Principes fondamentaux
du génie logiciel :

Processus, méthodes et outils

Le Génie logiciel est essentiel pour façonner la façon dont nous interagissons avec la technologie dans l’environnement numérique rapide d’aujourd’hui. Bien que le terme soit souvent utilisé à tort et à travers, le génie logiciel est une approche disciplinée du développement de systèmes logiciels. Chez Orthogone, nous sommes profondément engagés dans l’application des principes d’ingénierie au développement de logiciels, qu’il s’agisse d’écrans intelligents basés sur le cloud ou d’applications industrielles complexes. Cet article se penche sur les principes fondamentaux de l’ingénierie logicielle, en discutant de ses processus, méthodes et outils.

 

Qu’est-ce que le génie logiciel ?

Avant de plonger dans ses principes fondamentaux, définissons ce qu’est le génie logiciel. Il s’agit d’une discipline d’ingénierie qui implique l’application des principes de l’informatique et de l’analyse mathématique à la conception, au développement, au test et à l’évaluation d’applications et de systèmes logiciels. Par essence, le génie logiciel vise à créer des logiciels fiables, efficaces et faciles à entretenir qui répondent aux besoins des clients et des utilisateurs. Pour en savoir plus sur notre approche du génie logiciel, cliquez ici.

 

Le processus de développement de logiciels

Analyse des besoins
La première étape de tout projet de génie logiciel est l’analyse des besoins. Il s’agit de la phase au cours de laquelle les ingénieurs rencontrent les clients ou les parties prenantes pour comprendre ce que le logiciel doit réaliser. Le résultat de cette phase est une spécification formelle qui sert de plan pour les étapes suivantes.

Conception et architecture logicielle
L’étape suivante est la conception et l’architecture. Il s’agit de décider comment le logiciel sera construit, notamment en sélectionnant des algorithmes, des structures de données et des modèles de conception de logiciels. C’est au cours de cette phase que le système global du logiciel est créé.

Mise en œuvre
La mise en œuvre, souvent appelée codage ou développement, est l’étape où la conception prend vie. Les ingénieurs logiciels écrivent le code en suivant les spécifications de la conception, en adhérant aux normes et aux directives de codage.

Méthodes et méthodologies
Diverses méthodologies guident le processus d’ingénierie logicielle. Les deux approches les plus répandues sont Waterfall et Agile. L’approche Waterfall est une approche linéaire et séquentielle dans laquelle chaque phase doit être achevée avant de passer à la suivante. À l’inverse, l’approche Agile est plus itérative, ce qui permet une plus grande flexibilité et une plus grande implication du client au cours du développement.

 

Outils essentiels pour les ingénieurs logiciels

Contrôle des versions
Les systèmes de contrôle de version tels que Git aident les ingénieurs à gérer les modifications apportées à la base de code, facilitant ainsi la collaboration et le suivi des révisions.

Systèmes de développement
Lorsque l’on travaille sur des projets de grande envergure auxquels participent de nombreuses personnes, il peut être facile de se sentir dépassé sans les bons outils. C’est pourquoi les systèmes de développement tels que CMake ou Maven sont importants, car ils garantissent que la conception du logiciel n’est pas limitée à une machine ou à un développeur spécifique. Les analyseurs de code statique tels que Clang-Tidy, PMD et SonarQube peuvent également aider à identifier des modèles de bogues courants. Enfin, les générateurs de documents tels que Javadoc, Doxygen et Sphinx sont des ressources précieuses pour générer de la documentation de conception à partir du code source, ce qui facilite l’accès aux informations et à la documentation importantes.

Les systèmes de développement seront également superposés dans le cas de très grands projets tels que les applications nécessitant Linux embarqué. Dans ce cas, plusieurs applications utilisant divers systèmes de développement (CMake, Make, Python Setup, etc.) peuvent être regroupées dans un système de développement plus large tel que Yocto. L’utilisation de ces outils garantit une configuration d’application et un pipeline de construction fiables, ce qui permet un développement logiciel fiable plus rapide. Enfin, Docker est souvent utilisé en conjonction avec ces systèmes de construction pour s’assurer que l’application est fiable en ce qui concerne la dette technique et qu’elle peut être facilement distribuée.

Intégration continue (CI) et livraison continue (CD)
En plus des systèmes de développement, les serveurs d’automatisation comme Jenkins (ou les différents pipelines proposés par des acteurs comme GitHub ou Azure DevOps) permettent l’intégration continue de fonctionnalités et de correctifs avec l’assurance de la stabilité. Les projets qui nécessitent une échelle encore plus grande peuvent utiliser ces outils pour effectuer une livraison continue, ce qui permet de livrer un logiciel testé directement à la production de manière automatisée.

Environnements de développement intégré (IDE)
Les IDE tels que Visual Studio ou Eclipse fournissent un ensemble cohérent d’outils pour écrire, tester et déboguer le code.

Outils de test
Différents outils sont disponibles pour aider à tester la fiabilité des logiciels et s’assurer qu’ils sont exempts de bogues. Il s’agit notamment de cadres de test tels que JUnit pour Java, PyTest pour Python et googletest pour C/C++, ainsi que de cadres d’automatisation des tests tels que Playwright, Cypress ou Selenium. Pour surveiller le déploiement sur site, vous pouvez utiliser Grafana, Prometheus ou des services hébergés tels que Datadog, AWS CloudWatch, Azure Monitor Logs et Google Cloud Logging. Selon le projet, une combinaison d’outils peut être utilisée pour les tests HIL (Hardware In the Loop).

Application dans le monde réel : Écrans intelligents basés sur le cloud
Notre travail sur les écrans intelligents basés sur le nuage montre comment ces principes fondamentaux sont mis en œuvre dans une application réelle. De l’analyse rigoureuse des besoins au développement itératif à l’aide de méthodologies Agile, ce projet illustre l’approche disciplinée de l’ingénierie logicielle défendue par Orthogone.

 

Conclusion

Comprendre les principes fondamentaux du génie logiciel est essentiel pour toute personne impliquée dans la création de logiciels. Il ne s’agit pas seulement de coder, mais d’appliquer des principes d’ingénierie systématiques pour produire des logiciels fiables et efficaces qui répondent aux besoins des utilisateurs. Que vous développiez une simple application mobile ou un système complexe basé sur le cloud, une solide maîtrise de ces fondamentaux est indispensable.

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