kehilangan target lock on. Karena mungkin sulit bagi perekayasa untuk meletakkan bersama-sama
skenario
penerbangan
all-encom-passing
tunggal,
maka
dapat
dikembangkan simulasi terprogram dengan menggunakan hasil-hasil yang terakumulasi dari skenario lain untuk mendapatkan statis tik kasus rata-rata. Program kontrol otomatis menghasilkan event-event acak sesuai dengan probabilitas yang ditentukan sebelumnya. Jadi event-event yang sangat terjadi (katakanlah tempat duduk yang meloncat otomatis pada pesawat tempur) dapat diberi probabilitas sangat rendah sementara yang lain diberi probabilitas yang lebih tinggi dan pemilihan acak dari kejadian sehingga menjadi realistis. Untuk dapat mengumpulkan statistik yang diinginkan, masukkan break poiny yang sesuai pada program SCL. f.
Translasi Otomatis ke dalam Kode Sekali model sistem dibangun, maka keseluruhan model dapat diterjemahkan kedalam kode yang dapat dieksekusi dengan menggunakan suatu fungsi prototyping, activity-chart dan statechart controlling nya dapat diterjemahkan kedalam bahasa pemrograman tingkat tinggi, seperti Ada atau C. Saat ini kegunaaan utama dari kode yang dihasilkan adalah untuk mengamati sistem yang bekerja dalam keadaan yang sedekat mungkin dengan dunia nyata. Contohnya, kode prototype dapat dieksekusi dalam stimulator full-fledged dari lingkungan target atau lingkungan akhir itu sendiri. Kode yang dihasilkan oleh peranti CASE seperti itu harus dikategorikan menjadi “protipikal”. Model ini bukan merupakan produksi atau kode akhir. Akibatnya model tidak dapat selalu merefleksikan kinerja real-
74
time yang akurat dari sistem yang dimaksudkan. Meskipun demikian, model sistem sangat berguna untuk pengujian kinerja sistem yang dekat dengan lingkungan nyata.
C. DESAIN REAL-TIME Desain perangkat lunak real-time harus menggabungkan semua konsep dan prinsip fundamental yang berhubungan dengan perangkat lunak kualitas tinggi. Perangkat lunak realtime juga merupakan serangkaian masalah uni bagi para desainer : -
Representasi interupsi dan switching konteks
-
Konkurensi yang dimanifestasikan oleh multitasking dan multi prosessing
-
Komunikasi antar-tugas dan sinkronisasi
-
Variasi yang luas didalam data dan laju komunikasi
-
Representasi batasan timing
-
Pemrosesan asinkron
-
Perangkaian yang perlu dan tidak dapat dihindarkan dengan sistem operasi, perangkat keras dan elemen sistem eksternal yang lain
Prinsip permodelan yang harus dipertimbangkan dalam desain sistem real-time : -
Atomisitas eksplisit Perlu untuk menentukan “aksi atomik” secara eksplisit sebagai bagian dari model desain real-time. Aksi atau event atomik merupakan fungsi yang dibatasi dengan baik yang dapat dieksekusi oleh suatu tugas tunggal atau dieksekusi secara konkuren oleh beberapa tugas. Aksi atomik diminta hanya mempengaruhi partisipan-partisipan tersebut; tidak ada bagian lain dari sistem yang dipengaruhi
-
Interleaving Meskipun pemrosesan dapat dibuat konkuren, sejarah dari berbagai komputasi seharusnya ditandai dengan suatu cara yang dapat diperoleh dengan urutan linier dari aksi. Sebagai hasil dari aksi ini, keadaan di modifikasi dan aksi ked ua berlangsug. Karena beberapa aksi dapat berlangsung didalam suatu keadaan yang diberikan, maka dapat ditimbulkan hasil yang berbeda dari keadaan awal yang sama. “Non-determinisme ini penting dalam permodelan interleaved dari konkurensi”
-
Keadilan dan sejarah yang tidak terbatas Sejarah pemrosesan dari suatu sistem diasumsikan tidak terbatas. Yang kita maksudkan adalah pemrosesan berlanjut secara tidak terbatas. Yang kita maksudkan adalah pemrosesan berlanjut secara tidak terbatas atau “tersendat” sampai beberapa event menyebabkan sistem melanjutkan pemrosesan. Persyaratan keadilan mencegah sistem berhenti pada beberapa titik yang berubah-ubah.
75
-
Prinsip sistem tertutup Model desain sistem real time harus meliputi perangkat lunak dan lingkungan dimana perangkat lunak berada. “karena itu aksi-aksi dapat dibagi-bagi kedalam aksi yang sistem itu sendiri bertanggung jawab dan kedalam aksi yang diasumsikan akan dieksekusi oleh lingkungan”
-
Penstrukturan keadaan Sistem real time dapat dimodelkan sebagai serangkaian objek, masing-masing memiliki keadaannya sendiri-sendiri Perekayasa perangkat lunak harus memperhatikan masing-masing konsep tersebut pada saat desain sistem real-time berkembang.
76
BAB 7 TEKNIK PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK Pengujian perangkat lunak adalah elemen kritis dari jaminan kualitas perangkat lunak dan merepresentasikan spesifikasi, desain dan pengkodean.
A. DASAR-DASAR PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK Meningkatnya visibilitas (kemampuan) perangkat lunak sebagai suatu elemen sistem dan “biaya” yang muncul akibat kegagalan perangkat lunak, memotivasi dilakukannya perencanaan yang baik melalui pengujian yang teliti. Pada dasarnya, pengujian merupakan satu langkah dalam proses rekayasa perangkat lunak yang dapat dianggap sebagai hal yang merusak daripada membangun. Dalam melakukan uji coba ada 2 masalah penting yang akan dibahas, yaitu : •
Teknik uji coba perangkat lunak
•
Strategi uji coba perangkat lunak
a.
Teknik Uji Coba Perangkat Lunak Pada dasarnya, pengujian merupakan suatu proses rekayasa perangkat lunak yg dapat dianggap
b.
(secara
psikologis)
sebagai
hal
yg
destruktif
daripada
konstruktif.
Sasaran Pengujian (Glen Myers) : •
Pengujian adalah proses eksekusi suatu program dengan maksud menemukan kesalahan.
•
Test case yg baik adalah test case yg memiliki probabilitas tinggi untuk menemukan kesalahan yg belum pernah ditemukan sebalumnya.
•
Pengujian yg sukses adalah pengujian yg mengungkap semua kesalahan yg belum pernah ditemukan sebelumnya.
c.
Prinsip pengujian (diusulkan davis) : •
Semua pengujian harus dapat ditelusuri sampai ke persyaratan pelanggan
•
Pengujian harus direncanakan lama sebelum pengujian itu dimulai.
•
Prinsip
Pareto
berlaku
untuk
pengujian
perangkat
lunak.
Prinsip
Pareto
mengimplikasikan 80% dari semua kesalahan yg ditemukan selama pengujian sepertinya akan dapat ditelusuri sampai 20% dari semua modul program.
77
d.
•
Pengujian harus mulai "dari yg kecil" dan berkembang ke pengujian "yang besar".
•
Pengujian yg mendalam tidak mungkin.
•
Paling efektif, pengujian dilakukan oleh pihak ketiga yg independen.
Testabilitas Testabilitas perangkat lunak adalah seberapa mudah sebuah program komputer dapat diuji. Karena pengujian sangat sulit, perlu diketahui apa yg dapat dilakukan untuk membuatnya menjadi mudah.
Karakteristik perangkat lunak yg diuji : 1.
OPERABILITAS, semakin baik dia bekerja semakin efisien dia dapat diuji.
2.
OBSERVABILITAS, apa yg anda lihat adalah apa yg anda uji.
3.
KONTROLABILITAS, semakin baik kita dapat mengontrol perangkat lunak semakin banyak pengujian yg adapat diotomatisasi dan dioptimalkan.
4.
DEKOMPOSABILITAS, dengan mengontrol ruang lingkup pengujian kita dapat lebih cepat mengisolasi masalah dan melakukan pengujian kembali.
5.
KESEDERHANAAN, semakin sedikit yg diuji semakin cepat pengujian.
6.
STABILITAS, semakin sedikit perubahan semakin sedikit gangguan pengujian.
7.
KEMAMPUAN DIPAHAMI, semakin banyak informasi yg dimiliki semakin detail pengujiannya.
e.
ATRIBUT PENGUJIAN YG BAIK : •
Memiliki probabilitas yg tinggi menemukan kesalahan.
•
Tidak redundan.
•
Harusnya ‘jenis terbaik’.
•
Tidak boleh terlalu sederhana atau terlalu kompleks.
B. TEST CASE DESIGN Terdapat bermacam-macam rancangan metode test case yg dapat digunakan, semua menyediakan pendekatan sistematis untuk uji coba, yg terpenting metode menyediakan kemungkinan yg cukup tinggi menemukan kesalahan. Terdapat 2 macam test case: •
Pengetahuan fungsi yg spesifik dari produk yg telah dirancang untuk diperlihatkan, test dapat dilakukan untuk menilai masing-masing fungsi apakah telah berjalan sebagaimana yg diharapkan.
78
•
Pengetahuan tentang cara kerja dari produk, test dapat dilakukan untuk memperlihatkan cara
kerja
dari
produk
secara
rinci
sesuai
dengan
spesifikasinya.
Dua macam pendekatan test yaitu : 1. Black Box Testing Test case ini bertujuan untuk menunjukkan fungsi perangkat lunak tentang cara beroperasinya, apakah pemasukan data keluaran telah berjalan sebagaimana yang diharapkan dan apakah informasi yang disimpan secara eksternal selalu dijaga kemutakhirannya. Tehnik pengujian black-box berfokus pada domain informasi dari perangkat lunak, dengan melakukan test case dengan menpartisi domain input dari suatu program dengan
cara
yang
memberikan
cakupan
pengujian
yang
mendalam.
Metode pengujian graph-based mengeksplorasi hubungan antara dan tingkah laku objek-objek program. Partisi ekivalensi membagi domain input ke dalam kelas data yang mungkin untuk melakukan fungsi perangkat lunak tertentu. Analisis nilai batas memeriksaa kemampuan program untuk menangani data pada batas yang dapat diterima. Metode pengujian yang terspesialisasi meliputi sejumlah luas kemampuan perangkat lunak dan area aplikasi. GUI, arsitektur client/ server, dokumentasi dan fasilitas help dan sistem real time masing-masing membutuhkan pedoman dan tehnik khusus untuk pengujian perangkat lunak. 2. White Box Testing Adalah meramalkan cara kerja perangkat lunak secara rinci, karenanya logikal path (jalur logika) perangkat lunak akan ditest dengan menyediakan test case yang akan mengerjakan kumpulan kondisi dan atau pengulangan secara spesifik. Secara sekilas dapat diambil kesimpulan white box testing merupakan petunjuk untuk mendapatkan program yang benar secara 100%. •
Pengujian white-box berfokus pada struktur control program. Test case dilakukan untuk memastikan bahwa semua statemen pada program telah dieksekusi paling tidak satu kali selama pengujian dan bahwa semua kondisi logis telah diuji. Pengujian basic path, tehnik pengujian white-box, menggunakan grafik (matriks
79
grafiks) untuk melakukan serangkaian pengujian yang independent secara linear yang akan memastikan cakupan. Pengujian aliran data dan kondisi lebih lanjut menggunakan logika program dan pengujian loop menyempurnakan tehnik white-box yang lain dengan memberikan sebuah prosedur untuk menguji loop dari tingkat kompleksitas yang bervariasi. Pengujian black-box didesain untuk mengungkap kesalahan pada persyaratan fungsional
tanpa
mengabaikan
kerja
internal
dari
suatu
program.
C. WHITE-BOX TESTING Uji coba white box adalah metode perancangan test case yang menggunakan struktur kontrol dari perancanganprosedural untuk mendapatkan test case. Dengan menggunakan metode white box, analis sistem akan dapatmemperoleh test case yang : • Menjamin seluruh independent path di dalam modul yang dikerjakan sekurang-kurangnya sekali • Mengerjakan seluruh keputusan logikal • Mengerjakan seluruh loop yang sesuai dengan batasannya • Mengerjakan seluruh struktur data internal yang menjamin validitas Apa yang di uji dengan white box 1. Struktur data 2. Statement Kondisi 3. Statement Pengulangan Persyaratan dalam menjalankan strategi White Box Testing •
Mendefinisikan semua alur logika
•
Membangun kasus untuk digunakan dalam pengujian
•
Mengevaluasi semua hasil pengujian
•
Melakukan pengujian secara menyeluruh
Kelebihan white box tes: •
Correctness program dan kebenaran dalam mendefinisikan algoritma dapat diketahui secara langsung dengan pengolahan path.
•
White box testing dapat dilakukan dengan follow up performance line coverage, dengan memberikan pihak tester list of line code yang belum dieksekusi.
80
•
Menentukan kualitas pekerjaan coding dan pengaruhnya untuk standar coding.
Kelemahan white box tes: •
Jumlah biaya untuk white box testing lebih besar daripada biaya yang dibutuhkan untuk black box, untuk ukuran software yang sama.
•
Belum mampu melakukan tes availability, reliability, load durability dan testing – testing lain yang berhubungan dengan requirement faktor – faktor untuk operasi, revisi dan transisi.
1. Pengujian Basis Path Uji coba basis path adalah teknik uji coba white box yg diusulkan Tom McCabe. Metode ini memungkinkan perancang test case mendapatkan ukuran kekompleksan logical dari perancangan prosedural danmenggunkan ukuran ini sbg petunjuk untuk mendefinisikan basis set dari jalur pengerjaan. Test case yg didapat digunakan untuk mengerjakan basis set yg menjamin pengerjaan setiap perintah minimal satu kali selama ujicoba. a.
Notasi diagram alir Sebelum metode basis path dapat diperkenalkan, notasi sederhana
untuk representasi aliran kontrol yangdisebut diagram alir (atau grafik program) harus diperkenalkan. Pada gambar dibawah ini masing-masing lingkaran disebut simpul grafik alir, yang merepresentasikan satu atau lebih statemen prosedural. Anak
panah
pada
grafik
alir
tersebut
yang
disebut
edges
atau
links,
merepresentansikan aliran kontrol dan analog dengan anak panah bagan alir. Edges harus
berhenti
pada
suatu
simpul,
meskipun
bila
simpul
tersebut
tidak
merepresentasikan statemen prosedural (seperti if-then-else). Area yang dibatasi oleh edge dan simpul disebut region.
Untuk menggambarkan pemakaian diagram alir diberikan contoh perancangan prosedural dalam bentuk flowchart
81
Lingkaran/node
: menggambarkan satu/lebih perintah prosedural. Urutan proses dan keputusan dapat dipetakan dalam satunode.
Tanda panah/edge :
menggambarkan
aliran
kontrol.
Setiap
node
harus
mempunyai tujuan node Region
:
adalah daerah yg dibatasi oleh edge dan node. Termasuk daerah diluar grafik alir.
b.
Kompleksitas Siklomatis Kompleksitas
Siklomatis
adalah
metric
perangkat
lunak
yang
memberikan pengukuran kuantitaif terhadap kompleksitas logis suatu program. Kompleksitas Siklomatis menentukan jumlah jalur independen dalam basis set suatu program dan memberikan batas atas bagi jumlah pengujian yang harus dilakukan untuk memastikan bahwa semua statemen telah dieksekusi sedikitnya satu kali. Jalur independen adalah jalur yang melalui program yang mengintroduksi sedikitnya satu rangkaian statemen proses baru atau suatu kondisi baru.
82
c.
Melakukan Test Case 1) Dengan menggunakan desain atau kode sebagai dasar, gambarkan sebuah grafik alir yang sesuai. 2) Tentukan kompleksitas siklomatis dari grafik alir resultan. 3) Tentukan sebuah basis set dari jalur independen secara linier. 4) Siapkan test case yang akan memaksa adanya eksekusi setiap basis set.
d.
Matrik Grafis • Matrik grafis adalah matriks bujur sangkar yang ukurannya sama dengan jumlah simpul pada grafik alir. • Masing-masing
baris
dan
kolom
sesuai
dengan
yang
diidentifikasikan, dan entri matriks sesuai dengan edge di antara simpul
2. Pengujian Struktur Kontrol Teknik pengujian basis path yang digambarkan diatas adalah satu dari sejumlah teknik untuk pengujian stuktur kontrol. Meskipun pengujian basis path sederhana dan sangat efektif, tetapi pengujian ini tidak memadai. a.
Pengujian Kondisi Merupakan sebuah metode desain test case yang menggunakan kondisi
logis yang ada pada suatuprogram. Kondisi sederhana adalah variable Boolean atau suatu persamaan hubungan, dapat didahuluidengan satu operator NOT.Bila terdapat suatu kondisi tidak benar, maka paling tidak satu komponen dari kondisi tersebut salah.Dengan demikian tipe kesalahan pada suatu kondisi meliputi berikut ini : •
Kesalahan operator Boolean (ada operator Boolean yang salah/hilang/ekstra)
•
Kesalahan variable Boolean
•
Kesalahan tanda kurung Boolean
•
Kesalahan operator relasional
•
Kesalahan persamaan aritmatika
Metode pengujian kondisi berfokus pada pengujian masing-masing kondisi di dalam program. Metode ini mempunyai dua keuntungan yaitu : •
Pengukuran kupasan pengujian dari satu kondisi adalah sederhana
•
Cakupan pengujian terhadap kondisi di dalam suatu program memberikan pedoman untuk melkaukan pengujian tambahan untuk program tersebut.
83
Tujuan pengujian kondisi adalah mendeteksi tidak hanya kesalahan di dalam kondisi program, tetapi juga kesalahan lain pada program. b.
Pengujian Aliran Data Metode ini memilih jalur pengujian dari suatu program sesuai dengan lokasi definisi dan menggunakanvariable-variabel pada program.Strategi pengujian aliran data berguna untuk memilih jalur pengujian dari suatu program yang berisistatemen if dan loop yang tersarang
c.
Pengujian Loop Loop adalah batu pertama untuk mayoritas algoritma yang diimplementasikan pada Software. Pengujianloop merupakan teknik pengujian white-box yang secara ekslusif berfokus pada validitas konstruksiloop. Empat kelas loop yang berbeda dapat didefinisikan : •
Loop sederhana
•
Loop terangkai
•
Loop tersarang
•
Loop tidak terstruktur
D. CONTROL STRUCTURE TESTING Control Structure Testing merupakan bagian dari pengujian white-box. Kondisi pengujian : •
kasus uji metode desain.
•
bekerja pada kondisi logis dalam modul program
•
melibatkan pengujian dari kedua ekspresi relasional dan ekspresi aritmatika.
•
Jika kondisi tidak benar, maka setidaknya satu komponen dari kondisi tidak benar.
•
Jenis kesalahan dalam pengujian kondisi kesalahan operator boolean, variabel boolean kesalahan, kesalahan kurung boolean, kesalahan operator relasional, dan kesalahan aritmatika ekspresi. -
Kondisi Sederhana: ekspresi Boolean variabel atau relasional, kemungkinan dilanjutkan oleh operator NOT.
-
Kondisi Compound: Hal ini terdiri dari dua atau lebih kondisi sederhana, operator Boolean dan tanda kurung.
-
Ekspresi Boolean: suatu kondisi tanpa ekspresi relasional.
84
1. Data Flow Diagram Metode data flow testing memilih jalur program berdasarkan pada lokasi dari definisi dan penggunaan variabel-variabel pada program. Sebagai ilustrasi pendekatan data flow testing, diasumsikan bahwa tiap pernyataan dalam suatu program ditandai dengan suatu penomoran pernyataan yang unik sifatnya, sebagai identitas dari tiap pernyataan tersebut, dimana tiap fungsi tidak memodifikasi parameter atau variabel globalnya. Untuk suatu pernyataan dengan S sebagai nomor pernyataannya: –
DEF(S) = [X | pernyataan S mengandung suatu definisi X]
–
USE(S) = [X | pernyataan S mengandung suatu penggunaan X]
Jika pernyataan S adalah suatu pernyataan IF atau LOOP, maka bagian DEF akan kosong dan bagian USE didasarkan pada kondisi dari pernyataan S. Definisi dari variabel X pada pernyataan S dinyatakan “tinggal” di dalam pernyataan S’ jika ada suatu jalur dari pernyataan S ke pernyataan S’ yang tidak mengandung definisi X tersebut. Ikatan Definition-Use (DU) dari X ditulis dalam bentuk [X,S,S’], dimana S dan S’ adalah nomor pernyataan, hal ini berarti X ada pada DEF(S) dan USE(S’), dan definisi X pada pernyataan S tinggal di dalam pernyataan S’. Suatu strategi data flow testing sederhana harus mencakup tiap ikatan DU setidaknya sekali. Oleh karena itu data flow testing disebut juga strategi DU testing.
DU testing tidak selalu menjamin pemenuhan cakupan seluruh cabang dari program. Namun hal ini adalah suatu situasi yang jarang terjadi, bilamana suatu cabang tidak menjadi cakupan dari DU testing, seperti konstruksi IF-THEN-ELSE, dimana bagian THEN tidak mempunyai definisi variabel apapun, dan bagian ELSE tidak ada. Pada situasi ini, cabang ELSE dari pernyataan IF tidak perlu di cakup oleh DU testing. Strategi data flow testing sangat berguna untuk menentukan jalur tes pada program yang berisi pernyataan nested if dan loop. Sebagai ilustrasi dari penerapan DU testing untuk memilih jalur tes PDL sebagai berikut
85
Untuk meng ggunakan stra ategi DU testi ting dalam me emilih jalur tes dari diagram m control
flow, perlu mengetahui defnisi d dan pe enggunaan da ari variabel di tiap kondisi atau a blok pada PDL. Diasumsikan n bahwa varia abel X didefin nisikan pada pernyataan p akkhir dari blok B1, B2, B3, B4, dan B5 dan digunaka an pada pernyyataan pertam ma dari blok B2, B B3, B4, B5, dan B6. Jika menggunakan strate egi branch tes esting untuk memilih m jalur ttes dari PDL, sebagaiman na disebutkan n di atas, tidakk dibutuhkan informasi tam mbahan. Untuk mem milih jalur tes dari d diagram untuk BRO te esting, dibutuhkan pengetaahuan akan struktur darri tiap kondisi atau blok. (S Setelah pemiliihan jalur pro ogram, perlu menentukan m apakah jalur fisibel untuk k program; ya aitu setidakny ya satu masukkan ada yang g melalui jalur.) ataan pada su uatu program dihubungkan n satu sama lain Sejak pernyyataan-pernya berdasarkan n pada definissi dan penggu unaan variabe el, pendekata an data flow testing te akan efektif untuk mendeteksii error. Bagaimanap pun juga, masalah-masalah pengukuran n cakupan tess dan pemilihan jalur tes untuk data flow testing akan a lebih sullit daripada masalah m yang berkaitan den ngan testing kond disi. Adalah tidakk realistis unttuk mengasum msikan bahwa a data flow te esting akan diigunakan secara ekste ensif bila melakukan tes su uatu sistem yang y besar. Namun biasanyya akan digunakan pada p daerah tertentu t yang g ditargetkan sebagai penyyebab kesalah han dari
software.
86
a. Loop Testing
Loop testing adalah suatu teknik white box testing yang berfokus pada validitas konstruksi loop secara eksklusif. Gambar 3.10 memperlihatkan empat kelas yang berbeda dari loop [BEI90], yaitu: • Simple Loops • Nested Loops • Concatenated Loops • Unstructured Loops
b. Simple Loops Sekumpulan tes berikut ini dapat digunakan untuk simple loops, dimana n adalah jumlah maksimum yang dapat dilewatkan pada loop: -
Lompati loop secara keseluruhan, tak ada iterasi / lewatan pada loop.
-
Lewatkan hanya satu kali iterasi pada loop.
-
Lewatkan dua kali iterasi pada loop.
-
Lewatkan m kali iterasi pada loop dimana m
-
Lewatkan n-1, n, n+1 kali iterasi pada loop.
c. Nested Loops Jika pendekatan tes untuk simple loops dikembangkan pada nested loops, jumlah kemungkinan tes akan berkembang secara geometris searah dengan semakin tingginya tingkat dari nested loops. -
Beizer [BEI90], memberikan suatu pendekatan yang akan menolong untuk mengurangi jumlah tes.
-
Mulailah dari loop yang paling dalam. Set semua loops lainnya dengan nilai minimum.
-
Lakukan tes simple loops untuk loop yang paling dalam, dengan tetap mempertahankan loops yang ada di luarnya dengan nilai parameter iterasi yang minimum. Tambahkan tes lainnya untuk nilai yang diluar daerah atau tidak termasuk dalam batasan nilai parameter iterasi.
87
-
Kerjakan dari dalam ke luar, lakukan tes untuk loop berikutnya, tapi dengan tetap mempertahankan semua loop yang berada di luar pada nilai minimum dan nested loop lainnya pada nilai yang umum.
-
Teruskan hingga keseluruhan dari loops telah dites.
d. Concatenated Loops Concatenated loops dapat dites dengan menggunakan pendekatan yang didefinisikan untuk simple loops, jika tiap loops independen (tidak saling bergantung) antara satu dengan yang lainnya. Dikatakan dua loops tidak independen, jika dua loops merupakan
concatenated loops, dan nilai loop counter pada loop 1 digunakan sebagai nilai awal untuk loop 2. Bila loops tidak independen, direkomendasikan memakai pendekatan sebagaimana yang digunakan pada nested loops.
e. Unstructured Loops Tidak dapat dites dengan efektif. Dan bila memungkinkan loops jenis ini harus didisain ulang.
BLACK-BOX TESTING Black box testing, dilakukan tanpa pengetahuan detil struktur internal dari sistem atau komponen yang dites. juga disebut sebagai behavioral testing, specification-based testing,
input/output testing atau functional testing. Black box testing berfokus pada kebutuhan fungsional pada software, berdasarkan pada spesifikasi kebutuhan dari software. Black box
testing bukan teknik alternatif daripada white box testing. Lebih daripada itu, ia merupakan pendekatan pelengkap dalam mencakup error dengan kelas yang berbeda dari metode white
box testing. Kategori error yang akan diketahui melalui black box testing : •
Fungsi yang hilang atau tak benar
•
Error dari antar-muka
•
Error dari struktur data atau akses eksternal database
•
Error dari kinerja atau tingkah laku
•
Error dari inisialisasi dan terminasi
Tujuan metode ini mencari kesalahan pada: • Fungsi yg salah atau hilang • Kesalahan pada interface • Kesalahan pada struktur data atau akses database • Kesalahan performansi • Kesalahan inisialisasi dan tujuan akhir
88
Metode ini tidak terfokus pada struktur kontrol seperti pengujian white-box tetapi pada domain informasi. Pengujian dirancang untuk menjawab pertanyaan sebagai berikut : • Bagaimana validitas fungsional diuji? • Apa kelas input yg terbaik untuk uji coba yg baik? • Apakah sistem sangat peka terhadap nilai input tertentu? • Bagaimana jika kelas data yang terbatas dipisahkan? • Bagaimana volume data yg dapat ditoleransi oleh sistem? • Bagaimana pengaruh kombinasi data terhadap pengoperasian system? a. Metode Pengujian Graph-Based Langkah pertama pada black box testing adalah memahami obyek yang dimodelkan dalam software dan hubungan koneksi antar obyek, kemudian definisikan serangkaian tes yang merupakan verifikasi bahwa semua obyek telah mempunyai hubungan dengan yang lainnya sesuai yang diharapkan. [BEI95] Langkah ini dapat dicapai dengan membuat grafik, dimana berisi kumpulan node yang mewakili obyek, penghubung / link yang mewakili hubungan antar obyek, bobot node yang menjelaskan properti dari suatu obyek, dan bobot penghubung yang menjelaskan beberapa karakteristik dari penghubung / link.
•
Nodes direpresentasikan sebagai lingkaran yang dihubungkan dengan garis penghubung.
•
Suatu hubungan langsung (digambarkan dalam bentuk anak panah) mengindikasikan suatu hubungan yang bergerak hanya dalam satu arah.
89
•
Hubungan dua arah, juga disebut sebagai hubungan simetris, menggambarkan hubungan yang dapat bergerak dalam dua arah.
•
Hubungan paralel digunakan bila sejumlah hubungan ditetapkan antara dua nodes Beizer menggambarkan sejumlah metode pengujian behavioral yang dapat
menggunakan grafik : •
Pemodelan Alur Transaksi, dimana node mewakili langkah-langkah transaksi (misal langkah-langkah penggunaan jasa reservasi tiket pesawat secara on-line), dan penghubung mewakili logika koneksi antar langkah (misal masukan informasi penerbangan diikuti dengan pemrosesan validasi / keberadaan).
•
Pemodelan Finite State, dimana node mewakili status software yang dapat diobservasi (misal tiap layar yang muncul sebagai masukan order ketika kasir menerimaa order), dan penghubung mewakili transisi yang terjadi antar status (misal informasi order diverifikasi dengan menampilkan keberadaan inventori dan diikuti dengan masukan informasi penagihan pelanggan).
•
Pemodelan Alur Data, dimana node mewakili obyek data (misal data Pajak dan Gaji Bersih), dan penghubung mewakili transformasi untuk me-translasikan antar obyek data (misal Pajak = 0.15 x Gaji Bersih).
•
Pemodelan Waktu / Timing, dimana node
mewakili obyek program dan
penghubung mewakili sekuensial koneksi antar obyek tersebut. Bobot penghubung digunakan untuk spesifikasi waktu eksekusi yang dibutuhkan. Testing berbasis grafik (graph based testing) dimulai dengan mendefinisikan semua
nodes dan bobot nodes. Dalam hal ini dapat diartikan bahwa obyek dan atribut didefinisikan terlebih dahulu. Data model dapat digunakan sebagai titik awal untuk memulai, namun perlu diingat bahwa kebanyakan nodes merupakan obyek dari program (yang tidak secara eksplisit direpresentasikan dalam data model). Agar dapat mengetahui indikasi dari titik mulai dan akhir grafik, akan sangat berguna bila dilakukan pendefinisian dari masukan dan keluaran nodes. Bila nodes telah diidentifikasi, hubungan dan bobot hubungan akan dapat ditetapkan. Hubungan harus diberi nama, walaupun hubungan yang merepresentasikan alur kendali antar obyek program sebenarnya tidak butuh diberi nama. Pada banyak kasus, model grafik mungkin mempunyai loops (yaitu, jalur pada grafik yang terdiri dari satu atau lebih nodes, dan diakses lebih dari satu kali iterasi). Loop testing dapat diterapkan pada tingkat black box. Grafik akan menuntun dalam mengidentifikasi loops yang perlu dites. Bila nodes telah diidentifikasi, hubungan dan bobot hubungan akan dapat ditetapkan. Hubungan harus diberi nama, walaupun hubungan yang merepresentasikan alur kendali antar obyek program sebenarnya tidak butuh diberi nama. Pada banyak kasus, model grafik mungkin mempunyai loops (yaitu, jalur pada
90
grafik yang terdiri dari satu atau lebih nodes, dan diakses lebih dari satu kali iterasi). Loop
testing dapat diterapkan pada tingkat black box. Grafik akan menuntun dalam mengidentifikasi loops yang perlu dites. b. Equivalence Partitioning Equivalence partitioning adalah metode pengujian black-box yg memecah atau membagi domain input dariprogram ke dalam kelas-kelas data sehingga test case dapat diperoleh. Perancangan test case equivalence partitioning berdasarkan evaluasi kelas equivalence untuk kondisi input ygmenggambarkan kumpulan keadaan yg valid atau tidak. Kondisi input dapat berupa nilai numeric, range nilai,kumpulan nilai yg berhubungan atau kondisi Boolean. Contoh : Pemeliharaan data untuk aplikasi bank yg sudah diotomatisasikan. Pemakai dapat memutar nomor telepon bank dengan menggunakan mikro komputer yg terhubung dengan password yg telah ditentukan dan diikuti denganperintah-perintah. Data yg diterima adalah : Kode area : kosong atau 3 digit Prefix : 3 digit atau tidak diawali 0 atau 1 Suffix : 4 digit Password : 6 digit alfanumerik Perintah : check, deposit, dan lain-lain Selanjutnya kondisi input digabungkan dengan masing-masing data elemen dapat ditentukan sebagai berikut : Kode area :
kondisi input, Boolean – kode area mungkin ada atau tidak kondisi input, range – nilai ditentukan antara 200 dan 999
Prefix
:
kondisi input range > 200 atau tidak diawali 0 atau 1Suffix : kondisi input nilai 4 digit
Password :
kondisi input boolean – pw mungkin diperlukan atau tidak kondisi input nilai dengan 6 karakter string
Perintah
:
kondisi input set berisi perintah-perintah yang telah didefinisikan
c. Boundary Value Analysis Untuk permasalahan yg tidak diketahui dengan jelas cenderung menimbulkan kesalahan pada domain outputnya. BVAmerupakan pilihan test case yg mengerjakan nilai yg
91
telah ditentukan, dgn teknik perancangan test casemelengkapi test case equivalence partitioning yg fokusnya pada domain input. BVA fokusnya pada domainoutput. Petunjuk pengujian BVA : 1. Jika kondisi input berupa range yg dibatasi nilai a dan b, test case harus dirancang dengan nilai a dan b. 2. Jika kondisi input ditentukan dgn sejumlah nilai, test case harus dikembangkan dengan mengerjakan sampaibatas maksimal nilai tsb. 3. Sesuai petunjuk 1 dan 2 untuk kondisi output dirancang test case sampai jumlah maksimal. 4. Untuk struktur data pada program harus dirancang sampai batas kemampuan.
TESTING UNTUK LINGKUNGAN, ARSITEKTUR, APLIKASI YANG KHUSUS Pada saat perangkat lunak komputer menjadi semakin kompleks, maka kebutuhan akan pendekatan pengujian yang khusus juga makin berkembang. d. Pengujian Grafical User Interface (GUI) Grafical User Interface(GUIs) menyajikan tantangan yang menarik bagi para perekayasa.
Karenakomponen
reusable
berfungsi
sebagai
bagian
dari
lingkungan
pengembangan GUS, pembuatan interface pemakaitelah menjadi hemat waktu dan lebih teliti.Pertanyaan berikut ini dapat berfungsi sebagai panduan untuk serangkaian pengujian generik untuk GUI: Misalnya: -
Pengujian GUI untuk Windows
-
Pengujian GUI untuk operasi Mouse
-
Pengujian GUI untuk entri data
Karena GUI modern memiliki bentuk dan cita rasa yang sama maka dapat dilakukan sederetan pengujian standar. Pertanyaan berikut dapat berfungsi sebagai panduan untuk serangkaian pengujian generik untuk GUI :
Untuk windows : • Apakah window akan membuka secara tepat berdasarkan tipe yang sesuai atau perintah • berbasis menu ? • Dapatkah window di-resize, digerakkan atau digulung ?
92
• Apakah semua isi data yang diisikan pada window dapat dituju dengan tepat dengansebuah • mouse, function keys, anak panah penunjuk dan keyboard ? • Apakah window dengan cepat muncul kembali bila dia ditindih dan kemudian dipanggil lagi ? • Apakah semua fungsi yang berhubungan dengan window dapat diperoleh bila diperlukan ? • Apakah semua fungsi yang berhubungan dengan window operasional • Apakah semua menu pull down, tool bar,scroll bar, kotak dialog, tombol ikon dan kontrol • yang lain dapat diperoleh dan dengan tepat ditampilkan untu window tersebut ? • Pada
saat
window
bertingkat
ditampilkan,
apakah
nama
window
tersebut
direpresentasikan secara tepat ? • Apakah window yang aktif disorot secara tepat ? • Bila multitasking digunakan, apakah semua window diperbarui pada waktu yang sesuai ? • Apakah pemilihan mouse bertingkat atau tidak benar di dalam window menyebabkan efek samping yang tidak diharapkan ? • Apakah audio prompt dan atau color prompt ada di dala window atau sebagai konsekuensi dari operasi windows disaajikan menurut spesifikasi ? • Apakah window akan menutup secara tepat ?
Untuk menu pull down dan operasi mouse : • Apakah menu bar yang sesuai ditampilkan di dalam konteks yang sesuai ? • Apakah menu bar aplikasi menampilkan fitur-fitur yang terkait dengan sistem (misal tampilan jam ) ? • Apakah operasi menu pull down bekerja secara tepat ? • Apakah menu breakway, palette dan tool bar bekerja secara tepat ? • Apakah semua fungsi menu dan subfungsi pulldown didaftar secara tepat ? • Apakah semua fungsi menu dapat dituju secara tepat oleh mouse ? • Apakah typface, ukuran dan format teks benar ? • Mungkinkah memanggil masing-masing fungsi menu denganmenggunakan perintah berbasis teks alternatif ? • Apakah fungsi menu disorot berdasarkan konteks operasi ang sedang berlangsung di dalam suatu window ? • Apakah semua menu function bekerja seperti diiklankan ? • Apakah nama-nama menu funvtion bersifat self explanatory ? • Apakah help dapat diperoleh untuk masing-masing item menu, apakah dia sensitif terhadap konteks ?
93
• Apakah operasi mouse dikenali dnegna baik pada seluruh konteks interaktif ? • Bila klik ganda diperlukan, apakah operasi dikenali di dalam konteks ? • Jika mouse mempunyai tombol ganda, apakah tombol itu dikenali sesuai konteks ? • Apakah kursor, indikator permosesan (seperti jam) dan pointer secara tepat berubah pada saat operasi yang berbeda dipanggil ?
Entri Data : • Apakah entri data alfanumeris dipantulkan dan diinput ke sistem ? • Apakah mode grafik dari entri (misal, slide bar) bekerja dengan baik ? • Apakah data invalid dikenali dengan baik ? • Apakah pesan input data sangat pintar ? Sebagai tambahan untuk pedoman tersebut, grafik pemodelan keadaan yang terbatas dapat digunakan untuk melakukan sederetan pengujian yang menekankan objek program dan data spesifik yang relevan dengan GUI. Karena sejumlah besar permutasi yang bekesesuaian dengan operasi GUI, maka pengujian harus didekati denga menggunakan peranti otomatis. Sudah banyak peranti pengujian GUI yang muncul dipasaran selama beberapa tahun terakhir. e. Pengujian Arsitektur Client Server Arsitektur client/server (C/S) menghadirkan tantangan yang berarti bagi para penguji perangkat lunakan. Sifat terdistribusi dari lingkungan client/server, masalah kinerja yang berhubungan dengan pemrosesan transaksi, kehadiran potensial dari sejumlah platform perangkat keras yang berbeda, kompleksitas komunikasi jaringan,kebutuahn aka layanan client multipel dari suatu database terpusat dan persyaratan koordinasi yang dibebabkan pada server, semua secara bersama-sama membuat pengujian terhadap arsitektur C/S dan perangkat lunak yang ada didalamnya menjadi jauh lebih sulit daripada pengujian aplikasi yang berdiri sendiri. Kenyataannya studi industri terakhir menunjukkan pertambahan berarti di dalam waktu pengujian dan biaya ketika lingkungan C/S dikembangkan.
f.
Pengujian Dokumentasi dan Fasilitas Help Istilah “pengujianperangkat lunak” memunculkan citra terhdapa sejumlah besar
test case yang disiapkan untuk menggunakan program komputer dan data yang dimanipulasi oleh program. Dengan melihat kembali definisi perangkat lunak yang disajikan di awal, penting untuk dicatat bahwa pengujian harus berkembang ke elemen ketiga dari konfigurasi perangkat lunak, yaitu “dokumentasi”.
94
Kesalahan data dokumentasi dapat menghancurkan penerimaan program seperti halnya kesalahan pada data atu kode sumber. Tidak ada yang lebih membuat frustasi dibanding mengikuti tuntuan pemakai secara tepat dan mendapatkan hasil atau tingkah laku yang tidak sesuai dengan yang diprediksi oleh dokumen. Karena itulah pengujian dokumentasi harus menjadi suatu bagian yang berarti dari setiap rencana pengujian perangkat lunak. Pengujian dokumentasi dapat didekati dalam dua fase. Fase pertama, kajian teknis formal yang menguji kejelasan editorial dokumen. Fase kedua, live test, menggunakan dokumentasi dalam kaitannya dengan penggunaan program aktual. Live test untuk dokumentasi dapat didekati dengan menggunaka teknik yang analog dnegan berbagai metode pengujian black box. Pengujian graph-based ddapat digunakan untuk menggambarkan penggunaan program tersebut; partisi ekivalensi dan analisis nilai batas dapat digunakan untuk menentukan berbagai kelas input dan interaksi yang sesuai. Kegunaan program kemudian ditelusuri pada seluruh dokumen : •
Apakah dokumen tersebut secara akurat menggambarkan bagimana menyelesaikan masing-masing mode penggunaan ?
•
Apakah deskripsi dari masing-masing urutan interaksi akurat ?
•
Apakah contoh-contoh akurat ?
•
Apakah terminologi, gambaran menu dan respon sistem konsisten dengan program aktual?
•
Apakah relatif mudah untuk menempatkan panduan di dalam dokumentasi ?
•
Dapatkah trouble shooting dilakukan dnegan mudah dnegan dokumentasi ?
•
Apakah tabel dokumen dari isi dan indeks akurat dan lengkap ?
•
Apakah desain dokumen (layout, typeface, indetasi, grafik) kondusif untuk pemahaman dan asimilasi cepat terhadap informasi ?
•
Apakah semua pesan kesalahan ditampilkan bagi pemakai dan digambarkan secara lebih detail di dalam dokumen ?
•
Bila link hiperteks digunakan, apakah mereka akurat dan lengkap ?
Satu-satunya cara yang dapat berjalan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut adalah dengan menggunakan bagian ketiga yang independen (misal : pemakai yang diseleksi) yang menguji dokumentasi di dalam konteks kegunaan program. Semua diskrepansi dicatat dan area ambiguitas atau kelemahan dokumen ditentuka untuk penulisan ulang yang potensial. g. Pengujian Sistem Real-Time Sifat asinkron dan tergantung waktu yang ada pada banyak aplikasi real time menambahkan elemen baru yang sulit dan potensial untuk bauran pengujian-waktu. Tidak hanya desainer teset case yang harus memeprtimbangkan test case balck box dan white box tetapi juga penanganan kejadian (yaitu pemrosesan interupsi), timing data dan paralelisme
95
tugas-tugas (proses) yang menangani data. Pada banyak situasi, data pengujian yang diberikan pada saat sebuah sistem real time ada dalam satu keadaan akan menghasilkan pemrosesan yang baik, sementara data yang sama yang diberikan pada saat sistem berada dalam keadaan yang berbeda dapat menyebabkan kesalahan. Contohnya, perangkat lunak real time yang mengontrol alat foto kopi yang baru menerima interupsi operator (yakni operator mesin menekan kunci kontrol seperti reset) dengan tanpa kesalahan pada saat mesin sedang membuan kopian. Interupsi operator yang sama ini bila diinputkan pada saat mesin ada dalam keadaan “jammed” akan menyebabkan sebuah kode diagnostik yang menunjukkan lokasi jam yang akan hilang (kesalahan). Hubungan erat perangkat lunak real time dan lingkungan perangkat kerasnya dapat juga menyebabkan pengaruh kegagalan perangkat keras pada pemrosesasn perangkat lunak. Kesalahan semacam itu dapat sangat sulit untuk bersimulasi secara realistis. Metode desain test case yang komprehensif untuks istem real time harus berkembang. Tetapi strategi emapat langkah berikut dapat diusulkan : •
Pengujian tugas. Langkah pertama dalam pengujian perangkat lunak real time adalah menguji masingmasing tugas secara independen, yaitu pengujian white box dan black box yang didesain dan dieksekusi secara independen bagi masing-masing tugas. Masing-masing tugas dieksekusi secara independen selama pengujian ni. Pengujian tugas mengungkap kesalahan di dalam logika dan fungsi, tetapi tidak akan mengungkap timing atau kesalahan tingkah laku.
•
Pengujian tingkah laku. Dengan menggunakan model yang idciptakan dengan peranti CASE, dimungkinkan untuk mensimulasi tingkah laku sistem real time dan menguji tingkah lakunya sebagai konsekuensi dari event eksternal. Aktivitas analisis ini dapat berfungsi sebgai dasar bagi desain test case yang dilakukan pada saat perangkat lunak real time dibangun. Dengan menggunak teknik yang sama dengan partisi ekuivalensi, event-event (misal interupsi, signal, kontrol, data) dikategorikan untuk pengujian. Sebagai contoh, event untuk mesin fotokopi dapat merupakan inerupsi pemakai (misal, pencacah reset), interupsi mekanis (misal, paper jammed), interupsi sistem (misal tone rendah) dan mode kegagalan (misal roller yang terlalu panas). Masing-masing event tersebut diuji secara individual dan tingkah laku sistem yang dapat dieksekusi diperiksa untuk mendeteksi kesalahan yang terjadi sebagai akibat pemrosesasn yang terkait denga event tersebut. Perilaku model sisetm (dikembangkan selama aktivias analisis) dan perangkat lunaka yang dapat dieksekusi dapat dibandingkan untuk penyesuaian. Sekali masing-masing kelas event
96
telah diuji,maka event-event disajikan pada sistem dalam urutan acak dan dengan frekuensi acak. Perilaku sistem diuji untuk mendeteksi kesalahan perilaku. •
Pengujian antar tugas Setelah kesalahan-keaslahan pada tugas individual dan pada perilaku sistem diisolasi, maka pengujian beralih kepada kesalahan yang berkaitan dengan waktu. Tugas-tugas asinkronous yang dikenali untuk saling berkomunikasi diuji dnegna tingkat data yang berbeda dan pemrosesan dipanggil untuk menentukan apakah kesalahan sinkronisasi antar tugas akan terjadi. Sebagai tambahan, tugas-tugas yang berkomuniaksi melalui antrian pesan atau penyimpanan data, diuji untuk menemukan kesalahan dalam ukuran area penyimpanan data tersebut.
•
Pengujian sistem Perangkat lunak dan perangkat keras diintegrasi dan suatu rentang penuh dari pengujian sistem dilakukan di dalam usahan mengungkap keslahan pada interface perangkat lunak/perangkat keras.
Sebagian besar sitem real time memproses interupsi, karena itu pengujian penanganan terhadap kejadian-kejadian. Boolean merupakan hal yang penting. Dengan menggunakan diagram keadaan transisi dan spesifikasi kontrol, penguji mengembangkan daftar semua interupsi yang mungkin dan pemroesan yang terjadi sebagai konsekuensi dari interupsi. Kemudian pengujian didesain untuk menilai karakteristik sistem berikut ini : -
Apakah priortias interupsi ditetapkan dan ditangani secara tepat ?
-
Apakah pemrosesan untuk masing-masing interupsi ditangani dengan tepat ?
-
Apakah kinerja (misal waktu pemrosesasn) dari masing-masing prosedur penangan interupsi sesuai dengan persyaratan ) ?
-
Apakah volume interupsi yang tinggi yang terjadi pada waktu kritis menimbulkan masalah di dalam fungsi atau kinerja ?
Sebagai tambahan, area data global juga digunakan untuk mentransfe informasi sebagai bagian dari pemrosesan interupsi yang harus diuji untuk menilai potensi munculnya efek samping.
97
BAB 8 STRATEGI PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK
A. PENDEKATAN STRATEGIS KE PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK Strategi uji coba perangkat lunak memudahkan para perancang untuk menentukan keberhasilan system yg telah dikerjakan. Hal yg harus diperhatikan adalah langkah-langkah perencanaan dan pelaksanaan harus direncanakan dengan baik dan berapa lama waktu, upaya dan sumber daya yg diperlukan. Strategi uji coba mempunyai karakteristik sebagai berikut : -
Pengujian mulai pada tingkat modul yg paling bawah, dilanjutkan dgn modul di atasnya kemudian hasilnya dipadukan.
-
Teknik pengujian yang berbeda mungkin menghasilakn sedikit perbedaan (dalam hal waktu)
-
Pengujian dilakukan oleh pengembang Software dan (untuk proyek yang besar) suatu kelompok pengujian yang independen.
-
Pengujian dan debugging merupakan aktivitas yang berbeda, tetapi debugging termasuk dalam strategi pengujian.
Pengujian Perangkat Lunak adalah satu elemen dari topik yang lebih luas yang sering diacu sebagai verifikasi dan validasi (V dan V). Verifikasi
:
Kumpulan aktifitas yg menjamin penerapan Perangkat Lunak benar-benar sesuai dengan fungsinya.
Validasi
:
Kumpulan aktivitas yang berbeda yang memastikan bahwa Perangkat Lunak yang dibangun dapat memenuhi keperluan pelanggan.
Dengan kata lain : Verifikasi
: “ Apakah kita membuat produk dgn benar?”
Validasi
: “ Apakah kita membuat benar-benar suatu produk?”
Definisi dari VdanV meliputi berbagai aktivitas yang kita rujuk sebagai jaminan kualias PL (SQA).Pengujian merupakan salah satu tugas yg ada dlm arus siklus pengembangan system yg dapat digambarkan dalam bentuk spiral :
98
Langkah-langkah Pengujian Software
Terdapat 4 langkah yaitu: •
Unit testing-testing per unit yaitu mencoba alur yang spesifik pada struktur modul kontrol untuk memastikan pelengkapan secara penuh dan pendeteksian error secara maksimum
•
Integration testing –testing per penggabungan unit yaitu pengalamatan dari isu-isu yang diasosiasikan dengan masalah ganda pada verifikasi dan konstruksi program
•
High-order test yaitu terjadi ketika software telah selesai diintegrasikan atau dibangun menjadi satu –tidak terpisah-pisah
•
Validation test yaitu menyediakan jaminan akhir bahwa software memenuhi semua kebutuhan fungsional, kepribadian dan performa.
B. MASALAH-MASALAH STRATEGIS Tom Gilb menyatakan bahwa masalah-masalah berikut harus diselesaikan bila strategi pengujian perangkat lunak yang sukses akan dipublikasikan. 1. Menetapkan seluruh kebutuhan produk software dalam perhitungan sebelum memulai testing
99
2. Status obyek testing harus jelas3. Memahami pengguna software dan mengembangkan sebuah profil untuk setiap kategori user 3. Mengembangkan rencana testing yang menekankan pada “rapid cycle testing” 4. Membangun software yang sempurna yang didesain untuk mengetes dirinya sendiri 5. Menggunakan tinjauan ulang yang formal sebagai filter sebelum pengujian 6. Melakukan tinjauan ulang secara formal untuk menilai strategi tes dan kasus tes itu sendiri 7. Mengembangkan pendekatan peningkatan yang berkelanjutan untuk proses testing
C. PENGUJIAN UNIT Unit testing (uji coba unit) fokusnya pada usaha verifikasi pada unit terkecil dari desain Perangkat Lunak, yakni modul. Ujicoba unit selalu berorientasi pada white box testing dan dapat dikerjakan paralel ayau beruntun dengan modul lainnya. Pertimbangan Pengujian Unit Interface modul diuji untuk memastikan bahwa informasi secara tepat mengalir masuk dan keluar dari intiprogram yang diuji. Struktur data local diuji untuk memastikan bahwa data yang tersimpan secara temporal dapattetap menjaga integritasnya selama semua langkah langkah di dalam suatu algoritma dieksekusi. Kondisi batasdiuji untuk memastikan bahwa modul beroperasi dengan tepat pada batas yang ditentukan untuk membatasipemrosesan. Semua jalur independen(jalur dasar) yang melalui struktur control dipakai sedikirnya satu kali. Dan akhirnya penanganan kesalan diuji.
Myers mengusulkan checklist untuk pengujian interface: • Apakah jumlah parameter input sama dengan jumlah argumen? • Apakah antara atribut dan parameter argumen sudah cocok? • Apakah antara sistem satuan parameter dan argumen sudah cocok? • Apakah jumlah argumen yang ditransmisikan ke modul yang dipanggil sama dengan jumlahparameter?
100
• Apakah atribut dari argumen yang ditransmisikan ke modul yang dipanggil sama dengan atributparameter? • Apakah sistem unit dari argumen yang ditransmisikan ke modul yang dipanggil sama dengan sistemsatuan parameter? • Apakah jumlah atribut dari urutan argumen ke fungsi-fungsi built-in sudah benar? • Adakah referensi ke parameter yang tidak sesuai dengan pain entri yang ada? • Apakah argumen input-only diubah? • Apakah definisi variabel global konsisten dengan modul? • Apakah batasan yang dilalui merupakan argumen? Bila sebuah modul melakukan I/O ekstemal, maka pengujian interface tambahan harus dilakukan. • Atribut file sudah benar? • Pemyataan OPEN/CLOSE sudah benar? • Spesifikasi format sudah cocok dengan pernyataan I/O? • Ukuran buffer sudah cocok dengan ukurn rekaman? • File dibuka sebelum penggunaan? • Apakah kondisi End-of-File ditangani? • Kesalahan I/O ditangani? • Adakah kesalahan tekstual di dalam informasi output? Kesalahan yang umum di dalam komputasi adalah: • Kesalah-pahaman atau prosedur aritmatik yang tidak benar • Operasi mode yang tercampur • Inisialisasi yang tidak benar • Inakurasi ketelitian • Representasi simbolis yang tidak benar dari sebuah persamaan. Test case harus mengungkap kesalahan seperti Perbandingan tipe data yang berbeda • Preseden atau operator logika yang tidak benar • Pengharapan akan persamaan bila precision error membuat persamaan yang tidak mungkin • Perbandingan atau variabel yang tidak benar • Penghentian loop yang tidak ada atau tidak teratur • Kegagalan untuk keluar pada saat terjadi iterasi divergen • Variabel loop yang dimodifikasi secara tidak teratur.
101
Prosedur Pengujian Unit Program sumber telah dikembangkan, ditunjang kembali dan diverifikasi untuk sintaksnya, makaperancangan test case dimulai. Peninjauan kembali perancangan informasi akan menyediakan petunjuk untuk menentukan test case. Karena modul bukan program yg berdiri sendiri maka driver (pengendali) dan atau stub PLharus dikembangkan untuk pengujian unit. Driver adalah program yg menerima data untuk test case dan menyalurkan ke modul yg diuji dan mencetak hasilnya. Stub melayani pemindahan modul yg akan dipanggil untuk diuji.
D. PENGUJIAN INTEGRASI Pengujian terintegrasi adl teknik yg sistematis untuk penyusunan struktur program, pada saat bersamaandikerjakan uji coba untuk memeriksa kesalahan yg nantinya digabungkan dengan interface. Metode pengujian integrasi : - Top down integration - Buttom up integration
-
Top Down Integration Merupakan pendekatan inkrmental untuk penyusunan struktur program. Modul dipadukan dgn bergerak ke bawahmelalui kontrol hirarki dimulai dari modul utama.Modul subordinat ke modul kontrol utama digabungkan ke dalam struktur baik menurut depth first atau breadthfirst. Proses integrasi: a)
modul utama digunakan sebagai test driver dan stub yg menggantikan seluruh modul yg secara langsungberada di bawah modul kontrol utama.
b)
Tergantung pada pendekatan perpaduan yg dipilih (depth / breadth)
c)
Uji coba dilakukan selama masing-masing modul dipadukan
d)
Pada penyelesaian masing-masing uji coba stub yg lain dipindahkan dgn modul sebenarnya.
e)
Uji coba regression yaitu pengulangan pengujian untuk mencari kesalahan lain yg mungkin muncul.
-
Bottom Up Integration Pengujian buttom up dinyatakan dgn penyusunan yg dimulai dan diujicobakan dgn atomic modul (yi modultingkat paling bawah pd struktur program). Karena modul dipadukan dari bawah ke atas, proses yg diperlukanuntuk modul subordinat yg selalu diberikan harus ada dan diperlukan untuk stub yg akan dihilangkan.
102
Strategi pengujian : ·
Modul tingkat bawah digabungkan ke dalam cluster yg memperlihatkan subfungsi PL
·
Driver (program kontrol pengujian) ditulis untuk mengatur input test case dan output
·
Cluster diuji
·
Driver diganti dan cluster yg dikombinasikan dipindahkan ke atas pada struktur program
E. PENGUJIAN VALIDASI Setelah semua kesalahan diperbaiki maka langkah selanjutnya adalah validasi terting. Pengujian validasidikatakan berhasil bila fungsi yg ada pada PL sesuai dgn yg diharapkan pemakai.Validasi PL merupakan kumpulan seri uji coba black box yg menunjukkan sesuai dengan yang diperlukan.
Kemungkinan kondisi setelah pengujian: 1. Karakteristik performansi fungsi sesuai dgn spesifikasi dan dapat diterima. 2. Penyimpangan dari spesifikasi ditemukan dan dibuatkan daftar penyimpangan. -
Pengujian BETA dan ALPHA Apabila Perangkat Lunak dibuat untuk pelanggan maka dapat dilakukan aceeptance test sehingga memungkinkan pelangganuntuk memvalidasi seluruh keperluan. Test ini dilakukan karena memungkinkan pelanggan menemukan kesalahan yang lebih rinci dan membiasakan pelanggan memahami Perangkat Lunak yg telah dibuat.
Pengujian Alpha Dilakukan pada sisi pengembang oleh seorang pelanggan. Perangkat Lunak digunakan pada setting yang natural dengan pengembang “yang memandang” melalui bahu pemakai dan merekam semua kesalahan dan masalah pemakaian.
Pengujian Beta Dilakukan pada satu atau lebih pelanggan oleh pemakai akhir Perangkat Lunak dalam lingkungan yang sebenarnya, pengembangbiasanya tidak ada pada pengujian ini. Pelanggan merekan semua masalah (real atau imajiner) yg ditemui selama pengujian dan melaporkan pada pengembang pada interval waktu tertentu.
F. PENGUJIAN SISTEM Pada akhirnya Perangkat Lunak digabungkan dengan elemen system lainnya dan rentetan perpaduan system dan validasi tesdilakukan. Jika uji coba gagal atau di luar skope dari proses daur siklus pengembangan system, langkah yang diambil selama perancangan dan
103
pengujian dapat diperbaiki. Keberhasilan perpaduan Perangkat Lunak dan system yang besar merupakan kuncinya. Sistem testing merupakan rentetan pengujian yang berbeda-beda dengan tujuan utama mengerjakan keseluruhan elemen system yang dikembangkan. Pengujian Perbaikan Adalah system testing yg memaksa Perangkat Lunak mengalami kegagalan dalam bermacammacam cara dan memeriksaapakah perbaikan dilakukan dgn tepat. Pengujian Keamanan Adalah pengujian yg akan melalukan verifikasi dari mekanisme perlindungan yg akan dibuat oleh system,melindungi dari hal-hal yg mungkin terjadi. Pengujian stress Dirancang untuk menghadapi situasi yg tidak normal pada saat program diuji. Testing ini dilakukan oleh systemuntuk kondisi seperti volume data yg tidak normal (melebihi atau kurang dari batasan) atau fekuensi Pengujian kinerja Didesain untuk menguji kinerja run-time dari perangkat lunak didalam konteks sistem yang terintegrasi. Pengujian kinerja terjadi pada seluruh langkah dalam proses pengujian. Bahkan pada tingkat unit, kinerja modul individual dapat diperkirakan pada saat pengujian white-box dilakukan.
G. PENGUJIAN DEBUGGING Debugging adalah sebuah metode yang dilakukan oleh para pemrogram dan pengembang perangkat lunak untuk mencari dan mengurangi bug, atau kerusakan di dalam sebuah program komputer atau perangkat keras sehingga perangkat tersebut bekerja sesuai dengan harapan. Debugging cenderung lebih rumit ketika beberapa subsistem lainnya terikat dengan ketat dengannya, mengingat sebuah perubahan di satu sisi, mungkin dapat menyebabkan munculnya bug lain di dalam subsistem lainnya.
Bug dengan terjemahan langsung ke bahasa Indonesia adalah serangga atau kutu. Bug merupakan suatu kesalahan desain pada suatu perangkat keras komputer atau perangkat lunak komputer yang menyebabkan peralatan atau program itu tidak berfungsi semestinya. Bug umumnya lebih umum dalam dunia perangkat lunak dibandingkan dengan perangkat keras.
Debugging adalah proses menghilangkan bug dari suatu program. Pengujian perangkat lunak adalah proses yang dapat direncanakan dan ditentukan secara sistematis. Desain test case dapat dilakukan, strategi dapat ditentukan, dan hasil dapat dievaluasi berdasarkan harapan-harapan yang ditentukan sebelumnya. Debugging terjadi sebagai akibat dari pengujian yang berhasil. Jika test case mengungkap kesalahan, maka debugging adalah proses yang
104
menghasilkan penghilangan kesalahan. Perekayasa perangkat lunak yang mengevaluasi hasil suatu pengujian sering dihadapkan pada indikasi “simtomatis” dari suatu masalah pernagkat lunak, yaitu bahwa manisfestasi eksternaldari kesalahan dan penyebab internal kesalahan dapat tidak memiliki hubungan yang jelas satu dengan lainnya. Proses mental yang dipahami secara buruk yang menghubungkan sebuah symptom dengan suatu penyebab disebut debugging. •
Proses Debugging Debugging bukan merupakan pengujian, tetapi selalu terjadi sebagai bagian akibat dari
pengujian. Proses debungging dimulai dengan eksekusi terhadap suatu test case. Hasilnya dinilai, dan ditemukan kurangnya hubungan antara harapan dan yang sesungguhnya. Dalam banyak kasus, data yang tidak berkaitan merupakan gejala dari suatu penyebab pokok tetapi masih tersembunyi, sehingga perlu ada koreksi kesalahan. Proses debugging akan selalu memiliki salah satu dari dua hasil akhir berikut: 1. Penyebab akan ditemukan, dikoreksi, dan dihilangkan, atau 2. Penyebab tidak akan ditemukan. Dalam kasus yang terakhir, orang yang melakukan debugging mungkin mencurigai suatu penyebab, mendesainsuatu test case untuk membantu kecurigaannya, dan bekerja untuk koreksi kesalahan dengan gaya yang iterative. Beberapa karakteristik bug memberi kunci : 1. Gejala dan penyebab dapat jauh secara geografis, dimana gejala dapat muncul didalam satu bagian dari suatu program, sementara penyebab dapat ditempatkan pada suatu sisi yang terlepas jauh. 2. Gejala dapat hilang (kadang-kadang) ketika kesalahan yang lain dibetulkan. 3. Gejala dapat benar-benar disebabkan oleh sesuatu yang tidak salah (misalnya pembulatan yang tidak akurat). 4. Simpton dapat disebabkan oleh kesalahan manusia yang tidak dapat dengan mudah ditelusuri. 5. Gejala dapat merupakan hasil dari masalah timing, dan bukan dari masalah pemrosesan. 6. Mungkin sulit untuk mereproduksi kondisi input secara akurat (misalnya aplikasi real time dimana pengurutan input tidak ditentukan). 7. Gejala dapat sebentar-sebentar. Hal ini sangat umum pada system yang embedded yang merangkai perangkat lunak dan perangkat keras yang tidak mungkin dilepaskan.
105
8. Gejala dapat berhubungan dengan penyebab yang didistribusikan melewati sejumlah tugas yang bekerja pada prosesor yang berbeda. Selama debugging, kita menemukan kesalahan-kesalahan mulai dari gangguan yang halus (missal format output yang tidak betul) sampai katrastropis (misalnya kegagalan system yang menyebabkan kerusakan fisik atau ekonomis). Sebagai akibat dari peningkatan keslahan, jumlah tekanan untuk menemukan kesalahan juga bertambah. Sering kali tekanan memaksa seorang pengembang perangkat lunak untuk membetulkan kesalahan dan pada saat yang sama memunculkan lagi dua kesalahan baru. •
Pertimbangan Psikologis Sayangnya muncul banyak bukti bahwa kekuatan debugging adalah sifat bawaan
manusia. Banyak orang yang cakap dalam hal ini, sementara banyak juga yang tidak. Menanggapi aspek manusia dari debugging. Shneiderman [SHN80] menyatakan : Debugging merupakan salah satu dari berbagai bagian pemrograman yang membuat lebih frustasi. Debugging memiliki elemen pemecahan masalah atau pengganggu otak, yang bersama dengan penghindaran kesadaran bahwa Anda melakukan suatu kesalahan. Kekhawatiran yang meningkat dan keengganan untuk menerima, kesalahan akan meningkatkan kesulitan tugas. Meskipun mungkin sulit untuk mempelajari debugging, sejumlah pendekatan terhadap masalah tersebut dapat diusulkan. Kita akan melihat dalam sub bab selanjutnya. •
Pendekatan-pendekatan Debugging Tanpa memperhatikan pendekatan yang diambil, debugging memiliki satu sasaran yang
diabaikan, untuk menemukan dan mengkoreksi penyebab kesalahan perangkat lunak. Sasaran tersebut
direalisasi
dengan
suatu
kombinasi
evaluasi
yang
sistematis,
intuisi,
dan
keberuntungan. Bradley (BRA85) menggambarkan pendekatan Debugging dengan cara berikut : Debugging
adalah
sebuah
aplikasi
langsung
dari
metodekeilmuan
yang
telah
dikembangkan selama 2500 tahun. Dasar dari debugging adalah meletakkan sumber-sumber masalah (penyebab) dengan partisi biner melalui hipotesis kerja yang memperkirakan nilai-nilai baru yang akan diuji. Ambillah contoh non-perangkat lunak sederhana, yaitu : Lampu dirumah saya tidak bekerja. Bila tidak ada yang bekerja didalam rumah itu, penyebabnya tentu pada pemutus rangkaian utama atau sebab dari luar. Saya melihat sekeliling untuk melihat apakah lampu para tetangga juga mati. Saya memasukkan lampu yang dicurigai kedalam soket yang bekerja dan menyelidiki lampu rangkaian yang dicurigai. Begitulah berbagai pilihan hipotesa dan pengujian. Secara umum, tiga kategori pendekatan debugging dapat diusulkan (MYE79) :
106
1. Gaya yang kasar (Brute force) Kategori debugging brute force mungkin merupakan yang paling umum dan metode yang paling efisien untuk mengisolasi penyebab kesalahan perangkat lunak. Kita mengaplikasikan metode debugging brute force bila semua yang lain telah gagal. Dengan menggunakan filosofi ”biarkan komputer menemukan kesalahan”, tempat sampah memori dipakai, penelusuran runtime dilakukan, dan program dibebani dengan statemen WRITE. Kita mengharapkan bahwa dimanapun didalam rawa informasi yang diproduksi, kita akan menemukan suatu kunci yang akan membawa kita kepada penyebab kesalahan. Meskipun banyaknya informasi yang dihasilkan pada akhirnya akan membawa kita meraih sukses, lebih sering dia menyebabkan kita menghambur-hamburkan usaha dan waktu. Kita harus memikirkannya terlebih dahulu.
2. Penelusuran balik (backtracking) Backtracking adalah pendekatan debugging yang sangat umum yang dapat digunakan secara sukses didalam program yang kecil. Mulai pada sisi dimana suatu gejala diungkap, kode sumber ditelusuri balik (secara manual) samapai sisi penyebab ditemukan. Sayangnya, bila jumlah baris sumber bertambah, maka jumlah jalur balik potensial dapat sangat banyak. 3. Eliminasi penyebab
Cause elimination dimanisfestasikan oleh induksi atau deduksi serta mengawali konsep partisi biner. Data yang berhubungan dengan kejadian kesalahan dikumpulkan untuk mengisolasi penyebab potensial. Hipotesis penyebab dibuat dan data digunakan untuk membuktikan penolakan hipotesis tersebut. Sebagai alternatif, daftar semua penyebab yang mungkin dikembangkan dan dilakukan pengujian untuk mengeliminasi masing-masing kesalahan. Jika pengujian awal menunjukkan bahwa suatu hipotesis penyebab memberikan gambaran hasil yang jelas, maka data itu disaring sebagai usaha untuk mengisolasi bug. Masing-masing pendekatan
debugging tersebut dapat
ditambah
dengan
piranti
debugging. Kita dapat mengaplikasikan berbagai kompiler debugging yang luas, bantuan debugging yang dinamis (tracer), generator test case, ruang sisa memori dan peta crossreference. Namun piranti bukanlah pengganti bagi evaluasi yang berhati-hati yang didasarkan atas dokumen desain perangkat lunak yang lengkap dan kode sumber yang jelas. Sekali bug ditemukan, bug harus dibetulkan. Tetapi seperti telah kita catat, koreksi terhadap suatu bug dapat memunculkan kesalahan lain sehingga lebih banyak merugikan daripada menguntungkan.
107
Van Vleck (FAN89) mengusulkan tiga pertanyaan sederhana yang harus diajukan kepada perekayasa perangkat lunak sebelum melakukan koreksi yang menghilangkan penyebab suatu bug, yaitu :
1. Apakah penyebab bug direproduksi didalam bagian lain program tersebut? Dalam berbagai situasi, kesalahan program disebabkan oleh sebuah contoh logika yang keliru yang dapat dibuat ulang ditempat lain. Pertimbangan eksplisit dari contoh logika tersebut akan menghasilkan penemuan kesalahan yang lain.
2. Apa ”bug selanjutnya,” yang akan dimunculkan oleh perbaikan yang akan dibuat? Sebelum koreksi dibuat, kode sumber (atau lebih baik,desain) harus dievaluasi untuk memperkirakan pemasangan logika dan struktur data. Bila koreksi akan dilakukan pada bagian program yang akan dirangkai, maka harus ada perhatian khusus bila banyak perubahan dilakukan.
3. Apa yang dapat kita lakukan untuk menghindari bug ini didalam tempat pertama? Pertanyaan ini merupakan langkah pertama untuk membangun pendekatan jaminan kualitas perangkat lunak statistik. Bila kita mengkoreksi proses dan produk, bug akan dihilangkan dari program yang ada dan dapat dieliminasi dari semua program selanjutnya.
108
BAB 9 OBJECT ORIENTED SOFTWARE ENGINEERING
A. KONSEP DAN PRINSIP OBJECT ORIENTED Objek dapat dikategorikan, digambarkan, diatur, digabungkan, dimanipulasi dan diciptakan. Dengan demikian, tidak mengherankan jika diusulkan pandangan berorientasi objek untuk pembuatan perangkat lunak komputer – abstraksi yang memodelkan dunia dengan cara yang membantu kita untuk lebih memahami dan mengendalikannya. Pendekatan berorientasi objek ke pengembangan perangkat lunak pertama kali diusulkan pada akhir tahun 1960-an. Rekayasa perangkat lunak berorientasi objek menjadi paradigma pilihan bagi berbagai pembangun produk perangkat lunak dan sejumlah sistem informasi yang sedang berkembang serta profesional rekayasa. Teknologi objek membawa kepada penggunaan kembali, dan penggunaan kembali membawa kepada pengembangan perangkat lunak yang lebih cepat dan program yang berkualitas lebih tinggi. Perangkat lunak berorientasi objek lebih mudah dipelihara karena strukturnya diurai secara inheren. Sehingga lebih sedikit efek samping dibanding bila perubahan harus dilakukan. Dan tidak begitu membuat frustasi perekayasa perangkat lunak dan pelanggan. Sistem berorientasi objek juga lebih mudah untuk disesuaikan dan lebih mudah untuk diskala.
1. Paradigma Berorientasi Objek Berorientasi Objek Merupakan paradigma baru dalam rekayasa perangkat lunak yang memandang system sebagai kumpulan obyek-obyek diskrit yang saling berinteraksi satu sama lain. Faktor utama dari ditemukannya pendekatan berorientasi objek adalah karena ditemukannya kekurangan-kekurangan pada pendekatan struktur: biaya pengembangan perangkat lunak berkembang sesuai dengan berkembangnyakeinginan atau kebutuhan pengguna, pemeliharaan yang sukar, lamanya penyelesaian suatu proyek, jangka waktu penyelesaian proyek yang hampir selalu terlambat, biaya pengembangan perangkat lunak yang sangat tinggi. Pendekatan berorientasi objek membuat data terbungkus pada setiap fungsi atau prosedur dan melindunginya terhadap perubahan tidak dikendaki dari fungsi yang berada diluar.
109
Beberapa karakteristik yang menjadi ciri-ciri pendekatan objek adalah: 1)
Pendekatan lebih pada data dan bukannya pada prosedur atau fungsi.
2)
Program besar dibagi pada apa yang dinamakan objek-objek.
3)
Strukur data dirancang dan menjadi karakteristik dari objek-objek.
4)
Fungsi-fungsi yang mengoperasikan data tergabung dalam suatu objek yang sama.
5)
Data tersembunyi dan terlindung dari fungsi atau prosedur yang ada diluar
6)
Objek-objek dapat saling berkomunikasi dengan saling mengirim message (pesan) satu sama lain.
7)
Pendekatan adalah dari bawah ke atas (bottom up approach).
Dibawah ini adalah penggambaran dari pendekatan berorientasi objek.
Gambar Pengorganisasian Data Serta Fungsi Pada Pendekatan Berorientasi Objek MENGAPA BERORIENTASI OBYEK ?? Karena : •
Dapat membagi aplikasi ke dalam potongan kecil yang banyak, independen satu sama lain, potongan-potongan kecil tersebut disebut obyek.
•
Dapat membangun aplikasi dengan menyusun obyek-obyek ini bersama-sama untuk membentuk satu kesatuan aplikasi
•
Memiliki kemampuan untuk membangun komponen sekali saja, kemudian menggunakannya berulang-ulang.
110
2. Konsep Object Oriented Sembilan konsep object Oriented adalah : 1.
Objek Apakah obyek itu? Semua benda yang ada didunia ini dapat kita sebutsebagai obyek. Guru mata pelajaran RPL kalian adalah suatu obyek. Buku yang kalian pegang ini juga suatu obyek. Bahkan mata pelajaran RPL adalah juga sebuah obyek. Setiap obyek akan mempunyai karakteristik dan tingkah laku tertentu. Karakteristik disebut attribute dan tingkah laku disebut sebagai behavior atau method. Object mempresentasikan sebuah entitas, baik secar fisik, konsep ataupun secara s.w Sebuah konsep, abstraksi atau sesuatu yang diberi batasan jelas dan dimaksudkan untuk sebuah aplikasi Mempunyai keadaan, kelakukan dan identitas. Keadaan objek adalah satu dari kondisi yang memungkinkan dimana objek dapat muncul, dan dapat secara normal berubah berdasarkan waktu Keadaan dari objek biasanya diimplementasikan dengan kelompok propertinya (atribut) berisi nilai dari properti tsb, & relasi dengan objek lain. Kelakukan dari objek mendeskripsikan segala sesuatu yang dapat dilakukan oleh objek untuk kita. Objek memiliki identitas yg unik Membedakan dua objek yg berbeda, walaupun kedua objek tersebut mempunyai keadaan dan nilai yang sama pada atributnya. Objek mempunyai 3 identitas yg penting ¾
State
¾
Behaviour
¾
Identity
Identitas adalah properti objek yang membedakan dirinya dari semua objek yang lain.
111
Staate Mempunyyai suatu ciri khusus, meniidentifikasi seesuatu mempu unyai propertti dan value. Sta ate objek meliputi semua properti obje ek (biasanya statis) s Ditambah dengan nilai-nilai n yg ada a pd saat itu (dinamis) darri masing-massing properti. Pro operties = cirri yg kelihatan & membed dakan dengan n objek lain, value v = diaso osiasikan ke pro operties. ► Example of object state
¾
Behaviour agaimana objjek bereaksi dab bereaksi terhadap ob bjek lain, dan bagaimana yaitu ba mengirimka an ke objek la ain. Pada prog gramming di implementasiikan dengan method dan member fun nction Object Beh haviour
112
¾
Identity Properti darri objek yg membedakan dari d objek lain n. Menunjuk ssuatu referen nce ke objek lain, jika objjek dibuat ma aka identiti akkan muncul.
Hubungan n antar objek ek •
Berelassi antara – Acto or = sebuah objek dapat m mengakses su uatu objek te etapi objek tersebut tidak dap pat di akses, – Servver = sebuah h objek yg han nya dpt diakses objek lain – Age ent = dapat akses dan diakkses
•
Ex : me esin mobil yg terdiri dari b banyak elemen n piston, plug g, carburator, dll
Relationship ps Objects
2.
Ke elas
113
Class me erupakan blo ok pembangunan terpentin ng pd OO. Class C adalah tip pe data abstrrak yg dilengkapi sarana untuk u dapat melakukan im mplementasi se ecara parsial dan total. Deskripsi D dari kelompok ob bjek dengan properti yg sa ama (atribut),, kelakukan yyg sama (operasi) dan re elationship / simantik yg sa ama. Class adalah sebuah hasil abstraksi dari sesuatu dgn mengelompokkan ka arakteristik yg g sejenis dgn mengabaikan n karakteristikk lainnya. Ex x : kelas kursu us Prropertinya / atributnya : lokasi, hari, waktu, tutorr, dan kelaku uan operasi se eperti kelakua an (operasi) se eperti add sisswa, kurang siswa, s jadwal kursus, dll
Hirarki Kelas
114
¾
Class menciptakan perbedaan visvibility ;
¾
Public : dapat dilihat oleh siapapun
¾
Protected : dapat dilihat oleh object turunannya
¾
Private : hanya oleh class
Properti class •
Nama : class harus memiliki nama yg membedakan dari class lain
•
Tanggung jawab : kelas mempunyai tanggung jawab, kelas berisi sejumlah atribut dan operasi yg diemban untuk dilaksanakan
•
Atribut : dapat memiliki sejumlah atribut atau tidak sama sekali, mempersentasikan suatu properti dari sesuatu yg dimodelkan
•
Operasi : implementasi layanan, abstraksi dari sesuatu yg dapat dilakukan objek
Perbedaan class dan objek ; objek merupakan entitas konkret yg ada secara ruang dan waktu sedangkan class hanya merupakan representasi abstraksi Objek bukan class, meski class bisa jadi objek Class = definisi abstrak dari sebuah objek, dimana dijelaskan bahwa struktur dan kelakuan dari tiap objek yg tergabung dlm satu kelas Kelas adalah deskripsi dari kumpulan objek yg mempunyai tanggung jawab yg sama, keterhubungan yg sama, operasi, atribut, dan semantik yg sama Objek dijelaskan di sebuah class, class menjelaskannya dengan bentuk struktur dan kelakuan dari semua objeknya Ilustrasi kelas & objek •
If punya benda burung elang, ikan hiu, gadjah, telpon, tv, kamera
•
Jadi Objek = 6
115
•
K dpt mene Kita entukan classs dari ojek terrsebut berdassarkan sifat yg g terdiri dari 2 kelas ; Benda mati m dan benda hidup
– •
J Jika operasi dan d atribut diperinci, akan diperoleh leb bih banyak je enis kelas yg m memiliki batasan lebih jela as, ex; – Kelas ma amalia, burun ng, audio, visu ual dan audio visual
Inh heritance Ada alah Hubunga an antara class dan saling g relasionhip, menshare mengunakan m beh havior bersam ma. Single inheritance = mempunyai m ha anya 1 class dan d multiple inhe eritance. Inh heritace berg guna untuk mengorganisa m asikan know wledge pada sebuah domain masalah. m
3.
Attribut Nama-na ama properti dari sebuah kelas k yg menjjelaskan bata asan nilainya
dari properti p yg dimiliki oleh h sebuah kelas k terseb but. Atribut dari kelas memprresentasikan properti2 yg g dimiliki kelas tsb. Kea adaan (state)) dari objel dijelaskkan dengan nilai dari atrribut yg dimilikinya. Dala am sebuah kelas k atribut hanya dinyatakan keberadaan dan batasan nilainya saja. Dalam se ebuah objek atributn nya sudah din nyatakan nila ai dan menjela askan kedudu ukan/ keadaan dari objek tersebu ut. 4.
Op perasi
116
Implementasi dari layanan yg dapat diminta dari sebuah objek dari sebuah kelas yg menentukan tingkah lakunya. Sebuah operasi dpt berupa perintah ataupun permintaan. Sebuah permintaan tidak boleh mengubah kedudukan dari objek tersebut.Hanya perintah yg dapat mengubah keadaan dari sebuah objek. Keluaran dari sebuah operasi tergantung dari nilai keadaan terakhir dari sebuah objek 5.
Antar muka Sebuah antar muka yg menutupi bagian-bagian detail didalamnya.
Polimorpisma = kemampuan untuk menyembunyikan banyak detail implemetasi yg berbeda-beda dari dan dengan hanya menggunakan sebuah antar muka yg sama. Implementasinya dapat terjadi di beberapa kasus implementasi yg berbeda yg lebih banyak dari antarmukanya. •
Ex: remote control dapat digunakan untuk mengontrol beberapa jenis tv yg mendukung antar muka tertentu. (antar muka yg digunakan pd remote)
Antar muka adalah kunci kemampuan ‘plug n play’ dari arsitektur, setiap bagian (kelas, subsistem, komponen) yg menggunakan interface sama dan dapat dipertukarkan satu dengan lainnya. Example: kita mempunyai antar muka musik, dgn operasi start n stop, kita terapkan pd obejk piano, gitar, drum n bass. Jadi pd saat di start akan mengimplementasikan perintah tersebut dgn memainkan alat musik yg berbeda-beda, walaupun satu perintah 6.
Komponen Komponen hampir tidak tergantung pada apapun dan merupakan bagian
yg dapat diganti-ganti dari sebuah system. Sudah memenuhi dan menyediakan penjabaran dari kelompok antar muka. 7.
Paket Sebuah Mekanisme yg bertujuan umum untuk mengorganisasikan
elemen-elemen kedalam sebuah grup. Model elemen dpt terbentuk ratusan bahkan ribuan. Maka harus dikelompokkan ke koleksi logik, lalu membutuhkan pengelolaan dan kemampuan pembacaan dari model tsb. Sebuah paket memiliki elemenelemen sendiri, sebuah elemen tidak dpt dimiliki oleh lebih dr satu paket.
117
8.
Subsistem Pengelompokan elemen-elemen dari beberapa elemen yg mempunyai
tingkah laku yg berbeda-beda yg ditawarkan. Pemodelan elemen yg mempunyai tata bahasa dari paket. 9.
keterhubungan Menyediakan cara-cara berkomunikasi antar objek. Ada beberapa cara
keterhubungan : Asosiasi, asosiasi agregrasi, asosiasi komposisis, dependensi, generalisasi dan realisasi. ¾
Asosiasi menampilkan keterhubungan struktural antar objek dari kelas yg berbeda
¾
Depedensi : keterhubungan yg menampilkan keterhubungan antara pengguna dengan penyedia yg saling mempengaruhi
¾
Generalisasi : keterhubungan dibuat khussu ataupun umum dimana elemenelemen dari elemen yg lebih khusus (subtipe / child) dpt mengganti elemen dari elemen yg lebih umum (parent)
¾
Realisasi : keterhubungan secara tata bahasa antara dua klasifikasi, satu sebagai penghubungan dan satunya sebagai pembawa
¾
Agregasi : bentuk asosiasi khusus yg memodelkan bagian dari asosiasi antara hubungan satu bagian kelas dengan kelas lainnya
3. Identifikasi Elemen-elemen dari Model Objek Kita dapat mulai dengan mengidentifikasi objek dengan menguji masalah atau dengan melakukan ‘uraian gramatikal’ pada narasi pemrosesan pada sistem yang akan dibangun. Objek ditentukan dengan menggarisbawahi masing-masing kata benda atau klausa benda serta memasukkannya pada suatu tabel sederhana. Coad dan Yourdon mengusulkan enam karakteristik pilihan yang harus digunakan pada saat analis mempertimbangkan masing-masing objek potensial untuk menyimpulkan model analisisnya :
1. Informasi yang disimpan 2. Pelayanan yang diperlukan 3. Atribut bertingkat 4. Atribut umum 5. Operasi umum 6. Persyaratan dasar
118
B. OBJECT ORIENTED ANALIS Object-oriented analysis (OOA) telah ada sejak 1988. orang yang telah memakai metode ini adalah Shlaer-Mellor, Jacobson, Coad-Yourdon, and Rumbaugh. Hasil sukses dalam penerapan metode ini dibuktikan di AT & T Bell Labs. AT & T Bell Labs menerapkan metode ini dalam project besar yang disebut Call Attempt Data Collection System (CADCS). Dari proyek tersebut didapat bahwa penggunaan metode ini mengurangi 8% dari total waktu untuk spesifikasi kebutuhan project dan pengurangan 30% staff effort. Ada hubungan yang sangat erat antara Object-oriented analysis dan teknologi object oriented yang lain. Diantaranya yaitu Object-Oriented Database, Object- Oriented Design, and Object-Oriented Programming Languages. Dalam penerapannya semua metode itu digunakan secara keseluruhan dalam project disebut dengan metode object-oriented. Jika hanya melakukan analisis saja dengan metode object-oriented dan tidak diikuti dengan design dan programming dengan metode yang sama tentunya akan menambah kesulitan dalam pengambangannya. Dalam kenyataannya ketiga metode diatas tidak bisa dilepaskan satu sama lain. Karena memang untuk mendapatkan hasil yang maksimal dari metode object-oriented, ketiganya harus ada. 1. Karakteristik dari object-orientedcteristics of ¾
Abstraction and Classification: Pendefinisian sebuah class (object parent) yang memuat seluruh informasi dasar sebuah object meliputi semua informasi dasar calam object lain.
¾
Encapsulation and Information Hiding: Bisa disebut pengkapsulan. Internal proses suatu object/class yang tidak diperlukan untuk diketahui detailnya. Focus pada fungsi yang telah di jalankan oleh masing-masing object.
¾
Polymorphism and Inheritance: Kemampuan untuk membagi properties yang dimiliki dengan inheritance (penurunan object). Juga memungkinkan untuk menambah atau mengurangi properties yang didapat dari pewarisan sifat object. Pendekatan analisa object-oriented:
•
Sistem / software dialokasikan menggunakan strategi formal, yaitu dengan memakai bahasa untuk mendeskripsikan. Strategi formal dapat dibuat dalam bentuk paragraph tunggal dengan tatabahasa yang benar.
•
Objek diberi garis bawah (kata benda, atau anak kalimat yang bersifat sebagai kata benda) dan kemudian dimasukkan ke dalam tabel. Sinonim dicatat. Jika objek diperlukan untuk mengimplementasikan status solusi, maka object tersebut merupakan
119
bagian dari “solution space”. Jika objek hanya diperlukan untuk mendeskripsikan status solusi, maka objek tersebut merupakan bagian dari “problem space”. •
Atribut dari objek diidentifikasi dengan menggarisbawahi semua kata sifat dan kemudian menghubungkannya dengan kata benda (objek) masing- masing.
•
Operasi ditetapkan dengan menggarisbawahi semua kata kerja, anak kalimat kata kerja dan predikat, serta menghubungkan setiap operasi dengan objek yang sesuai.
•
Attribut dari operasi diidentifikasikan dengan menggarisbawahi semua kata keterangan dan mengasosiasikan mereka dengan operasi ( kata kerja ) masing-masing.
2. Pengertian Dari Object Oriented Analysis(OOA) a. Konsep objek Obyek dalam ‘software analysis & design’ adalah sesuatu berupa konsep (concept), benda (thing), dan sesuatu yang membedakannya dengan lingkungannya. Secara sederhana obyek adalah mobil, manusia, alarm dan lainnya. Tapi obyek dapat pula merupakan sesuatu yang abstrak yang hidup didalam sistem seperti tabel, database, event, system messages. Obyek dikenali dari keadaannya dan juga operasinya. Sebagai contoh sebuah mobil dikenali dari warnanya, bentuknya, sedangkan manusia dari suaranya. Ciri-ciri ini yang akan membedakan obyek tersebut dari obyek lainnya. Alasan mengapa saat ini pendekatan dalam pengembangan software dengan object-oriented, pertama adalah scalability dimana obyek lebih mudah dipakai untuk menggambarkan sistem yang besar dan komplek. Kedua dynamic modeling, adalah dapat dipakai untuk permodelan sistem dinamis dan real time. Lima prinsip dasar untuk membangun model analisis a. Domain Informasi dimodelkan b. Fungsi modul digambarkan c. Tingkah laku model direpresentasikan d. Model di partisi untuk mengekpos detail yang lebih besar e. Model awal mempresentasikan inti masalah sementara model selanjutnya memberikan detail implementasi
120
b. Pengertian OOA Pada dasarnya kebanyakan metode analisis system memisahkan antara data dan proses. Walaupun SA dan IE telah melakukan usaha untuk menyelaraskan keduanya, namun usaha tersebut belum sepenuhnya berhasil. Analisis berbasis objek kemudian muncul dan digunakan untuk mengurangi batas pemisah abtara data dan proses. Seluruh data spesifik dan proses yang membuat, membaca, meng- update atau menghapus data-data tersebut diintegrasikan dan disebut dengan objek. Beberapa bahasa pemrograman yang berbasis objek ini antara lain adalah Visual Basic, C++, dan Powerbuilder. Object-Oriented Analysis (OOA) adalah teknik pemodelan yang mengintegrasikan antara data dan proses kedalam suatu kesatuan yang disebut dengan objek. Model OOA berupa gambar yang mengilustrasikan objek system dari berbagai macam persepsi. Selain itu OOA adalah Adalah suatu metode dalam pengembangan perangkat lunak berbasis object. Yang dimaksud dengan object bisa dipandang sebagai suatu item informasi atau representasi entitas di dunia nyata. Seperti contohnya dalam system reservasi penerbangan hal-hal yang bisa disebut sebagai object seperti pesawat, jalur penerbangan dll. Dengan metode ini kita mempresentasikan sebuah permasalahan dalam dunia nyata kedalam object-object, khususnya dalam pegembangan perangkat lunak, agar dalam pelaksanaannya kita mendapatkan berbagai keuntungan dan kelebihan. Dari beberapa keuntungan dan kelebihannya, metode ini nantinya akan mendukung dalam konsep dibawah ini:
1. Maintainability , yaitu tingkat kemudahan dalam mengakomodasi perubahan- perubahan. 2. mengurangi kompleksitas dalam perarancangan design system. 3. Reusability , kemampuan untuk bisa digunakan kembali sehingga dapat menghemat waktu dan biaya. Dengan adanya konsep tersebut membuat metode ini seirng digunakan pada masa sekarang. Kemampuannya untuk dapat digunakan kembali akan mendukung terciptanya suatu perangkat lunak yang lebih sempurna dari yang sebelumnya dikarenakan kekurangan dari perangkat lunak sebelumnya diperbaiki, dan kelebihannya tetpa dipertahankan. Jadi bisa muncul sebuah perangkat lunak baru dengan kemampuan yang selalu lebh dari pada sebelumnya. Dengan semakin dikenalnya OOA, kemudian muncul Unified Modeling Language (UML) yang menyediakan sintaks grafik untuk membuat model berbasis objek.
121
c. Hubungan OOA dengan object oriented yang lain Ada hubungan yang sangat erat antara Object-oriented analysis dan teknologi object oriented yang lain. Diantaranya yaitu Object-Oriented Database, Object- Oriented Design, and ObjectOrientedProgramming Languages. Dalam penerapannya semua metode itu digunakan secara keseluruhan dalam project disebut dengan metode object-oriented. Jika hanya melakukan analisis saja dengan metode object-oriented dan tidak diikuti dengan design dan programming dengan metode yang sama tentunya akan menambah kesulitan dalam pengambangannya. Dalam kenyataannya ketiga metode diatas tidak bisa dilepaskan satu sama lain Karena memang untuk mendapatkan hasil yang maksimal dari metode object- oriented, ketiganya harus ada. d. Teknik dasar OOA Dalam dunia pemodelan, metodologi implementasi obyek walaupun terikat kaidah-kaidah standar, namun teknik pemilihan obyek tidak terlepas pada subyektifitas software analyst & designer. Beberapa obyek akan diabaikan dan beberapa obyek menjadi perhatian untuk diimplementasikan di dalam sistem. Hal ini sah-sah saja karena kenyataan bahwa suatu permasalahan sudah tentu memiliki lebih dari satu solusi. Ada 3 (tiga) teknik/konsep dasar dalam OOA, yaitu pemodulan (encapsulation), penurunan (inheritance) dan polymorphism. 1. Pembungkusan (Encapsulation) Pada dunia nyata, seorang ibu rumah tangga menanak nasi dengan menggunakan rice cooker, ibu tersebut menggunakannya hanya dengan menekan tombol. Tanpa harus tahu bagaimana proses itu sebenarnya terjadi. Disini terdapat penyembunyian informasi milik rice cooker, sehingga tidak perlu diketahui seorang ibu. Dengan demikian menanak nasi oleh si ibu menjadi sesuatu yang menjadi dasar bagi konsep information hiding. 2. Penurunan (Inheritance) Obyek-obyek memiliki banyak persamaan, namun ada sedikit perbedan. Contoh dengan beberapa buah mobil yang mempunyai kegunaan yang berbeda-beda. Ada mobil bak terbuka seperti truk, bak tertutup seperti sedan dan minibus. Walaupun demikian obyek-obyek ini memiliki kesamaan yaitu teridentifikasi sebagai obyek mobil, obyek ini dapat dikatakan sebagai obyek induk (parent). Sedangkan minibus dikatakan sebagai obyek anak (child), hal ini juga berarti semua operasi yang berlaku pada mobil berlaku juga pada minibus. 3. Polymorphism
122
Pada obyek mobil, walaupun minibus dan truk merupakan jenis obyek mobil yang sama, namun memiliki juga perbedaan. Misalnya suara truk lebih keras dari pada minibus, hal ini juga berlaku pada obyek anak (child) melakukan metoda yang sama dengan algoritma berbeda dari obyek induknya. Hal ini yang disebut polymorphism, teknik atau konsep dasar lainnya adalah ruang lingkup/pembatasan. Artinya setiap obyek mempunyai ruang lingkup kelas,atribut, dan metoda yang dibatasi.
3. Tujuan OOA Tujuan dari OOA adalah menentukan semua kelas(dan hubungan serta tingkah laku yang berkaitan dengannya) yang relevan dengan masalah yang akan dipecahkan. Untuk itu perlu melakukan sejumlah tugas yaitu: 1. Persyaratan pemakaian dasar harus di komunikasikan diantara pelanggan dan perekayasa perangkat lunak. 2. Kelas – kelas harus diidentifikasi(misalnya: atribut dan metode yang ditentukan) 3. Hirarki kelas harus didpesifikasikan. 4. Hubungan objek – ke - objek(koneksi objek) harus direpresentasikan. 5. Tingkah laku objek dimodelkan. 6. Tugas 1 sampai 5 diaplikasikan lagi secara sampai model selesai. Selain menguji suatu dengan masalah dengan menggunakan model input- proses-onput yang klasik(aliran informasi) atau model yang ditarik secara eksekutifdari struktur informasi) atau model
yang
tertarik
secara
eksklusif
dari
struktur
infromasi
hiraskis.
OOA
memperkenalkansejumlah konsep baru menurut Coad dan Yourdon yang menyinggung masalah ini dengan mengatakan: “ OOA didasarkan pada konsep yang pertama kali kita pelajari di taman kanak – kanak. objek, atribut dan anggota. Keseluruhan dan bagian. Mengapa diperlukan waktu yang panjang unutk mengaplikasikan konsep –konsep ini ke analisis dan spesifikasi sistem informasi merupakan teka –teki bagi setiap orang – mungkin kita terlalu sibuk “mengikuti aliran” selama masa emas analisis terstruktur untuk mempertimbangkan alternatif – alternatif tersebut.”
4. Sasaran OOA Sasaran OOA adalah mengembangkan sederetan model yang menggambarkan perangkat lunak komputer pada saat komputer itu bekerja unutk memenuhi serangkaian persyaratan yang ditentukan oleh pelanggan. OOA membangun metode multibagian untuk memenuhi sasaran tersebut.
123
5. Pengujian model OOA a. Kebenaran dari model OOA Kebenaran dari sintaks : Penggunaan simbol dan aturan pemodelan yang tepat Kebenaran dari sematik: 1. Model yang mewakili dunia nyata, dibutuhkan seorang ahli dalam domain persoalan. 2. Hubungan antar kelas b. Kekonsistenan dari model OOA 1.hubungan antar entitas dalam model 2.dapat digunakan model CRC dan object-relationship diagram 6. Proses Analisis Domain:
input dan output unutk analisis domain a. menurut Firesmith mengambarkan analisis domain perangkat lunak dengan cara sebagai berikut: Analisis domain perangkat lunak adalah identifikasi, analisis, dan spesifikasi dari persyaratan umum suatu domain aplikasi spesifik. b. Akativitas – aktivitas dalam proses analisis domain: 1. Tentukan domain yang diselidiki 2. Kategorikan item yang di ekstrak dari domain tersebut.
124
3. Kumpulkan sempel representatif dari aplikasi di dalam domain tersebut 4. Analisis masing –masing aplikasi pada sempel tersebut 5. Kembangkan model a analis unutk objek tersebut.
C. OOA VS CONVENSIONAL Fichman dan Kamerer mengusulkan 11 dimensi permodelan yang dapat digunakan untuk membandingkan berbagai metode OOA dan Konvensional : 1)
Identifikasi/klasifikasi entitas
2)
Umum ke spesifik dan keseluruhan ke hubungan entitas bagian
3)
Hubungan entitas lain
4)
Gambaran atribut entitas
5)
Partisi model skala besar
6)
Keadaan dan transisi antar keadaan
7)
Spesifikasi detail untuk fungsi
8)
Dekomposisi Top-Down
9)
Urutan pemrosesan end-to-end
10) Identifikasi pelayanan eksklusif 11) Komunikasi entitas (melalui pesan atau event)
D. UNIFIED MODELLING LANGUAGE (UML) 1. Sejarah Singkat Unified Modelling Language (UML) Unified Modelling Language (UML) adalah sebuah "bahasa" yang telah menjadi standar dalam industri untuk menentukan, visualisasi, merancang dan mendokumentasikan artifact dari sistem software, untuk memodelkan bisnis dan sistem non software lainnya. UML merupakan suatu kumpulan teknik terbaik yang telah terbukti sukses dalam memodelkan sistem yang besar dan kompleks. Dengan menggunakan UML kita dapat membuat model untuk semua jenis aplikasi piranti lunak, dimana aplikasi tersebut dapat berjalan pada piranti keras, sistem operasi dan jaringan apapun, serta ditulis dalam bahasa pemrograman apapun. Tetapi karena UML juga menggunakan class dan operation dalam konsep dasarnya, maka ia lebih cocok untuk penulisan piranti lunak dalam bahasa-bahasa berorientasi objek seperti C++, Java, VB.NET. Walaupun demikian, UML tetap dapat digunakan untuk modeling aplikasi prosedural dalam VB atau C.
125
Seperti
bahasa-bahasa
lainnya,
UML
mendefinisikan
notasi
dan
syntax/semantik. Notasi UML merupakan sekumpulan bentuk khusus untuk menggambarkan berbagai diagram piranti lunak. Setiap bentuk memiliki makna tertentu, dan UML syntax mendefinisikan bagaimana bentuk-bentuk tersebut dapat dikombinasikan. Notasi UML terutama diturunkan dari 3 notasi yang telah ada sebelumnya: Grady Booch OOD (Object-Oriented Design), Jim Rumbaugh OMT (Object Modeling Technique), dan Ivar Jacobson OOSE (Object-Oriented Software Engineering). Sejarah UML sendiri cukup panjang. Sampai era tahun 1990 seperti kita ketahui puluhan metodologi pemodelan berorientasi objek telah bermunculan di dunia. Diantaranya adalah: metodologi Booch, metodologi Coad , metodologi OOSE, metodologi
OMT,
metodologi
Shlaer-Mellor,
metodologi
Wirfs-Brock,
dan
sebagainya. Masa itu terkenal dengan masa perang metodologi (method war) dalam pendesainan berorientasi objek. Masing-masing metodologi membawa notasi sendiri-sendiri, yang mengakibatkan timbul masalah baru apabila kita bekerja sama dengan group/perusahaan lain yang menggunakan metodologi yang berlainan.
Dimulai pada bulan Oktober 1994 Booch, Rumbaugh dan Jacobson, yang merupakan tiga tokoh yang boleh dikatakan metodologinya banyak digunakan mempelopori usaha untuk penyatuan metodologi pendesainan berorientasi objek. Pada tahun 1995 direlease draft pertama dari UML (versi 0.8). Sejak tahun 1996 pengembangan tersebut
dikoordinasikan
oleh
Object
Management
Group
(OMG
–
http://www.omg.org). Tahun 1997 UML versi 1.1 muncul, dan saat ini versi terbaru adalah versi 1.5 yang dirilis bulan Maret 2003. Booch, Rumbaugh dan Jacobson menyusun tiga buku serial tentang UML pada tahun 1999. Sejak saat itulah UML telah menjelma menjadi standar bahasa pemodelan untuk aplikasi berorientasi objek.
Object Management Group, Inc. (OMG) adalah sebuah organisasi international yang dibentuk pada 1989, didukung lebih dari 800 anggota, terdiri dari perusahaan sistem informasi, software developer, dan pada user sistem komputer.
126
organisasi ini salah satunya bertugas membuat spesifikasi “manajemen objek” untuk menetapkan kerangka bersama dalam rekayasa software. Sasaran
technology
dan
OMG
adalah
mengarahkannya
membantu dengan
perkembangan
mendirikan
object-oriented
Object
Management
Architecture (OMA). OMA menentukan infrastruktur konseptual yang didasarkan pada seluruh spesifikasi yang dikeluarkan OMG. OMG kemudian mengeluarkan UML, dimana dengan adanya UML ini diharapkan dapat mengurangi kekacauan dalam bahasa pemodelan yang selama ini terjadi dalam lingkungan industri. UML diharapkan juga dapat menjawab masalah penotasian dan mekanisme tukar menukar model yang terjadi selama ini.
2. Tinjauan Mengenai UML Saat ini piranti lunak semakin luas dan besar lingkupnya, sehingga tidak bisa lagi dibuat
asal-asalan.
Piranti
lunak
saat
ini
seharusnya
dirancang
dengan
memperhatikan hal-hal seperti scalability, security, dan eksekusi yang robust walaupun dalam kondisi yang sulit. Selain itu arsitekturnya harus didefinisikan dengan jelas, agar bug mudah ditemukan dan diperbaiki, bahkan oleh orang lain selain programmer aslinya. Keuntungan lain dari perencanaan arsitektur yang matang adalah dimungkinkannya penggunaan kembali modul atau komponen untuk aplikasi piranti lunak lain yang membutuhkan fungsionalitas yang sama. Pemodelan (modeling) adalah proses merancang piranti lunak sebelum melakukan pengkodean (coding). Model piranti lunak dapat dianalogikan seperti pembuatan blueprint pada pembangunan gedung. Membuat model dari sebuah sistem yang kompleks sangatlah penting karena kita tidak dapat memahami sistem semacam itu secara menyeluruh. Semakin komplek sebuah sistem, semakin penting pula penggunaan teknik pemodelan yang baik. Dengan menggunakan model, diharapkan pengembangan piranti lunak dapat memenuhi semua kebutuhan pengguna dengan lengkap dan tepat, termasuk faktorfaktor seperti scalability, robustness, security, dan sebagainya. Kesuksesan suatu pemodelan piranti lunak ditentukan oleh tiga unsur, yang kemudian terkenal dengan sebutan segitiga sukses (the triangle for success). Ketiga unsur tersebut adalah metode pemodelan (notation), proses (process) dan tool yang digunakan. Memahami notasi pemodelan tanpa mengetahui cara pemakaian yang sebenarnya
127
(proses) akan membuat proyek gagal. Dan pemahaman terhadap metode pemodelan dan proses disempurnakan dengan penggunaan tool yang tepat.
Artifact UML UML menyediakan beberapa notasi dan artifact standar yang bisa digunakan sebagai alat komunikasi bagi para pelaku dalam proses analisis dan desain. Artifact didalam UML didefinisikan sebagai informasi dalam bentuk yang digunakan atau dihasilkan dalam proses pengembangan perangkat. Contohnya adalah source code yang dihasilkan oleh proses pemrograman. Yang harus diperhatikan untuk menjaga konsistensi antar artifact selama proses analisis dan desain adalah bahwa setiap perubahan yang terjadi pada satu artifact harus juga dilakukan pada atifact sebelumnya. Untuk membuat suatu model, UML memiliki diagram grafis sebagai berikut : • use case diagram • class diagram • behavior diagram • statechart diagram • activity diagram • interaction diagram • sequence diagram • collaboration diagram • implementation diagram • component diagram • deployment diagram Diagram-diagram tersebut diberi nama berdasarkan sudut pandang yang berbedabeda terhadap sistem dalam proses analisis atau rekayasa. Dibuatnya berbagai jenis diagram diatas karena : Setiap sistem yang kompleks selalu paling baik jika didekati melalui himpunan berbagai sudut pandang yang kecil yang satu sama lain hampir saling bebas
128
(independent). Sudut pandang tunggal senantiasa tidak mencukupi untuk melihat sistem yang besar dan kompleks. Diagram yang berbeda-beda tersebut dapat menyatakan tingkatan yang berbedabeda dalam proses rekayasa. Diagram-diagram tersebut dibuat agar model yang dibuat semakin mendekati realitas.
3. Semantik dalam UML OMG telah menetapkan semantik (makna istilah) semua notasi UML dalam model struktural dan model behavior. Model struktural (model statis), menekankan stuktur obyek dalam sebuah sistem, menyangkut kelas-kelas, interface, atribut dan hubungan antar komponen. Model behavioral (model dinamis), menekankan perilaku obyek dalam sebuah sistem, termasuk metode, interaksi, kolaborasi dan state history
4. Tujuan UML Tujuan utama UML diantaranya untuk : Memberikan model yang siap pakai, bahasa pemodelan visual yang ekspresif untuk mengembangkan dan saling menukar model dengan mudah dan dimengerti secara umum. Memberikan bahasa pemodelan yang bebas dari berbagai bahasa pemrograman dan proses rekayasa. Menyatukan praktek-praktek terbaik yang terdapat dalam bahasa pemodelan.
5. Cakupan UML Pertama, UML menggabungkan konsep Booch, OMT dan OOSE, sehingga UML merupakan suatu bahasa pemodelan tunggal yang umum dan digunakan secara luas oleh para user ketiga metode tersebut dan bahkan para user metode lainnya.
Kedua, UML menekankan pada apa yang dapat dikerjakan dengan metode-meode tersebut.
129
Ketiga, UML berfokus pada suatu bahasa pemodelan standar, bahkan pada proses standar. Meskipun UML harus diaplikasikan dalam konteks sebuah proses, dari pengalaman, bahwa organisasi dan masalah yang berbeda juga memerlukan proses yang berbeda pula.
UML tidak mencakup : • Bahasa Pemrograman UML adalah bahasa pemodelan visual, bukan dimaksudkan untuk menjadi suatu bahasa pemrograman visual, tetapi UML memberikan arah untuk bergerak kearah kode. • Tool (software aplikasi) pemodelan Membuat standar sebuah bahasa diperlukan oleh tool-tool dan proses. UML mendefinisikan semantik dan notasi, bukan sebuah tool. Contoh tool yang menggunakan UML sebagai bahasanya adalah Rational Rose dan Enterprise
Architect. • Proses rekayasa UML digunakan sebagai bahasa dalam proyek dengan proses yang berbeda-beda. UML bebas dari proses dan mendefinisikan sebuah proses standar bukan tujuan UML atau RFP dari OMG. Dalam pembahasan ini kita akan menggunakan sebuah proses yang dikeluarkan Rational Software, yaitu Rational Unified Process (RUP) Notasi dalam UML a. Actor
Actor menggambarkan segala pengguna software aplikasi (user). Actor memberikan suatu gambaran jelas tentang apa yang harus dikerjakan software aplikasi. Sebagai contoh sebuah actor dapat memberikan input kedalam dan menerima informasi dari software aplikasi, perlu dicatat bahwa sebuah actor berinteraksi dengan use case, tetapi tidak memiliki kontrol atas use case. Sebuah actor mungkin seorang manusia, satu device, hardware atau sistem informasi lainnya. b. Use Case
130
Use case menjelaskan urutan kegiatan yang dilakukan actor dan sistem untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Walaupun menjelaskan kegiatan, namun use case hanya menjelaskan apa yang dilakukan oleh actor dan sistem bukan bagaimana actor dan sistem melakukan kegiatan tersebut.
Use-case Konkret adalah use case yang dibuat langsung karena keperluan actor. Actor dapat melihat dan berinisiatif terhadapnya
Use-case Abstrak adalah use case yang tidak pernah berdiri sendiri. Use case abstrak senantiasa termasuk didalam (include), diperluas dari (extend) atau memperumum (generalize) use case lainnya. Untuk menggambarkannya dalam use case model biasanya digunakan association relationship yang memiliki stereotype include, extend atau generalization relationship. Hubungan include menggambarkan bahwa suatu use case seluruhnya meliputi fungsionalitas dari use case lainnya. Hubungan extend antar use case berarti bahwa satu use case merupakan tambahan fungsionalitas dari use case yang lain jika kondisi atau syarat tertentu terpenuhi. c. Class
Class merupakan pembentuk utama dari sistem berorientasi obyek, karena class menunjukkan kumpulan obyek yang memiliki atribut dan operasi yang sama. Class digunakan untuk mengimplementasikan interface. Class digunakan untuk mengabstraksikan elemen-elemen dari sistem yang sedang dibangun. Class bisa merepresentasikan baik perangkat lunak maupun perangkat keras, baik konsep maupun benda nyata.
131
Notasi class berbentuk persegi panjang berisi 3 bagian: persegi panjang paling atas untuk nama class, persegi panjang paling bawah untuk operasi, dan persegi panjang ditengah untuk atribut. Atribut digunakan untuk menyimpan informasi. Nama atribut menggunakan kata benda yang bisa dengan jelas merepresentasikan informasi yang tersimpan didalamnya. Operasi menunjukkan sesuatu yang bisa dilakukan oleh obyek dan menggunakan kata kerja.
d. Interface
Interface merupakan kumpulan operasi tanpa implementasi dari suatu class. Implementasi operasi dalam interface dijabarkan oleh operasi didalam class. Oleh karena
itu
keberadaan
interface
selalu
disertai
oleh
class
yang
mengimplementasikan operasinya. Interface ini merupakan salah satu cara mewujudkan prinsip enkapsulasi dalam obyek.
e. Interaction
Interaction digunakan untuk menunjukkan baik aliran pesan atau informasi antar obyek maupun hubungan antar obyek. Biasanya interaction ini dilengkapi juga dengan teks bernama operation signature yang tersusun dari nama operasi, parameter yang dikirim dan tipe parameter yang dikembalikan. f.
Note
132
Note digunakan untuk memberikan keterangan atau komentar tambahan dari suatu elemen sehingga bisa langsung terlampir dalam model. Note ini bisa disertakan ke semua elemen notasi yang lain. g. Dependency
Dependency merupakan relasi yang menunjukan bahwa perubahan pada salah satu elemen memberi pengaruh pada elemen lain. Elemen yang ada di bagian tanda panah adalah elemen yang tergantung pada elemen yang ada dibagian tanpa tanda panah. Terdapat 2 stereotype dari dependency, yaitu include dan extend. Include menunjukkan bahwa suatu bagian dari elemen (yang ada digaris tanpa panah) memicu eksekusi bagian dari elemen lain (yang ada di garis dengan panah).
Extend menunjukkan bahwa suatu bagian dari elemen di garis tanpa panah bisa disisipkan kedalam elemen yang ada di garis dengan panah. h. Association
Association menggambarkan navigasi antar class (navigation), berapa banyak obyek lain yang bisa berhubungan dengan satu obyek (multiplicity antar class) dan apakah suatu class menjadi bagian dari class lainnya (aggregation).
Navigation dilambangkan dengan penambahan tanda panah di akhir garis. Bidirectional navigation menunjukkan bahwa dengan mengetahui salah satu class bisa didapatkan informasi dari class lainnya. Sementara UniDirectional navigation hanya dengan mengetahui class diujung garis association tanpa panah kita bisa mendapatkan informasi dari class di ujung dengan panah, tetapi tidak sebaliknya. Aggregation mengacu pada hubungan “has-a”, yaitu bahwa suatu class memiliki class lain, misalnya Rumah memiliki class Kamar.
i.
Generalization
Generalization menunjukkan hubungan antara elemen yang lebih umum ke elemen yang lebih spesifik. Dengan generalization, class yang lebih spesifik (subclass) akan menurunkan atribut dan operasi dari class yang lebih umum (superclass) atau
133
“subclass is superclass”. Dengan menggunakan notasi generalization ini, konsep inheritance dari prinsip hirarki dapat dimodelkan. j.
Realization
Realization menunjukkan hubungan bahwa elemen yang ada di bagian tanpa panah akan merealisasikan apa yang dinyatakan oleh elemen yang ada di bagian dengan panah. Misalnya class merealisasikan package, component merealisasikan class atau interface. ANALISIS DOMAIN
-
Firesmith [FIR93] menggambarkan analisis domain perangkat lunak dengan cara sebagai berikut:
Analisis domain perangkat lunak adalah identifikasi, analisis dan spesifikasi persyaratan umum suatu domai aplikasi spesigik, yang secara khas digunakan pada proyek bertingakat pada domain aplikasi itu. Anlisis domain berorientasi objek adalah identifikasi, analisis, dan spesifikasi kemampuan reusable yang umum di dalam suatu domain aplikasi khusus, dalam bentuk objek umum, kelas, subassembly, dan kerangka kerja.
Aktivitas yang terjadi sebelum proses analisis domain ¾ Tentukan domain yang akan diselidiki ¾ Kategorikan item yang diekstrak dari domain tersebut ¾ Kumpulkan sampel representatif dari aplikasi di dalam domain tersebut ¾ Analisis masing-masing aplikasi pada domain tersebut ¾ Kembangkan model analisis untuk objek tersebut
-
PROSES OOA
Use Case
Pemodelan Kelas-tanggung jawab-kolaborator
¾ Kelas ¾ Tanggung jawab ¾ kolaborator
134
Pendefinisian stuktur dan hirarki
Begitu
kelas
dan
objek
sudah
diidentifikasi
dengan
menggunakan model CRC, analis mulai untuk berfokus pada stuktur model kelas dan hirarki resultan yang muncul pada saat kelas dan subkelas muncul. Pendefinisian subjek dan sub sistem
Model analisis untuk aplikasi yang kompleks memiliki ratusan kelas dan puluhan struktur.
Model Hubungan Objek
Model hubungan objek dapat diperoleh dalam 3 langkah ¾
Dengan menggunakan kartu indeks
¾
Dengan mengkaji kartu indeks model CRC
¾
Begitu yang telah diberi nama terbangun
Model Tingkah Laku Objek ¾
Identifikasi event dengan use case
¾
Representasi keadaan 9
Keadaan dari masing-masing objek ketika sistem melakukan fungsinya
9
Keadaan sistem pada saat diselidiki dari luar ketika sistem melakukan fungsinya
E. OBJECT ORIENTED DESIGN Object-oriented design adalah metoda untuk meng-arahkan arsitektur perangkat lunak yang didasarkan pada manipulasi objek-objek sistem atau subsistem. Model kebutuhankebutuhan yang dibuat pada fase analisis diperkaya dalan fase perancangan. Kadang-kadang ditambahkan lebih banyak lagi atribut dan pelayanan. •Ditambahkan antarmuka obyek-obyek. • Memberikan blueprint untuk implementasi • Menspesifikasi “HOW” • Menspesifikasi: class definitions, class categories • Menspesifikasi: subsystems, system architectures •OOA + Rincian Implementasi Tujuan dari OO Design adalah mengoptimalkan maintainability, reusability, enhancebility dan reliability
135
Desain berorientasi objek mempergunakan desain data ketika atribut direpresentasikan, desain interface ketika messaging model dikembangkan, dan component level (procedural) design untuk desain operasi-operasi. Desain subsistem diturunkan dengan mempertimbangkan kebutuhan customer secara keseluruhan (yang direpresentasikan dengan use-case), even dan state yang diobservasi secara eksternal (object behavior model). Desain klas dan objek dipetakan berdasarkan deskripsi dari atribut, operasi, dan kolaborasi yang terdapat dalam model CRC. Desain message diturunkan dari object-relationship model. Dan desain responsibilities diturunkan menggunakan atribut, operasi, dan kolaborasi yang digambarkan dalam model CRC. Ada berbagai macam metoda OOD yang dibuat, seperti Booch, Rumbaugh, Jacobson, Coad & Yourdon dan Wirfs-Brock. Meskipun terminologi dan proses untuk setiap metoda OOD tersebut berbeda, secara keseluruhan proses OOD termasuk konsisten. Untuk melaksanakan objectoriented design, ada beberapa langkah umum yang seharusnya dilakukan : a) Gambarkan setiap subsistem dan alokasinya pada processor dan task. b) Pilih sebuah strategi desain untuk mengimplementasikan manajemen data, interface support, dan manajemen task. c) Desain suatu mekanisme kontrol yang tepat untuk sistem d) Lakukan desain objek dengan membuat suatu representasi prosedural untuk setiap operasi dan struktur data untuk setiap atribut klas. e) Lakukan desain message menggunakan kolaborasi di antara objek-objek dan hubungan objek (object relationships). f)
Buat messaging model.
g) Tinjau model desain dan ulangi jika dibutuhkan.
136
BAB 10 CLIENT SERVER SOFTWARE ENGINEERING
A. STRUKTUR DARI SISTEM CLIENT- SERVER Diawal perkembangannya perangkat komputer adalah barang yang mahal dan mewah. Pengembangan dan pengoperasiannya rumit dan terpusat. Namun seiring dengan berjalannya waktu yang tadinya proses tersentralisasi dikembangakan menjadi proses terdistribusi sampai pada end user. Hal ini sangat dipengaruhi oleh adanya perkembangan teknologi LAN (Local
Area Network) di pertengahan tahun 1980 an. Dengan LAN sebuah PC dapat melakukan komunikasi satu dengan lainnya dan dapat saling berbagi resource baik perangkat keras ataupun database. LAN mampu memberikan interkonektivitas yang tidak pernah ada sebelumnya. Untuk dapat melakukan hal tersebut dibutuhkan sebuah komputer pemproses yang memfasilitasi dan melayani proses sharing semua resource yang ada. Perangkat ini disebut dengan Server. Untuk melakukan Sharing File biasanya dibutuhkan sebuah File Server begitu juga untuk sharing Printer dibutuhkan sebuah Printer Server. Namun ternyata hal seperti ini belumlah cukup. Jumlah PC yang bertambah dengan sangat cepat seiring dengan berkembangnya sebuah organisasi. Jumlah end user dan client juga bertambah banyak. Kebutuhan akan perangkat menjadi bertambah pula, tidak hanya membutuhkan sebuah printer server, juga dibutuhkan server-server lainnya seperti server pengolahan gambar, server pengolahan suara, dan lainnya. Server-server ini dengan database dan applikasinya harus dapat diakses oleh beberapa PC, ataupun diakses oleh sebuah komputer mainframe melalui sebuah LAN. Sistem seperti ini disebut Sistem Client Server seperti digambarkan pada Gambar 1 dibawah ini.
137
Gambar Skema Sistem Client-Server Komponen dan Fungsi Sistem Client Server Gambaran umum konfigurasi Client Server diperlihatkan pada gambar 2. Dengan pendekatan Client Server setiap PC dapat melakukan secara independen sebuah pemrosesan lokal dan mensharing perangkat enterprise melalui LAN. Untuk kasus yang lebih luas kemampuan akses dapat dilakukan melalui MAN (Metropolita Area Network) atau WAN (Wide Area Network). Sebuah database dan program applikasi enterprise misalnya diletakan pada sebuah server dimana setiap end user dapat melakukan akses melalui Client Processor, LAN dan Server seperti pada gambar 3.
Gambar-2 Host Sistem dan Sistem Client Server
138
User User disini adalah end user yang mengakses client untuk mendapatkan sebuah layanan. End user bisa saja seorang manager perusahaan, professional, karyawan di sebuah perusahaan, atau pelanggan. Ada timbul sedikit kerancuan. Pelanggan dalam sebuah bisnis atau perdagangan disebut dengan client, tapi client ini adalah manusia, jangan dibingungkan dengan istilah client pada pemrosesan komputer. Dapat kita katakan sebuah user atau end user adalah ketika melakukan proses akhir menggunakan sistem client server.
Gambar Komponen Sistem Client Server Client Client dapat berupa sebuah pemproses yang powerful atau dapat juga berupa terminal tua dengan kemampuan proses yang terbatas. Secara mendasar client adalah sebuah PC dengan sistem operasinya sendiri. Sebagian besar pemrosesan banyak dilakukan di sebuah server dimana bagian-bagian dalam lingkup pekerjaannya ditentukan oleh program komputer, inilah yang menyebabkan sistem client server berbeda dengan sistem transaksi tradisional. Sistem client server memungkinkan sebuah teknologi dan applikasinya digunakan bersamaan. Applikasi disini termasuk didalamnya adalah pemroses pesan seperti e-mail, pemproses file lokal seperti DBMS untuk browsing dan penghitungan, atau sharing resource seperti sistem image processing, sistem optical character, sistem advance grafic processing, plotter warna, atau sebuah printer. Perangkat-perangkat ini bisa saja berasal dari berbagai vendor yang ada. Untuk
139
memfasilitasi query pemprosesan dari client, sebagian besar sistem client server menggunkaan
Structured Query Language (SQL) yang merupakan struktur bahasa tingkat tinggi. SQL dengan database relationalnya adalah standar de facto untuk hampir sebagian besar sistem client server. Salah satu komponen terpenting sistem client server adalah User Interface (UI), yang digunakan user untuk berkomunikasi. Bagi user yang seorang programmer, UI tidak mesti user friendly, tapi untuk end user yang bukan programmer sangat dibutuhkan UI yang user friendly. Dibutuhkan Graphical User Interface (GUI) untuk end user karena GUI menampilkan grafis untuk melakukan akses dengan icon-icon tanpa perlu memasukan perintah pemrograman. Kedepannya GUI tidak hanya digunakan untuk menggantikan akses perintah pemprograman tapi juga digunakan untuk grafik, voice, video, animasi, untuk selanjutnya menjadi sebuah teminal multimedia. Network dan Transmisi Server dan client dapat terkoneksi dengan sebuah media transmisi. Media transmisi ini dapat berupa kabel, wireless, atau fiber. Dengan media ini memungkinkan sebuah perusahaan untuk melakukan enterprice network lebih besar dalam sebuah workgroup atau departemen. Untuk itu dibutuhkan interoperability sebagai contoh operasi dan pertukaran informasi yang heterogen melalui berbagai perangkat software dalam jaringan. Esensinya adalah keterbukaan dalam melakukan pertukaran baik komponen dan software yang berasal dari vendor yang berbedabeda. Dengan interoperability baik vendor dan customer akan mendapatkan keuntungan. Interoperability memberikan dampak pada arsitektur jaringan. Awal sebuah arsitektur jaringan adalah SNA namun arsitektur ini bersifar proprietary dan tidak terbuka dengan vendor lainnya. Kemudian sebagian besar orang beralih ke OSI yang di standarkan oleh ISO (International
Standards Organization). OSI banyak di gunakan di Eropa namun kurang berkembang di Amerika Serikat. Di Amerika Serikat muncul TCP/IP yang kemudian di dukung oleh Unix User Group. Servers Konektivitas adalah hal yang terpenting namun bukan satu-satunya faktor untuk mendapatkan efisiensi dan efektivitas sharing resource yang dimiliki. Dibutuhkan sebuah perangkat yang memiliki kemampuan mengontrol software, menjalankan program applikasi, dan mengakses database dengan mudah dan cepat. Untuk itulah diperlukan sebuah Server. Sebuah Server harus mendukung spesifikasi yang mendukung resource sharing seperti Network Server Operating System, Multiple User Interface, GUI (Graphic User Interface), dialog oriented cleint – server languange seperti SQL dan database arsitektur. Saat ini resuorce bisa tersebar secara
140
spasial tidak hanya berada dalam batasan sebuah negara namun sudah antar negara yang membutuhkan interkoneksi yang tinggi. Beberapa software dapat diperoleh dari vendor atau software house. Software tersebut bisa bersifat mainframe centric (sentral) atau PC server centric. Namun selain semua hal yang tersedia pada paket software tersebut tetap dibutuhkan in house sofware development. Juga perlu untuk mengintegrasikan sistem client server dengan sistem informasi yang telah ada dan menggunakan sistem tersebut tidak hanya sebagai end user tapi juga bekerja diantara group end user. Server melakukan pemprosesan mirip dengan pemrosesan yang ada disisi client. Namun ada sedikit perbedaan, biasanya sebuah server tidak mempunyai User Interface karena didesain untuk
networking,
memproses database
dan
memproses
applikasi.
Pembeda antara
pemrosesan client dan server ada pada tanggungjawab dan fungsi dari pemrosesan yang dilakukan. Sebagai contoh sebuah server dapat bertindak sebagai repository dan penyimpanan informasi dalam kasus pada file server. Tipe dari Server tergantung pada kebutuhan dan tujuan sistem. Dalam beberapa kasus sebuah server harus mampu melakukan multitaskting (membentuk multi fungsi secara simultan), menggunakan multiple operating system, lebih portable, memiliki skalabilitas, dan memiliki waktu respon yang cepat untuk melakukan
teleprosesing. Dengan kapabilitas seperti itu menjadikan server memiliki harga yang relatif mahal. Penyebab mahalnya harga server adalah : 1. Network Management 2. Gateway function termasuk akses keluar dan e-mail publik 3. Penyimpanan 4. File Sharing 5. Batch processing 6. Bulletin Board access 7. Facsimile transmission Pemrosesan Database Beberapa prinsip pemrosesan data pada server termasuk didalamnya adalah integritas, sekuriti, dan recovery data. Enterprise data yang dibutuhkan oleh sebuah perusahaan membutuhkan sebuah integrasi, pengaksesan data yang di kendalikan dan kelola dengan securiti yang baik, dan recovery data dapat dilakukan jika terjadi kegagalan sistem.
141
Beberapa data management dilakukan secara otomatis. Biasanya dilakukan oleh DBMS yang berada di Server yang mengontrol akses diantara pemprosesan multiple sistem dan mengintegrasikan akses data melalui network management. Pemrosesan Applikasi Data digunakan oleh program applikasi yang mana sebagian besarnya berada di server. Ada beberapa applikasi client server yang disediakan oleh vendor. Tools applikasi ini menjadikan pengembangan sistem client-server menjadi lebih kompetitif. Pengembangan applikasi clientserver dapat dilakukan dengan beberapa cara yakni : 1. Fungsi pemprosesan didistribusikan diantara client dan server. Porsi dari client dijalankan oleh end user dengan menggunakan bahasa pemrograman database seperti SQL yang memberikan semacam request data dan kemudian mengekstrak data tersebut dari lokasinya dimana semua proses tersebut dikontrol oleh sistem operasi. 2. UI dan GUI menjadi lebih sering digunakan karena tingkat kemudahan penggunaan menjadi lebih penting. 3. Digunakannya Advance networking seperti LAN 4. Code generator juga digunakan, Metodelogi Objeck Oriented akan menambah tingkat penggunan. 5. Tools pengembangan seperti SQL Server, FLOWMARK, Progress, ObjectView, Oracle menjadi sangat diperlukan Ketika sebuah applikasi diproses dan permintaan akan data dilakukan oleh client, maka hasilnya dikirimkan melalui LAN. Hasil dari applikasi tersebut dapat saja dilakukan perubahan bentuk untuk mendapatkan tampilan yang lebih baik. Semuanya ini dilakukan di sisi client oleh end user melalui UI (User Interface). Diagram skematik pendekatan client server ditunjukan pada gambar dibawah ini.
142
Gambar Applikasi Sistem Client Server
143
Keuntungan Sistem Client Server 1. Mengurangi tanggung jawab dan biaya overhead 2. Kontrol biaya operasional dan pengembangan yang lebih mudah 3. Waktu respon yang lebih baik dalam pemrosesan. 4. Akses data yang lebih besar bagi perusahaan. Sistem Client server mengamankan transaksi data dan menyimpannya pada server untuk kemudian dapat di sharing, dimanipulasi, dianalisa secara lokal. 5. Memungkinkan pendistribusian proses dari tersentralisasi menjadi desktop computing 6. Menawarkan kooperatif prosesing antara individu dan group antar departemen, geografis dan zona waktu. 7. Rewriting software pada sistem client server memberikan keuntungan untuk mendapatkan sistem yang terintegrasi dan memberikan efisiensi. 8. Menawarkan friendlu interface pada end user khususnya pada knowledge worker dan customer. 9. Keterlibatan yang lebih untuk end user pada implementasi IT. 10. Arsitektur terbuka dan sistem terbuka memberikan fleksibilitas dalam memilih konfigurasi hardware yang berbeda, network, dan DBMS dari berbagai vendor. Hambatan Implementasi Sistem Client Server
Organisasi 1. Skill personel yang kurang memadai untuk implementasi sistem client server. 2. Anti perubahan terhadap teknologi baru. 3. Biaya konversi 4. Membutuhkan koordinasi dan kontrol yang lebih pada end user.
Teknologi 1. Membutuhkan infrastruktur LAN dan WAN 2. Skill dan peralatan yang belum memadai 3. Belum adanya pemahaman dan pengalaman dalam merencanakan sistem client server 4. Tidak tersedianya produk dan tools pengembangan sistem client server 5. Sedikitnya applikasi client server 6. Sedikitnya standar nasional dan internasional untuk sistem client server.
144
B. SOFTWARE ENGINEERING UNTUK SISTEM CLIENT SERVER Arsitektur Client Server mendominasi sistem komputer kebanyakan hari ini .Semua , dari ATM sampai internet ada karena software yang berada di satu komputer – client , meminta servis atau data dari komputer lainnya – server . Arsitektur Client/Server , menggabungkan prinsip konvensional , konsep dan metode dari Object-Oriented dan Component based Software engineering . Kenapa Client/Server Software Engineering begitu penting ? Dampak dari sistem client/server (c/s) pada pemerintahan , bisnis , komersial , dan lingkunan sains sangat terasa . Dan perkembangan teknologi Software Engineering ( Component based – Software development , object request broker , java ,dsb) merubah jalan untuk mengembangkan sistem c/s . Proses Software Engineering yang solid harus diaplikasikan terhadap konstruksi sistem c/s. Langkah – langkah yang harus diambil untuk mengembangkan sistem c/s mirip dengan langkah – langkah yang diterapkan pada Object Oriented dan Component-Based software engineering . Model Proses nya evolusioner , dimulai dengan pemilihan requirement . Fungsionalitas di alokasikan ke subsistem dari komponen yang nantinya akan diterapakan baik ke client ataupun ke server dari arsitektur c/s Struktur dari Sistem Client/Server Di dalam sturktur Client/Server , komputer yang berada di atas komputer lainnya itu disebut server ,dan komputer – komputer yang berada di bawah komputer server di sebut client
.
Struktur yang digambarkan pada gambar di atas tidaklah paten, dapat dirubah– rubah sesuai dengan kebutuhan, asalkan masih tetap dalam konteks arsitektur yang digambarkan di atas Komponen Software untuk sistem c/s
145
Arsitektur Client/Server tidak mengimplementasikan suatu software sebagai suatu aplikasi monolitik yang hanya diterapkan pada satu mesin, sehingga arsitektur c/s membutuhkan lebih dari satu mesin untuk diterapkan. Arsitektur c/s juga memiliki beberapa subsistem yang berbeda yang dapat dialokasikan ke client, ke server ataupun ke kedua mesin : User Interaction / Presentation Subsistem . Subsistem ini mengimplemetasikan semua fungsi yang tergabung dalam Graphical User Interface , Gunanya untuk berinteraksi dengan user dan terletak di client. Application subsystem Subsistem ini mengimplementasikan requirement yang didefiniskan aplikasi dengan konteks dari domain dimana aplikasi tersebut beroperasi. Contohnya, aplikasi bisnis bisnis memproduksi berbagai macam laporan cetak yang berdasarkan input numeric, kalkulasi, informasi database dan sumber – sumber yang lainnya. Contoh lain adalah Sebuah aplikasi groupware dapat menyediakan fasilitas bulletin board atau e-mail. dimana pada kedua kasus, software aplikasi dapat dipartisi menjadi komponen yang berada baik di server ataupun di client. Database Management Subsistem Subsistem ini melakukan pemanipulasian data dan manajemen yang harus di lakukan oleh sebuah aplikasi . Manipulasi data dan manajemen mungkin semudah pencatatan sebuah baris, dan mungkin dapat sekompleks memproses transaksi SQL yang rumit. Distribusi dari Komponen Software Setelah requirement dari aplikasi c/s ditentukan , maka Perancang Software harus menentukan bagaimana pendistribusian komponen software yang dibutuhkan oleh client dan server secara tepat. Saat semua fungsi dari ketiga subsistem di atas dibebankan kepada server, maka sebuah fat server design terbentuk. sebaliknya , jika client mengimplementasikan banyak dari user interaction / presentation , application , dan database komponen , maka sebuah fat client terbentuk. Fat Client biasa nya dapat ditemukan saat arsitektur file server dan database server diterapkan . Pada kasus ini , server menyediakan manajemen data , tetapi aplikasi lainnnya dan GUI terletak pada client.
146
Fat Server biasanya ditemukan pada desain sebuah sistem transaksi dan groupware . Server menyediakan dukungan aplikasi yang diperlukan untuk melakukan transaksi dan komunikasi dilakukan dari client . Software di client hanya fokus kepada GUI dan manajemen komunikasi .
Distributed Presentation. Pada pendekatan client/server, logika database dan logika aplikasi berada pada server, biasanya sebuah mainframe. Server juga berisi aplikasi untuk menyiapkan tampilan informasi. Contohnya adalah Virtual Class, Semua aplikasi baik database, tampilan ataupun logika aplikasi terletak di server, client hanya membutuhkan sebuah browser untuk menampilkan GUI yang disediakan oleh server. Remote Presentation Adalah sebuah extensi dari pendekatan distributed presentation , primary database dan logika aplikasi terletak di server , dan data akan dikirimkan ke client untuk ditampilkan menggunkan GUI yang berada di client. Distributed Logic Client memiliki semua fungsi user presentation dan sebuah fungsi yang berkaitan dengan data entry. Seperti field-level validation, server query formula (SQL), dan server update information. Server hanya menjalankan pekerjaan dan proses yang diberikan oleh client query, Server file updates,
client
version
control,
dan
aplikasi
yang
berkaitan
tentang
itu.
Remote data management. Aplikasi yang berada di server membuat sebuah data sourcedengan format data yang telah di extrak dari tempat lain (contohnya dari corporate level source). Aplikasi di alokasikan di client digunakan untuk mengevaluasi data yang telah di format oleh server.
Decission
Pedoman
untuk
support
system
termasuk
Mendistribusikan
ke
Subsistem
dalam
kategori dari
ini. Aplikasi
Presentation / Interaction subsitem terletak di client. Ketersediaan PC, lingkungan windows dan kekuatan kopmuter dibutuhkan oleh gui untuk membuat pendekatan ini efektif dalam hal biaya. Jika database di share oleh beberapa user yang terhubung dengan LAN, maka database ditaruh di server . DBMS dan kemampuan akses database juga ditaruh di server bersamaan dengan fisik database Data statis yang digunakan sebagai referensi terletak di client. Peletakan data dekat dengan user meminimalisir trafik jaringan yang tidak perlu.
147
Analisis Pemodelan Kebutuhan aktifitas pemodelan untuk sistem c/s sedikit berbeda dari metode pemodelan yang diaplikasikan ke arsitektur komputer konvensional .Oleh karena itu prinsip dasar analaisis dan metodologi pemodelan dapat diterapkan di software c/s. Dengan catatan , bahwa kebanyakan sistem
c/s
yang
modern
menggunakan
komponen
yang
reusable.
Karena analisis pemodelan menghindari spesifikasi dari detail implementasi, maka isu – isu yang berkaitan dengan alokasi komponen ke klien dan server hanya berupa desain. Desain
arsitektur
untuk
sistem
client/server
Desain arsitektur dari c/s seringkali dinyatakan sebagai communicating processes style : Tujuannya adalah untuk mencapai qualitas kestabilan. Sebuah server ada untuk melayani satu atau lebih client untuk kebutuhan penyediaan data. Yang mana terletak di jaringan. Client mengorganisasi panggilan ke server , yang bekerja secara asynchronous ataupun synchronous. Jika server bekerja secara synchronous , maka akan ia akan mengembalikan control ke client bersamaan dengan dengan pengembailan data. Jika server bekerja secara asynchronously, maka
hanya
Pendekatan
akan Desain
mengembalikan
data
Konvensional
(Tanpa untuk
kontrol) software
ke
Client. Aplikasi
Di sistem c/s, DFD dapat digunakan untuk membangun system scope, mengidentifikasi fungsi high-level , menentukan area data , membolehkan dekomposisi dari high-level function. tetapi, biar bagaimanapun dekomposisi hanya berhenti pada proses bisnis awal, dan tidak berlanjut sampe ke level proses yang lebih kecil. Di konteks c/s, sebuah Elementary business process (EBP)–Proses bisnis awal, didefinisikan sebagai satu set tugas yang di lakukan tanpa henti oleh satu user pada client. Tugas tersebut dilakukan sekaligus atau tidak sama sekali. ERD juga bias digunakan untuk memperluas role. ERD dapat digunakan untuk mendokompisi subject data area (data stores) lebih lanjut dari DFD untuk membangun high-level view dari database yang akan diimplemtasikan dengan RDBMS. Desain Database Sebuah RDBMS dapat dijadikan sebagai solusi untuk desain database. RDBMS dapat mendistribusikan data dengan mudah lewat SQL. keuntungan SQL dsebagai aristektur c/s adalah “nonnavigational”. Di dalam RDBMS, tipe data dapat dispesifikan dengan menggunakan SQL , tanpa menggunakan informasi navigational. implikasi dari hal ini adalah RDMBS harus handal dalam memilihara lokasi dari data dan kapabel dalam mendefinisikan jalur terbaik untuk
148
hal itu. Dalam database system yang kurang handal, request untuk data, harus mengindikasikan apa yang harus diakses, dan dimana harus mengakses data tersebut. Harus dicatat, bahwa distribusi data dan teknik memanaje tersedia untuk desainer, antara lain : •
Manual extract : User diperbolehkan untuk mengcopy secara manual data yang diinginkan dari server ke client . Pendekatan ini sangat berguna apabila data statis diperlukan dan kontrol dari pengekstrakan dapat dihandle oleh user.
•
Snapshot : teknik ini mengotomatisasi manual extract dengan menentukan sebuah “snapshot” dari data yang harus di transfer dari server ke client pada interval yang telah ditentukan . Pendekatan ini sangat berguna untuk mendistribusikan data statis yang jarang diupdate.
•
Replication : teknik ini dapat digunakan apabila banyak kopi dari data harus dijaga pada situs yang berbeda (contoh : antara server yang berbeda atau antara client dan server) , disini level kompleksitas meningkat karena konsistensi data , update , keamanan , dan pemrosean harus di koordinasi pada banyak situs.
•
Fragmentation : Pada pendekatan ini, sistem database di fragmentasi lewat beberapa
mesin.
Walaupun
sangat
menggiurkan
dalam
teori,
namun
fragmentation sangat sulit diimplementasikan dan jarang ditemui. Overview dari pendekatan desain Langkah untuk mendesain sebuah proses bisnis awal (EBP – Elementary Business Process) yang mengombinasikan elemen dari desain konvesional dengan element dari object oriented desain. Dengan asumsi bahwa requirement model yang mendefinisikan objek bisnis telah dibuat dan diperbaharui lebih dulu dari pendesainan EBP. Langkah–langkah berikut ini untuk membuat desain : 1. Untuk setiap proses bisnis , identifikasikan file yang akan dibuat , di update , dan direferensi , atau dihapus 2. Gunakan file yang didapat dari langkah 1 sebagai basis untuk mendefinisikan komponen atau objek 3. Untuk setiap komponen , gunakan business rule an informasi objek bisnis lain yang telah di buat untuk file yang bersangkutan. 4. Tentukan rule yang relevan dengan proses dan dekomposisi rule tersebut ke level method
149
5. Jika diperlukan , tentukan komponen tambahan lainnya yang dibutuhkan untuk mengimplementasikan
method
yang
akan
di
buat
di
pada
step
4
Iterasi proses desain . Desain yang digunakan untuk merepresentasikan business object juga digunakan untuk merepresentasikan interface, application , dan database object : ·
Methods menjelaskan bagaiman business rule diimplementasikan
·
Elementary proses mendefinisikan business proses yang di identifikasikan di model analisis
·
Process mengidentifikasikankomponenyang membuat solusi untuk Elementary Business Process
·
Component mendeskripsikan komponen yang tertera di structure chat
·
Business
Rule
mengidentifikasikan
komponen
yang
siginfikan
terhadap
implementasi dari business rule yang diberikan
C. DESAIN UNTUK CLIENT-SERVER SISTEM Ketika perangkat lunak dikembang untuk implementasi dengan menggunakan arsitektur komputer tertentu, pendekatan desain harus memperhatikan lingkungan konstruksi tertentu. Saat perangkat lunak dirancang untuk implementasi dengan memakai arsitektur client-server, pendekatan desain harus disesuaikan dengan : a. Desain data mendominasi proses desain b. Ketika dipilih pola event-driven, behavioral modelling harus diterapkan dan aspek controloriented yang ada pada model behavioral harus diubah dalam model desain c. Komponen interaksi/presentasi pemakai dari sistem client-server menerapkan semua fungsi yang biasa dihubungkan dengan interface pemakai grafis d. View desain OO sering dipakai
1. Pendekatan Desain Kovensional Dalam sistem C/S DFD dapat dipakai untuk membuat lingkup sistem, untuk mengenali fungsi tingkat tinggi dan area data subjek, serta untuk mengijinkan dekomposisi/perombakan fungsi tingkat tinggi. Dalam konteks C/S EBP (Elementary Bussiness
Process)
dapat
digambarkan
sebagai
sekumpulan
tugas
yang
dilaksanakan tanpa “break” oleh seorang pemakai pada tempat client. ERD juga punya peran tambahan. ERD masih dipakai untuk merombak area data subjek dari DFD untuk membuat view database yang high-level yang akan dipasang dengan memakai RDMS. Peran barunya adalah menyediakan struktur yang dipakai untuk
150
menentukan objek bisnis high-level. Struktur chart itu tidak dipakai sebagai alat dekomposisi
fungsional,
tetapi
dipakai
sebagai
diagram
assembly
untuk
menunjukkan komponen-komponen yang terlibat dalam solusi proses bisnis dasar. Komponen-komponen tersebut, yang terdiri dari objek interface, objek aplikasi dan objek database, menentukan cara pemrosesan data.
2. Desain Database Desain database dipakai untuk menggambarkan dan kemudian menentukan struktur objek bisnis yang dipakai dalam sistem C/S. Analisis yang dipakai untuk mengenali objek bisnis dilakukan dengan menggunakan metode perekayasaan informasi. Tabel individual dipakai untuk menentukan informasi desain bagi database C/S berikut ini : -
Entity : diidentifikasi di ERD untuk sistem yang baru
-
File : yang memasang entity yang diidentifikasikan di ERD
-
File-to-file Relationship (hubungan antar file) : membentuk layout untuk file tersebut dengan mengidentifikasi field mana masuk ke file mana
-
Fields : mendefinisi field dalam desai (kamus data)
-
File to file Relationships : mengidentifikasi file terkait yang dapat digabungkan untuk membuat view logis atau queriess.
-
Relationship Validation : mengidentifikasi jenis file-to-file atau file-to-field relationship yang dipakai untuk validasi
-
Field Type : dipakai untuk memungkinkan pewarisan karakteristik field dari field superclass (misal : tanggal, text, angka, nilai dan harga)
-
Data type : yaitu karakteristik data yang tersimpan di field.
-
File type : dipakai untuk mengenali lokasi suatu file
-
Field function : yaitu key/kunci, foreign key/kunci asing, atribut, field virtual, field anakan/derived dll
-
Allowed values/nilai yang boleh : mengenali allowed values untuk field status type
-
Bussiness rules : aturan untuk mengedit, menghitung derived field dan lain-lain
Distribusi data yang lain dan tekhnik manajemen juga tersedia bagi para desainer, yaitu :
151
-
Manual extract
-
Snapshot
-
Replikasi
-
Fragmentasi
3. Tinjauan Singkat terhadap Pendekatan Desain Porter mengasumsikan bahwa model persyaratan yang menggambarkan objek bisnis sudah dikembangkan dan dipercanggih sejak awal desain proses bisnis dasar. Langkah berikut dipakai untuk membuat desain tersebut : 1) Untuk tiap EBP, tentukan dulu file yang dibuat, diperbarui, dirujuk atau dihapus 2) Gunakan file yang sudah ditentukan pada langkah 1 sebagai basis untuk menentukan komponen atau objek 3) Untuk tiap komponen, gunakan aturan bisnis dan informasi objek bisnis lain yang telah dibangun untuk file yang relevan 4) Tentukan aturan mana yang cocok untuk proses itu, dan uraikan aturan itu dalam tingkat metode 5) Kalau perlu, tentukan komponen tambahan lain yang perlu untuk memasang metodenya.
4. Iterasi Desain Proses Repositori desain yang digunakan untuk menyajikan objek bisnis juga dipakai untuk menyajikan interface, dan objek bisnis juga dipakai untuk menyajikan interface, aplikasi dan objek database. Entitas yang harus diperhatikan : a. Metode : menjelaskan bagaimana aturan bisnis diimplementasi b. Proses dasar : menentukan proses bisnis dasar yang diidentifikasi dalam model analisis c.
Process/componen
link
:
mirip
dengan
rekening
material
dalam
pemanufakturan. Tabel ini mengidentifikasi komponen yang membuat solusi untuk proses bisnis dasar. d. Komponen : menggambarkan komponen yang ditunjukkan pada bagan struktur e. Bussiness rule/component link : mengidentifikasi komponen yang penting untuk implementasi aturan bisnis tertentu.
5. Masalah Pengujian Sifat sistem C/S terdistribusi memiliki sekumpulan masalah unik bagi para penguji perangkat lunak. Ada beberapa fokus perhatian yang disarankan oleh Binder :
152
a. Client GUI b. Lingkungan target dan keanekaragaman platform c.
Database terdistribusi
d. Pemrosesan terdistribusi e. Lingkungan target yang tidak kuat f.
Hubungan kinerja yang nonlinear
Strategi dan taktik yang dikaitkan dengan pengujian C/S harus dirancang sedemikian rupa sehingga masalah tersebut dapat ditangani 1.0.
Windows testing (GUI)
1.1.
Identifikasi Skenario Bisnis
1.2.
Pembuatan Test Case
1.3.
Verifikasi
1.4.
Peranti-peranti tes
2.0.
Server
2.1.
Pembuatan Data Tes
2.2.
Pengujian Volume/Tekanan
2.3.
Verifikasi
2.4.
Peranti-peranti tes
3.0.
Konektivitas
3.1.
Kinerja
3.2.
Pengujian Volume/tekanan
3.3.
Verifikasi
3.4.
Peranti-peranti tes
4.0.
Kualitas teknis
4.1.
Definisi
4.2.
Identifikasi cacat
4.3.
Metrix
4.4.
Kualitas kode
4.5.
Peranti-peranti tes
5.0.
Pengujian fungsional
5.1.
Definisi
5.2.
Pembuatan Data Tes
5.3.
Verifikasi
5.4.
Peranti-peranti Tes
6.0.
Pengujian Sistem
6.1.
Definisi
6.2.
Pengujian Usabilitas
153
6.3.
Survei Kepuasan Pemakai
6.4.
Verifikasi
6.5.
Peranti-peranti Tes
7.0.
Manajemen Pengujian
7.1.
Tim pengujian
7.2.
Jadwal Pengujian
7.3.
Sumber daya yang diperlukan
7.4.
Analisis Tes, Pelaporan dan Mekanisme Pelacakan
a. Strategi Pengujian C/S Keseluruhan Pengujian perangkat lunak C/S terjadi pada tiga tingkat berbeda : 1. Aplikasi client individual diuji dalam cara yang “disconnect” artinya tidak memperhatikan pengoperasian server dan jaringan yang membawahinya. 2. Perangkat lunak client dan aplikasi server terkaitnya diuji bersama-sama tetapi pengoperasian jaringannya tidak dijalankan sepenuhnya. 3. Arsitektur C/S sepenuhnya, termasuk operasi jaringan dan penampilannya diuji
Cara pengujian berikut biasa dijumpai untuk aplikasi C/S : 1. Tes fungsi aplikasi 2. Tes server 3. Tes database 4. Pengujian transaksi 5. Pengujian komunikasi jaringan
154
b.
Taktik pengujian C/S Teknik uji yang object-oriented dapat selalu dipakai, bahkan bila sistem C/S belum dipasang dengan memakai teknologi objek, karena data replikasi dan prosesnya dapat diatur dalam kelas-kelas objek yang punya sekumpulan properti yang sama. Sekali tes case sudah diambil untuk suatu kelas objek, tes case harus dapat diaplikasikan untuk semua jenis kelas. Pandangan OO sangat berharga ketika kita mempertimbangkan interface pemakai grafis dari sistem C/S modern. GUI bersifat OO dan terpisah dari interface tradisional karena GUI harus beroperasi di banyak platform. Pengujian tersebut menjadi lebih rumit karena objeknya dapat ada dan tidak, objeknya dapat ada selama waktu yang lama, dan dapat muncul dimana saja pada desktop. Capture/playback tradisional merekam input sebagai keystroke dan output sebagai citra layar yang disimpan untuk diperbandingkan dengan citra input dan output dari tes selanjutnya. Capture/playback terstruktur didasarkan pada pandangan internal (logika) terhadap aktivitas eksternal.
155
BAB 11 WEB ENGINEERING Web Enginerring (Rekayasa web) adalah proses yang diunakan untuk menciptakan aplikasi web yang berkualitas tinggi. Rekayasa web mengadaptasi rekayasa perangkat lunak dalam hal konsep dasar yang menekankan pada aktifitas teknis dan manajemen. Namun demikian adaptasi tidak secara utuh, tapi dengan perubahan dan penyesuaian. Rekayasa web gabungan antara web publishing (suatu konsep yang berasal dari printed publishing) dan aktifitas rekayasa perangkat lunak. Dikatakan demikian karena desain sebuah aplikasi web menekankan pada desain grafis, desain informasi, teori hypertext, desain sistem dan pemrograman.
Ciri dan sifat WebApp (Web Application) Aplikasi web berbeda dari software lain karena hal-hal dibawah ini: 1. Network intensive. Sifat dasar dari WebApp (aplikasi web) adalah aplikasi ini ditujukan
untuk
berada
di
jaringan
dan
memenuhi
kebutuhan
komunitas
yang berbeda. 2. Content-Driven. Sebagian besar fungsi dari WebApp adalah untuk menyajikan informasi dalam bentuk teks, grafik, audio dan video ke end user. 3. Continuous evolution. Selalu berkembang secara terus menerus. 4. Document-oriented. Halaman-halaman situs yang statis akan tetap ada sekalipun sudah ada pemrograman web dengan java atau yang lain.
Selain itu WebApp memiliki karakteristik seperti berikut ini : 1. Immediacy. Diperlukan segera untuk memenuhi ditayangkan, dipasarkan dalam waktu singkat. 2. Security. Untuk melindungi isi yang sensitif dan menyediakan pengiriman data yang aman, keamanan suatu WebApp harus diterapkan pada seluruh infrastruktur yang mendukung WebApp dan termasuk dalam WebApp sendiri. 3. Aesthetics. Daya tarik utama WebApp adalah tampilan dan keindahan. Jika WebApp digunakan untuk memasarkan suatu produk maka sisi aestetika harus diperhatikan sebagaimana sisi teknis.
156
Faktor-faktor yang menentukan kualitas suatu web digambarkan pada gambar dibawah.
Faktor-faktor kualitas pada gambar 1 adalah faktor-faktor yang membantu web developer dalam merancang dan membangun webapp yang dapat diterima dan memenuhi kebutuhan end user yang begitu beragam. Untuk memenuhi faktor-faktor kualitas tersebut, perancangan dan implementasi webapp terkait dengan 3 teknologi yang sangat penting yaitu: componentbased development, security dan standart Internet. Seorang web developer harus mengenal 3 teknologi ini untuk membangun webapp yang berkualitas: •
Component-based merupakan standar
development yang
:
CORBA,DCOM/COM
memungkinkan
web
dan
developer
JavaBeans menggunakan
komponenkomponen yang sudah ada untuk berkomunikasi dengan sistem pada level lain. •
Keamanan: enkripsi, dan firewall
•
Standard Internet: HTML, XML
Proses Rekayasa Web Model yang dianggap cocok dan baik untuk rekayasa web adalah model modified waterfall dan spiral. •
Modified waterfall Tahapan dalam modified waterfall adalah : 1.
Problem definition dan concept exploration.
2.
Requirement analysis specification.
3.
Design prototyping.
4.
Implementation and unit testing
5.
Integration and system testing
6.
Operation and maintenance
157
pada
modified
waterfall,
perbedaan
berada
pada
2
proses
pertama
yang
dilakukan secara berulang-ulang sehingga disebut whirlpool. Tujuannya adalah dapat melengkapi requirement dan analisis secara lengkap. •
Spiral Pada spiral terbagi beberapa sektor yaitu : 1. Determine site objectives and constraints. 2. Identify and resolve risks. 3. Develop the deliverables for the interation and verify that they are correct. 4. Plan the next iteration. Spiral model sangat masuk akal untuk rekayasa web tapi rumit dan sulit dalam pengaturan. Dibandingkan dengan waterfall, tahapan-tahapan pada spiral tidak jelas dimana
mulai
dan
dimana
akhir.
Pada
prakteknya
spiral
berguna
selama perencanaan karena mengurangi resiko dan mendorong tim developer untuk memikirkan apa yang paling penting.
Formulasi dan Analisis sistem berbasis web Formulasi dan analisis sistem dan aplikasi berbasis web adalah serangkaian aktifitas rekayasa web yang dimulai dengan identifikasi tujuan dan diakhiri dengan pembangunan analisis model atau spesifikasi requirement sistem. Formulasi Formulasi
memungkinkan
klien
dan
pembangun
untuk
menetapkan
tujuan-
tujuan pembangunan web. Beberapa pertanyaan berikut dapat membantu menentukan tujuan : •
Apa motivasi utama pembangunan WebApp?
•
Mengapa WebApp diperlukan?
•
Siapa yang akan menggunakan WebApp?
Ada dua macam tujuan: •
Informational goals—tujuan dari penyajian isi atau informasi kepada end
•
Applicative goals—berkaitan dengan kemampuan yang dimiliki WebApp
Analisis rekayasa web Ada 4 tipe analisis dalam rekayasa web: 1. Content Analysis. Isi yang akan disajikan oleh WebApp dalam ditentukan formatnya baik itu berupa text, grafik dan image, video, dan audio. 2. Interaction Analysis. Cara interaksi antara user dan WebApp dijelaskan. 3. Functional Analysis. Menentukan operasi yang akan diaplikasikan pada WebApp dan termasuk di dalamnya fungsi-fungsi yang melakukan proses. Semua operasi dan fungsi dideskripsikan secara detil.
158
4. Configuration Analysis. Lingkungan dan infrastruktur dimana WebApp akan diberada digambarkan secara detil.
Beberapa contoh aplikasi berbasis web yang paling banyak digunakan sekarang adalah seperti: a) Aplikasi penjualan seperti Amazon b) Jejaring sosial seperti Facebook c) Perbankan seperti klikBCA d) Mesin Pencari seperti Google e) Informasi interaktif seperti Wikipedia f)
Surat elektronik seperti Yahoo Mail
g) Web logs seperti Wordpress Keuntungan dan Tantangan Aplikasi Berbasis Web Tidak sulit untuk melihat mengapa aplikasi berbasis web meningkat begitu pesat. Beberapa faktor teknis telah memicu perkembangan revolusi penggunaan internet, diantaranya adalah : 1. Hyper Text Transfer Protocol ( HTTP), protokol komunikasi inti yang digunakan dalam mengakses web cukup ringan dan dapat bersifat connectionless , yaitu langsung terkoneksi tanpa harus melakukan otentifikasi digital. 2. Semua pengguna web telah mempunyai perambah (browser ) yang telahlangsung terinstall di komputer mereka. Aplikasi web yang antramuka penggunanya didistribusikan menggunakan perambah, sehingga pengguna tidak perlu memasang perangkat lunak independen sebagai syarat pemasangan aplikasi. Perangkat lunak hanya perlu diinstall sekali pada server, danlangsung bisa dijalankan pada semua komputer klien, karena secara langsungmereka telah memiliki perambah saat mereka memasang sistem operasi. 3. Saat ini perambah telah mempunyai fitur yang sangat mudah digunakan,selain itu juga antarmuka yang disuguhkan cukup kaya dan memuaskan.Antarmuka web menggunakan navigasi standard dan kontrol masukan yangmudah dikenali oleh pengguna, sehingga pengguna tidak perlu mempelajari fungsi-fungsi khusus pada aplikasi tertentu. 4. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengembangakan aplikasi berbasis web, relatif cukup mudah. Sudah banyak perkakas pengembanganyang dapat digunakan untuk mengembangakan perangakat lunak berbasis websecara mudah, bahkan oleh pengguna pemula sekalipun. Di samping itu, banyak juga perkakas pengembangan perangkat lunak berbasis web yang bersifat sumber terbuka dan dapat digunakan siapa saja tanpa harus membayar royalti. Juga banyak contoh aplikasi berbasis web yang
159
dapat digunakan dandicontoh bahkan dapat di-edit secara mudah karena bersifat sumber terbuka. Selain mempunyai keuntungan sebagaimana dijelaskan, karena aplikasi berbasis web adalah perangkat lunak yang didistribusikan secara bebas melaluiinternet. Pengunjung atau pengguna perangkat lunak ini sangat bervariasi baik dari segi perangkat keras yang digunakan termasuk resolusi monitor dan kecepatan prosesor, juga dari segi perangkat lunak seperti sistem operasi yangmungkin berbeda dan juga perangkat perambah yang bervariasi. Sebab itulah ada beberapa aspek khusus pengembangan perangkatlunak berbasis web :
yang
perlu
dipertimbangan
pada
a. Desain yang mudah digunakan. Kemudahan antarmuka perangkat lunak berbasis web mutlak diperlukan, karena seringkali pengunjung dari websitemempunyai keahlian yang bervariasi dalam penggunaan komputer. b. Kaya konten. Maksudnya adalah perangkat lunak berbasis web, terutamayang berbasis internet harus selalu up to datemengikuti perkembangan yangada. Website yang isinya tidak pernah berubah akan segera kehilangan pengunjungnya karena bosan. c.
Skalabilitas. Tidak seperti aplikasi berbasis desktop yang bisa menentukanspesifikasi (kebutuhan minimal) perangkat keras dan perangkat lunak yangdigunakan, aplikasi berbasis web seharusnya dapat dijalankan dimana sajatergantung dengan spesifikasi komputer pengunjung.
d. Kesimbangan performa. Karena melalui jaringan yang kecepatan transfer datanya tidak secepat kabel komputer desktop, maka perlu dipertimbangkan performa aplikasi berbasis web. Juga perlu dipertimbangkan penggunaanskrip sisi server atau sisi klien secara tepat sehingga dapat mengoptimalkan performa aplikasi tersebut. e. Kemanan. Ini merupakan hal yang sangat diperhatikan untuk aplikasi berbasisweb melalui internet, karena begitu suatu web dihosting di internet, maka semua orang (baik yang bertujuan baik dan buruk) dapat mengaksesnya.Sebab itulah perangkat lunak berbasis web yang dibuat, harus menjamin keamanan perangkatnya dan juga data yang disimpan di dalamnya. f.
Integrasi sistem. Semakin banyak perusahaan yang menginginkan penyatuan data yang tersebar pada beberapa tempat, dan seringkali data tersebut disimpan dengan teknologi yang berbeda oleh pengembang yang berbeda.Sebab itulah sebisa mungkin aplikasi berbasis web mampu mengintegrasikandata yang dimiliki dengan data yang mungkin didapat dari sumber lain, atausebaliknya perangkat lunak tersebut harus menjamin data yang disimpandapat diintegrasikan dengan sistem lain dengan perantara midleware.
g. Kecepatan pengembangan. Perangkat lunak yang dirancangan dengan baik dan dengan kualitas yang bagus adalah suatu keuntungan. Sebab itulahkecepatan
160
waktu implementasi akan memberikan keuntungan dalam pengembangan, yaitu memperpanjang waktu perancangan dan testing.
A. ATRIBUT DARI APLIKASI WEB Ada beberapa atribut dasar yang dimiliki aplikasi berbasis web dalam membedakan dengan aplikasi komputer biasa. 1. Network Intensiveness Suatu aplikasi web harus membutuhkan jaringan guna menyediakan layanan pada klien yang tersebar luas di berbagai penjuru dunia. Aplikasi web juga setidaknya bisa ditempatkan dalam Internet (komunikasi seluruh dunia), Intranet (komunikasi satu organsisasi), dan Ethernet (komunikasi 2 perangkat). 2. Concurrency Dapat diakses oleh banyak user pada saat yang bersamaan. 3. Unpredictable load Jumlah pengunjung aplikasi web tidak dapat di prediksi jumlahnya dari hari ke hari. misal: hari senin ada 500 pengunjung, hari selasa ada 700 pengunjung, dll. 4. Performance Kemampuan suatu aplikasi web dalam memproses, misal: bila proses loading suatu web terlalu lama atau lambat, maka boleh jadi si user akan merasa tidak betah, dan mencari web lain. 5. Availability Ketersediaan suatu website untuk tetap hidup dan beroperasi, karena pada umumnya suatu website diakses dalam waktu 24 jam 7 hari 1 tahun atau Non Stop. Entah itu pada waktu pagi, siang, sore atau malam hari, tergantung dari masing-masing negara. 6. Data Driven Fungsi-fungsi suatu aplikasi web dalam berbagai hal seperti menampilkan berbagai media baik itu gambar, audio, video, text, mengakses informasi yang disimpan dalam database, dll. 7. Content Sensitive Kualitas dan estetika dalam suatu konten yang ditampilkan dalam suatu aplikasi web menentukan kualitas dari web itu sendiri. 8. Continuous evolution Aplikasi web akan terus berkembang karena sering terjadi update dari hari ke hari. 9. Immediacy Kesegeraan suatu aplikasi web untuk dipublikasikan secara luas dan dimarketkan.
161
10. Security Karena aplikasi web diakses dari berbagai penjuru dunia maka dibutuhkan proteksi dari tangan-tangan jahil yang ingin melakukan tindakan negatif terhadap aplikasi web itu sendiri, seperti pencurian informasi, plagiat konten, dll. 11. Aesthetics Tampilan dalam suatu aplikasi web yang menarik untuk menjaring pengunjung sebanyak-banyaknya.
B. DESAIN UNTUK WEB-BASED APPLICATION Ada 3 tahapan dalam mendesain web based application : 1.
Architectural design: Menggambarkan struktur WebApp a. Struktur linier •
Urutan interaksi sudah bisa dipastikan.
•
Misal
untuk
presentasi tutorial,
pemesana produk
yang
harus mengikuti
urutan tertentu.
b. Struktur Grid • Isi dapat dikatagorikan dalam 2 atau lebih dimensi • Mmisal: e-commerce menjual handphone. Horizontal adalah katagori berdasarkan feature hp, sedang vertikal adalah merek HP
162
c. Struktur jaringan / Pure Web •
Komponen pada struktur ini terhubung satu sama lain
•
Sekalipun bersifat fleksibel, struktur ini membingungkan user
d. Struktur Hirarki •
Struktur paling umum digunakan.
•
Memungkinkan aliran secara horizontal selain jalur vertikal yang umum.
•
Aliran secara horizontal juga bisa mengakibatkan kebingungan user.
163
2. Navigation design: menentukan navigasi halaman-halaman web. Setelah arsitektur WebApp sudah terbentuk dan komponen-komponen seperti halaman, scripts, applet dan fungsi lain sudah ada, developer menentukan navigasi yang memungkinkan user mengakses isi WebApp dan layananlayanannya. Jika user tidak bisa berpindah ke halaman lain dalam web dengan mudah dan cepat maka mungkin karena grafik, dan isi tidak relevant, ini masalah navigasi. Dalam desain navigasi beberapa hal perlu dilakukan : •
Menentukan semantik (arti ) dari navigasi untuk user yang berbeda.
•
Menentukan cara yang tepat: pilihannya adalah text-based links, icons, buttons and switches, and graphical metaphors
3. Interface design: membangun interaksi dengan user yang konsisten dan efektif. User
interface
pada
WebApp
adalah
kesan
pertama.
Sekalipun
nilai
isinya
baik, kemampuan prosesnya canggih, layanannya lengkap namun jika user interfacenya buruk maka hal lain tidak berguna, karena akan membuat user berpindah ke web lain.
Beberapa petunjuk dalam merancang interface design : •
Server errors, menyebabkan user pindah ke website.
•
Membaca di layar monitor lebih lambat 25% dari pada di kertas, karena itu teks jangan terlalu banyak.
•
Hindari tanda “under construction”.
•
User tidak suka scroll. Pastikan informasi cukup dalam satu layar.
•
Navigasi menu dan headbar harus konsisten.
•
Keindahan tidak seharusnya lebih penting dari pada fungsinya
•
Opsi navigasi harus jelas sehingga tahu bagaimana berpindah atau mencari hal lain pada halaman aktif.
164
C. TESTING WEB-DESIGN APLICATION Pengujian terhadap aplikasi berbasis WEB perlu dilakukan sebelum aplikasi tersebut digunakan. Pengujian merupakan salah satu bagian yang paling penting dalam jaminan kualitas aplikasi. Pengujian ini dilakukan untuk menemukan beberapa kesalahan yang disebabkan oleh proses perancangan maupun proses implementasi yang belum benar. Biasanya sebuah pengujian dilakukan oleh sekelompok tim yang sudah teroganisir. Dalam pengujian aplikasi berbasis WEB ini tim tersebut akan menyusun beberapa langkah. Menurut Krishen Kota terdapat 10 langkah dalam pengujian aplikasi berbasis WEB diantaranya adalah :
1. Menentukan Sasaran Pengujian (Objective) Sebelum melakukan sebuah pengujian kita harus menentukan beberapa sasaran pengujian, agar pengujian yang akan dilakukan terarah. Sehingga seorang penguji dapat menentukan beberapa prioritas pengujian dalam sebuah pengujian aplikasi.
2. Menentukan Proses dan Pelaporan Pengujian Dengan menentukan proses pengujian dan susunan pelaporan pengujian, maka setiap anggota dalam sebuah tim penguji akan mengerti aliran dari sebuah proses pengujian.
3. Memantau Hasil Pengujian (Tracking Results) Ketika kita sudah memulai sebuah proses pengujian aplikasi, kita akan menemukan beberapa error, bug, defect, dan sebagainya. Sehingga tim penguji membutuhkan cara untuk menyimpan, mengorganisir dan mendistribusikan informasi tersebut kepada semua anggota tim penguji. Tim juga akan membutuhkan cara untuk menjaga tim agar tetap mendapat informasi status dari sebuah proses pengujian. Oleh karena itu, dalam sebuah pengujian dibutuhkan pemantauan hasil (tracking results).
4. Menentukan Area Pengujian (Environment Test) Menentukan area pengujian disini diartikan sebagai pembagian wilayah kerja dari sebuah tim, misalkan sebuah tim penguji dibagi menjadi tiga area pengujian yaitu WEB server,
database server, dan application server. 5. Pengujian Kegunaan Aplikasi (Usability Testing) Dalam tahap usability test ini kita akan mencoba meneliti tiga aspek yang berkaitan dengan user’s experience diantaranya adalah : o
Apakah WEB application tersebut memiliki desain antarmuka yang konsisten?
o
Seberapa mudahkah navigasi dari WEB application tersebut?
o
Apakah feed back yang diberikan WEB application tersebut sesuai dengan keinginan pengguna?
165
6. Pengujian Unit (Unit Testing) Unit testing ini merupakan pengujian yang hanya fokus pada beberapa bagian kecil dari fungsionalitas WEB application. Misalnya menguji kebenaran dari penyimpanan data setelah pengguna menekan tombol “submit”.
7. Pengujian Kode HTML Pengujian kode HTML ini bertujuan untuk menguji apakah aplikasi tersebut dapat dijalankan pada bermacam-macam browser, resolusi layar dan OS yang berbeda. Pengujian ini dapat dilakukan melalui http://validator.w3.org.
8. Load Testing Pengujian ini dimaksudkan untuk mengukur seberapa lamakah sebuah halaman WEB
application di-load kedalam browser milik pengguna. Pada umumnya, sebuah halaman dapat di-load kurang dari 15 detik.
9. User Acceptance Testing Dengan melakukan pengujian ini, tim akan mengetahui apakah WEB application tersebut sudah memiliki fungsi yang sesuai dengan keinginan pengguna atau belum. Pengujian ini dapat dilakukan dengan menguji aplikasi versi Beta.
10. Pengujian Keamanan (Security Testing) Tahap ini merupakan tahap akhir yang penting untuk mengetahui apakah WEB application tersebut sudah memiliki sistem keamanan yang baik atau belum. Kita juga harus menguji apakah WEB application tersebut aman terhadap serangan dari dalam maupun luar sistem.
166
