Desenvolvimento de Software: Ferramentas além da IDE - Parte 1

Atualmente, grande parte das tarefas que as pessoas fazem no dia a dia é assistida por sistemas construídos para automatizar e facilitar sua execução. Do controle de ponto em uma empresa até a gestão do tráfego aéreo, o software está presente nos mais diversos contextos, facilitando o trabalho das pessoas envolvidas e, em alguns casos, até mesmo permitindo fazer algo que era impossível ou impraticável antes da existência dos sistemas de informação.

Para suprir esta demanda por software e com o objetivo de construir software de qualidade e entregá-lo ao cliente o mais rápido possível, equipes de desenvolvimento de sistemas buscam técnicas e ferramentas que façam por elas o que o software que está sendo desenvolvido irá fazer pelo cliente: facilite a tarefa em questão. Afinal, desenvolver software é também uma tarefa conduzida por profissionais que precisam de ferramentas adequadas para auxiliá-los.

Um processo de desenvolvimento de software (ou simplesmente “processo de software”) pode ou não ser organizado ao redor de uma metodologia. Esta última varia desde os processos mais tradicionais em cascata até as mais recentes metodologias ágeis como Scrum e XP. Em qualquer caso, as atividades de elicitação/análise de requisitos, projeto de software, implementação, testes, implantação e manutenção geralmente estão presentes, mesmo que sejam feitas de forma rápida ead-hoc(ex.: mesmo que não produza nenhum modelo ou documento, um desenvolvedor pensa na arquitetura do software antes de começar a codificação). Para cada atividade do processo, existem ferramentas para auxiliar em sua condução.

O foco desta série de artigos é na fase de implementação e testes do software, sendo feita, obviamente, na plataforma Java. Durante esta fase, existe uma série de subatividades que podem ou não ser incluídas no processo utilizado por uma determinada empresa ou organização de desenvolvimento de software. O objetivo aqui não é discutir o mérito de cada metodologia (ex.: vale a pena usar Scrum?), atividade (ex.: qual a importância da análise dos requisitos?) ou subatividade (ex.: é realmente preciso efetuar testes unitários?). A ideia é mostrar diversas ferramentas disponíveis para desenvolvedores de software, que podem escolher utilizá-las ou não e ainda buscar alternativas às ferramentas apresentadas ou aprofundarem-se nelas.

Nossa abordagem será apresentar passo a passo a construção de um ambiente completo de desenvolvimento, incluindo ferramentas que auxiliam em subatividades comuns durante as atividades de implementação e testes de software, como por exemplo (nota: a lista abaixo não é exaustiva, outras subatividades existem no contexto de implementação e testes):

• Criação e edição do código-fonte;
• Compilação, execução e depuração;
• Criação e manipulação de um banco de dados;
• Construção (build) e gerência de dependências;
• Realização de testes unitários;
• Compartilhamento com controle de versão;
• Gerenciamento de falhas (bugs) e novas funcionalidades;
• Análise de desempenho (profiling);
• Integração contínua;
• Dentre outras...

As demonstrações práticas deste artigo serão feitas em torno de uma aplicação Web de exemplo desenvolvida utilizando a tecnologia Java EE 6. Osframeworksutilizados (ex.: EJB 3, JPA, CDI, etc.) não fazem parte do foco do artigo e já foram abordados em edições anteriores da Java Magazine (veja a série “Java EE 6 na Prática” nas edições 80, 81 e 82 da revista). A aplicação consiste em um sistema de informação para gerenciar as atividades de uma revista acadêmica – chamada “EngeSoft” – incluindo recebimento e seleção de artigos para uma edição e venda da revista por meio de assinaturas.

Será dada preferência às ferramentas de código-fonte aberto ou que ao menos sejam gratuitas. Dentre estas, tentaremos apresentar aquelas que forem mais populares (mais utilizadas) em suas categorias, porém devido à abrangência do assunto poderemos certamente cometer equívocos, pelos quais pedimos desculpas antecipadamente. O leitor pode contribuir enviando sugestões de ferramentas a serem abordadas nas próximas edições da revista.

Nesta primeira parte da série serão apresentadas as seguintes ferramentas:

• A IDE: para ir além da IDE, é preciso começar com ela;
• O servidor (Web ou de aplicação): grande parte das aplicações desenvolvidas hoje em dia é distribuída e, portanto, deve ser implantada e executada em um servidor;
• O servidor de banco de dados: a maioria dos sistemas de informação utiliza ainda bancos de dados relacionais para armazenamento (persistência) dos dados;
• Um cliente para administração do banco de dados: servidores de banco de dados precisam ser configurados e, em diversas situações, se faz necessário manipular os dados da base diretamente no banco, ou seja, sem ser por meio da aplicação que está sendo desenvolvida.

Começando com a IDE

A grande maioria dos ambientes de desenvolvimento utiliza uma IDE (Integrated Development Environment, ou “Ambiente Integrado de Desenvolvimento” em inglês) e, portanto, apesar do título do artigo, não poderíamos deixar de discutir o papel da IDE no desenvolvimento de software.

O propósito de uma IDE é unificar as subatividades realizadas pelos programadores durante a implementação. No entanto, somente algumas delas (em geral: edição de código, compilação, execução/depuração, análise de desempenho) são incluídas na IDE. Para algumas outras tarefas, no entanto, utiliza-se uma ferramenta externa que, em grande parte dos casos, pode ser integrada à IDE.

Apesar de ser uma questão de preferência pessoal, a utilização de uma IDE de maneira geral aumenta bastante a produtividade do programador que, à medida que vai conhecendo as ferramentas que a IDE lhe oferece, passa a realizar suas atividades de forma mais rápida e automatizada. Algumas tarefas básicas de um programador que geralmente são automatizadas por uma IDE incluem, dentre outras:

• Organização e navegação do projeto: IDEs organizam os arquivos do projeto, separando-os em diferentes categorias como classes Java, páginas Web, arquivos de recursos (ex.:*.properties), classes de teste unitário, etc. Além disso, facilitam a navegação do desenvolvedor pelo projeto, fornecendo ferramentas de busca e acesso fácil à documentação;
• Assistentes: para a criação dos mais diversos tipos de artefatos (classes Java, páginas Web, etc.), IDEs oferecem assistentes (wizards) que apresentam formulários a serem preenchidos pelo desenvolvedor para, ao final, ser(em) criado(s) o(s) artefato(s) escolhidos;
• Completamento, coloração e formatação de código: editores de código Java presentes nas IDEs modernas sugerem trechos de código (ex.: nomes de variáveis e métodos), implementam métodos get/set em POJOs, incluem esqueletos de métodos a serem sobrescritos ou implementados, adicionam linhas de importação de classe, formatam o código de maneira mais legível, fecham parênteses, colchetes, chaves e aspas, etc. Além disso, palavras-chave e literais de diferentes tipos (strings, números, etc.) são destacadas em cores diferentes para facilitar a leitura do código;
• Integração de um compilador: IDEs modernas integram o Kit de Desenvolvimento Java (JDK) em seu ambiente e permitem que o código seja compilado com um clique ou ainda compilam-no automaticamente sempre que o mesmo é modificado. Além disso, erros em tempo de compilação são imediatamente sinalizados, além de avisos (warnings) de possíveis oportunidades de melhoria no código;
• Execução e depuração: com poucos cliques em geral é possível executar o sistema que está sendo desenvolvido (no caso de aplicações Web ou corporativas é necessário, primeiro, integrar um servidor à IDE) e, para facilitar a localização de falhas (bugs), o desenvolvedor pode executar o software em modo de depuração e observar a execução linha a linha, inspecionar o valor das variáveis, etc.;
• Análise de desempenho: algumas IDEs fornecem também ferramentas de análise de desempenho da aplicação em execução (profiling), fornecendo um relatório que indica quanto tempo foi gasto em cada trecho de código e, assim, permitindo ao programador otimizar a aplicação nos lugares certos;
• Desenvolvimento visual: para o desenvolvimento da interface com o usuário em aplicações Web ou com interface gráfica em janelas, IDEs podem fornecer editores visuais que permitam a construção de tais interfaces por meio do arrastamento de componentes em uma paleta e sua configuração em um editor de propriedades;
• Teclas de atalho: IDEs associam às suas funções mais utilizadas teclas de atalho para que as mesmas sejam utilizadas de forma mais eficiente possível. À medida que o desenvolvedor conhece e passa a utilizar tais atalhos, sua produtividade aumenta, economizando poucos segundos a cada tarefa, dezenas de vezes por dia.

As duas IDEs de código-fonte aberto mais utilizadas atualmente são o Eclipse e o NetBeans (veja Links), atualmente em suas versões 3.6 (Helios) e 7.0, respectivamente. Ambas proveem todas as facilidades citadas anteriormente, cada uma a seu modo. A Figura 1 mostra o editor Java do NetBeans, sendo possível ver a coloração e formatação do código, além das opções de geração de código, ativada pela tecla de atalhoAlt+Insert. A Figura 2, por sua vez, mostra a IDE Eclipse: à esquerda vemos a estrutura do projeto (Package Explorer) e à direita a estrutura da classe que está sendo editada (Outline); no editor e na visãoProblemsnota-se que o compilador integrado à IDE mostra ao desenvolvedor erros e avisos devidos às falhas inseridas propositalmente no código da classe para este exemplo.

Figura 1. Editor do NetBeans, mostrando código-fonte formatado e colorido, além da geração de código.