METODE REKAYASA PERANGKAT LUNAK

Ketika kita bekerja dengan komputer kita membutuhkan serangkaian tahapan dan cara-cara tertentu agar dapat menghasilkan sesuatu yang menjadi harapan kita. Demikian juga dalam rekayasa perangkat lunak, diperlukan tahapan-tahapan kerja yang harus dilalui. Rekayasa perangkat lunak yang sukses tidak hanya membutuhkan kemampuan komputasi seperti algoritma, pemrograman, dan basis data yang kuat, namun juga perlu penentuan tujuan yang baik, identifikasi cara penyelesaian, metode pengembangan, urutan aktifitas, identifikasi kebutuhan sumberdaya, dan faktor-faktor lain. Hal-hal seperti ini terkait dengan apa yang disebut dengan metode rekayasa perangkat lunak.
Pada rekayasa perangkat lunak, banyak model yang telah dikembangkan untuk membantu proses pengembangan perangkat lunak. Model-model ini pada umumnya mengacu pada model proses pengembangan sistem yang disebut System Development Life Cycle (SDLC).

Setiap model yang dikembangkan mempunyai karakteristik sendirisendiri. Namun secara umum ada persamaan dari model-model ini, yaitu:

• Kebutuhan terhadap definisi masalah yang jelas. Input utama dari setiap model pengembangan perangkat lunak adalah pendefinisian masalah yang jelas. Semakin jelas akan semakin baik karena akan memudahkan dalam penyelesaian masalah. Oleh karena itu pemahaman masalah seperti dijelaskan pada pembahasan sebelumnya, merupakan bagian penting dari model pengembangan perangkat lunak.
• Tahapan-tahapan pengembangan yang teratur. Meskipun model-model pengembangan perangkat lunak memiliki pola yang berbeda-beda, biasanya model-model tersebut mengikuti pola umum analysis – design – coding – testing - maintenance.
• Stakeholder berperan sangat penting dalam keseluruhan tahapan pengembangan. Stakeholder dalam rekayasa perangkat lunak dapat berupa pengguna, pemilik, pengembang, pemrogram dan orang-orang yang terlibat dalam rekayasa perangkat lunak tersebut.
• Dokumentasi merupakan bagian penting dari pengembangan perangkat lunak. Masing-masing tahapan dalam model biasanya menghasilkan sejumlah tulisan, diagram, gambar atau bentuk-bentuk lain yang harus didokumentasi dan merupakan bagian tak terpisahkan dari perangkat lunak yang dihasilkan.
• Keluaran dari proses pengembangan perangkat lunak harus bernilai ekonomis. Nilai dari sebuah perangkat lunak sebenarnya agak susah dirupiah- kan. Namun efek dari penggunaan perangkat lunak yang telah dikembangkan haruslah memberi nilai tambah bagi organisasi. Hal ini dapat berupa penurunan biaya operasi, efisiensi penggunaan sumberdaya, peningkatan keuntungan organisasi, peningkatan “image” organisasi dan lain-lain.

Ada banyak model pengembangan perangkat lunak, antara lain The Waterfall Model, Joint Application Development (JAD), Information Engineering (IE), Rapid Application Development (RAD) termasuk di dalamnya Prototyping, Unified Process (UP), Structural Analysis and Design (SAD) dan Framework for the Application of System thinking (FAST). Pada kesempatan kali ini kita akan dibahas tiga model pengembangan yaitu The Waterfall Model, Prototyping, dan Unified Processs (UP).

MODEL PENGEMBANGNA PERANGKAT LUNAK
Seperti yang telah di atas kita akan membahas beberapa model pengembangan perangkat lunak. Untuk model - model yang lain anda kita akan membahasnya di lain kesempatan atau anda dapat mencari literatur sendiri di internet yang saya rasa cukup banyak materi yang menyediakan tersebut.

• The waterfall model

Model siklus hidup (life cycle model) adalah model utama dan dasar dari banyak model. Salah satu model yang cukup dikenal dalam dunia rekayasa perangkat lunak adalah The Waterfall Model. Ada 5 tahapan utama dalam The Waterfall Model seperti terlihat pada Gambar di bawah ini. Disebut waterfall (berarti air terjun) karena memang diagram tahapan prosesnya mirip dengan air terjun yang bertingkat.

Tahapan-tahapan dalam The Waterfall Model secara ringkas adalah sebagai berikut:

1. Tahap investigasi dilakukan untuk menentukan apakah terjadi suatu masalah atau adakah peluang suatu sistem informasi dikembangkan. Pada tahapan ini studi kelayakan perlu dilakukan untuk menentukan apakah sistem informasi yang akan dikembangkan merupakan solusi yang layak
2. Tahap analisis bertujuan untuk mencari kebutuhan pengguna dan organisasi serta menganalisa kondisi yang ada (sebelum diterapkan sistem informasi yang baru).
3. Tahap disain bertujuan menentukan spesifikasi detil dari komponen komponen sistem informasi (manusia, hardware, software, network dan data) dan produk-produk informasi yang sesuai dengan hasil tahap analisis.
4. Tahap implementasi merupakan tahapan untuk mendapatkan atau mengembangkan hardware dan software (pengkodean program), melakukan pengujian, pelatihan dan perpindahan ke sistem baru.
5. Tahapan perawatan (maintenance) dilakukan ketika sistem informasi sudah dioperasikan. Pada tahapan ini dilakukan monitoring proses, evaluasi dan perubahan (perbaikan) bila diperlukan.

• Prototyping model

Prototyping adalah salah satu pendekatan dalam rekayasa perangkat lunak yang secara langsung mendemonstrasikan bagaimana sebuah perangkat lunak atau komponen-komponen perangkat lunak akan bekerja dalam lingkungannya sebelum tahapan konstruksi aktual dilakukan (Howard, 1997). Prototyping model dapat diklasifikasikan menjadi beberapa tipe seperti di tunjukkan sebagai gambar berikut ini.

• Reusable prototype :
  Prototype yang akan ditransformasikan menjadi produk final.
• Throwaway prototype :
  Prototype yang akan dibuang begitu selesai menjalankan maksudnya.
• Input/output prototype :
  Prototype yang terbatas pada antar muka pengguna (user interface).
• Processing prototype :
  Prototype yang meliputi perawatan file dasar dan proses-proses transaksi.
• System prototype :
  Prototype yang berupa model lengkap dari perangkat lunak.

Tahap-tahap dalam prototyping boleh dikata merupakan tahap-tahap yang dipercepat. Strategi utama dalam prototyping adalah kerjakan yang mudah terlebih dahulu dan sampaikan hasil kepada pengguna sesegera mungkin. Harris (2003) membagi prototyping dalam enam tahapan seperti gambar berikut ini.

Tahapan-tahapan secara ringkas dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Identifikasi kandidat prototyping. Kandidat dalam kasus ini meliputi user interface (menu, dialog, input dan output), file-file transaksi utama, dan fungsi-fungsi pemrosesan sederhana.
2. Rancang bangun prototype dengan bantuan software seperti word processor, spreadsheet, database, pengolah grafik, dan software CASE (Computer-Aided System Engineering).
3. Uji prototype untuk memastikan prototype dapat dengan mudah dijalankan untuk tujuan demonstrasi
4. Siapkan prototype USD (User’s System Diagram) untuk mengidentifikasi bagian-bagian dari perangkat lunak yang di-prototype-kan.
5. Evaluasi dengan pengguna untuk mengevaluasi prototype dan melakukan perubahan jika diperlukan.
6. Transformasikan prototype menjadi perangkat lunak yang beroperasi penuh dengan melakukan penghilangan kode-kode yang tidak dibutuhkan, penambahan program-program yang memang dibutuhkan dan perbaikan dan pengujian perangkat lunak secara berulang.

• Unified Process dan Unified Modeling Language

Unified Process (UP) atau kadang disebut sebagai Unified Software Development Process (USDP) adalah kerangka proses pengembangan yang bersifat use-case driven, berpusat pada arsitektur perangkat lunak, interatif dan tumbuh-kembang (Alhir, 2005). Kerangka pengembangan ini termasuk baru dalam metodologi pengembangan perangkat lunak. UP dapat diaplikasikan pada berbagai skala proyek, mulai dari skala kecil sampai dengan skala besar. Daur hidup UP secara umum akan tampak seperti pada bagan di Gambar di bawah ini.

From Drop Box

Bagan ini biasa disebut sebagai “hump chart”. Pada bagan ini terlihat ada empat tahap pengembangan yaitu inception, elaboration, construction dan transition. Selain itu tampak pula sejumlah aktivitas (disciplines) yang harus dilakukan sepanjang pengembangan perangkat lunak, yaitu, business modeling, requirements, analysis and design, implementation, test. Tahap dan aktivitas tersebut akan dilakukan secara iteratif (Ambler, 2005). Penjelasan singkat untuk empat tahapan dalam UP adalah sebagai berikut:

1. Inception. Tahapan ini merupakan tahapan paling awal dimana aktivitas penilaian terhadap sebuah proyek perangkat lunak dilakukan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kesepakatan dari stakeholder sehubungan dengan tujuan dan dana proyek.
2. Elaboration. Tujuan dari tahap ini adalah untuk mendapatkan gambaran umum kebutuhan, persyaratan dan fungsi-fungsi utama perangkat lunak. Hal ini penting untuk mengetahui secara lebih baik resiko-resiko proyek, baik meliputi resiko arsitektur perangkat lunak, perencanaan, maupun implementasi. Pada tahap ini telah dimulai rancang bangun perangkat lunak secara iterative melalui aktivitas-aktivitas seperti business modeling, requirements, analysis dan design meskipun baru pada tahap awal.
3. Construction. Tujuan dari tahapan ini adalah membangun perangkat lunak sampai dengan saat perangkat lunak tersebut siap digunakan. Titik berat tahapan ini adalah pada penentuan tingkat prioritas kebutuhan / persyaratan, melengkapi spesifikasinya, analisis lebih dalam, disain solusi yang memenuhi kebutuhan dan persyaratan, pengkodean dan pengujian perangkat lunak. Jika dimungkinkan versi awal dari perangkat lunak diuji cobakan untuk mendapatkan masukan dari pengguna.
4. Transition. Tahap ini difokuskan pada bagaimana menyampaikan perangkat lunak yang sudah jadi pada pengguna. Perangkat lunak akan secara resmi diuji oleh baik oleh penguji (tester) yang kompeten maupun oleh pengguna. Beberapa aktivitas seperti pemindahan pusat data dan pelatihan pengguna dan staf pendukung harus dilakukan pada tahap ini.

Dalam pengembangan perangkat lunak dengan menggunakan UP, maka tidak lepas dari penggunaan notasi-notasi yang biasa disebut sebagai UML (Unified Modeling Language). Meskipun UP mensyaratkan penggunaan UML, namun UML sendiri dapat digunakan pada berbagai metodologi yang lain bahkan dapat digunakan pada bidang selain sistem informasi. UML adalah bahasa pemodelan standar atau kumpulan teknik-teknik pemodelan untuk menspesifikasi, mem-visualisasi, meng-konstruksi dan mendokumentasi hasil kerja dalam pengembangan perangkat lunak (Fowler, 2004). UML lahir dari penggabungan banyak bahasa pemodelan grafis berorientasi obyek yang berkembang pesat pada akhir tahun 1980an dan awal 1990an.
Secara sederhana UML digunakan untuk menggambar sketsa sistem. Pengembang menggunakan UML untuk menyampaikan beberapa aspek dari sebuah perangkat lunak melalui notasi grafis. UML mendefinisikan notasi dan semantik. Notasi merupakan sekumpulan bentuk khusus yang memiliki makna tertentu untuk menggambarkan berbagai diagram piranti lunak dan semantik mendefinisikan bagaimana bentuk-bentuk tersebut dapat dikombinasikan. Ada beberapa jenis diagram yang disediakan dalam UML, antara lain adalah :

1. Use-case diagram. Diagram ini berguna untuk menggambarkan interaksi antara pengguna dengan sebuah perangkat lunak
2. Activity diagram. Diagram ini berguna untuk menggambarkan prosedurprosedur perilaku perangkat lunak.
3. Class diagram. Diagram ini berguna untuk menggambarkan class, fitur, dan hubungan-hubungan yang terjadi. Pada diagram ini pendekatan berorientasi obyek memegang peranan yang sangat penting.
4. Sequence diagram. Diagram ini berguna untuk menggambarkan interaksi antar obyek dengan penekanan pada urutan proses atau kejadian.
5. State machine diagram. Diagram ini digunakan untuk menggambarkan bagaimana suatu kejadian mengubah obyek selama masa hidup obyek tersebut.
6. Component diagram. Diagram ini berguna untuk menggambarkan struktur dan koneksi komponen.

TAHAPAN - TAHAPAN DALAM REKAYASA PERANGKAT LUNAK
Berikut ini kita akan membahas beberapa tahapan dalam Rekayasa Perangkat Lunak. Seperti yang kita telah ketahui bahwa tahapan dalam RPL itu ada analysis – design – coding(construction) – testing – maintenance.Di bawah ini kita akan mencoba untuk membahasnya satu persatu.

• Analisis

Analisis sistem adalah sebuah teknik pemecahan masalah yang menguraikan sebuah sistem menjadi komponen-komponennya dengan tujuan mempelajari seberapa bagus komponen-komponen tersebut bekerja dan berinteraksi untuk meraih tujuan mereka.
Analisis mungkin adalah bagian terpenting dari proses rekayasa perangkat lunak. Karena semua proses lanjutan akan sangat bergantung pada baik tidaknya hasil analisis. Tahapan-tahapan dalam analisis rekayasa perangkat lunak secara ringkas dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

Ada satu bagian penting yang biasanya dilakukan dalam tahapan analisis yaitu pemodelan proses bisnis. Model proses adalah model yang memfokuskan pada seluruh proses di dalam sistem yang mentransformasikan data menjadi informasi (Harris, 2003). Model proses juga menunjukkan aliran data yang masuk dan keluar pada suatu proses. Biasanya model ini digambarkan dalam bentu Diagram Arus Data (Data Flow Diagram / DFD). DFD meyajikan gambaran apa yang manusia, proses dan prosedur lakukan untuk mentransformasi data menjadi informasi.
Umumnya ada empat notasi yang sering digunakan dalam DFD seperti pada penjelasan di bawah ini.
External Entity melambangkan sumber data (dari mana data berasal) atau penerima informasi (tujuan akhir dari data). Contoh external entity antara lain konsumen yang memesan suatu produk, manajer yang mengevaluasi laporan penjualan mingguan, dan lain lain.
Proses adalah serangkaian langkah yang dilakukan untuk memanipulasi data, misalnya pengumpulan, pengurutan, pemilihan, pelaporan, peringkasan, analisis dan lain-lain.
Data store adalah tempat untuk menyimpan data untuk digunakan kemudian. Nama yang pada data store ini merupakan abstraksi dari data yang disimpan. Namun detil / item data apa saja yang ada, bagaimana cara akses, atau bagaimana mengorganisasinya tidak dijelaskan dalam notasi ini.
Data flow menunjukkan aliran data dari satu tempat ke tempat lain. Perpindahan data ini dapat dari external entity ke proses, antar proses satu dengan yang lain, dari proses ke data store. Dalam penggambarannya setiap data flow harus diberi label yang menunjukkan data apa yang mengalir.

Di dalam pembuatan DFD ada beberapa tahapan yang harus di lakukan secara berurutan. Apakah tahapan - tahapan itu ?. Coba anda perhatikan gambar di bawah ini

Context diagram adalah DFD ruang lingkup dari sistem yang menunjukkan batas-batas sistem, external entitiy yang berinteraksi dengan sistem dan aliran data utama antara external entity dengan sistem. Context diagram menggambarkan keseluruhan sistem dalam suatu proses tunggal. Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah contoh context diagram.

Context diagram pada Gambar diatas tampak hanya ada satu proses tunggal yang merepresentasikan sistem yang dimodelkan. Pada proses ini diberi notasi angka 0 untuk menunjukkan ini adalah level paling abstrak dari sistem. Selain itu ada tiga external entity yaitu customer, kitchen dan restaurant manager. Ketiganya dapat berperan sebagai sumber data (dalam contoh di atas adalah customer) atau sebagai penerima informasi (dalam contoh di atas customer, kitchen, dan restaurant manager). Data flow yang tampak pada gambar menunjukkan ada satu data flow yang masuk ke sistem dan ada tiga data flow yang keluar dari sistem. Masing-masing data flow diberi label yang menunjukkan data apa yang sedang mengalir.
Setelah context diagram terbentuk dengan benar maka langkah selanjutnya adalah merinci context diagram tersebut dalam DFD Level 0. DFD Level 0 adalah DFD yang merepresentasikan proses-proses, data flow dan data storage utama di dalam sistem. DFD Level 0 ini akan digunakan sebagai dasar untuk membangun DFD yang level dibawahnya (Level 1, 2, 3, .. dst) atau biasa disebut sebagai dekomposisi DFD. Gambar 3.10 merupakan DFD level 0 dari context-diagram pada gambar di bawah ini.

Pada gambar diatas tampak adanya pemecahan pada proses dari yang semula hanya satu menjadi empat. Masing-masing proses diberi nomor kode 1.0, 2.0, 3.0 dan 4.0. Jumlah external entity harus tetap yaitu 3 demikian pula data flow yang keluar dan masuk (input dan output) ke dalam sistem harus sama dengan pada context diagram. Sedangkan data flow yang berada di dalam sistem (yang mengalir antar proses dan atau data storage) tergantung pada proses dan data storage yang terlibat. Ada dua data storage yaitu Goods Sold File dan Inventory File. Kedua data storage ini digunakan untuk menyimpan data dari suatu proses. Data ini juga akan dibaca / diakses oleh proses yang lain. Sebagai contoh data storage Inventory File berisi data hasil proses 3.0 (Update Inventory File). Data ini akan digunakan proses 4.0 (Produce Management Reports) untuk membuat laporan yang akan disampaikan pada Restaurant Manager.

SUMBER : BSE RPL JILID 1 ( EDISI UPDATE )