As Leis de Lehman são um conjunto de princípios que descrevem o comportamento e a evolução dos sistemas de software ao longo do tempo, destacando sua importância na manutenção da relevância e funcionalidade dos sistemas durante seu ciclo de vida.
Elas foram formuladas por Meir Lehman, pioneiro no estudo da engenharia de software, e são amplamente usadas para entender o ciclo de vida de software complexo, especialmente aqueles que estão em constante desenvolvimento e manutenção.
Contexto
Meir Lehman desenvolveu essas leis a partir de suas observações no estudo de sistemas de software em grande escala. Ele percebeu que o software não é estático e que as mudanças ao longo do tempo tendem a ser inevitáveis, especialmente em sistemas que interagem com o mundo real, como sistemas de controle de tráfego aéreo ou sistemas bancários.
Em 1974, Lehman apresentou suas primeiras quatro leis, e com o passar do tempo, outras foram adicionadas, totalizando oito leis principais: 1) Mudança Contínua, 2) Complexidade crescente, 3) Auto-regulação, 4) Conservação da estabilidade organizacional, 5) Conservação da familiaridade, 6) Continuação do crescimento, 7) Declínio da qualidade, e 8) Feedback sistêmico.
Essas leis são particularmente relevantes para sistemas de software chamados “evolutivos”, que são sujeitos a mudanças contínuas em resposta a novos requisitos e ao ambiente.
Aplicabilidade
As Leis de Lehman se aplicam principalmente a sistemas de software em larga escala, especialmente aqueles usados em ambientes empresariais ou governamentais, como sistemas de gestão de recursos humanos (ERP) em grandes empresas ou sistemas de controle de tráfego em cidades, que precisam ser mantidos e atualizados por longos períodos de tempo.
Elas são valiosas para desenvolvedores e gestores de projetos que lidam com manutenção de software, ajudando a prever desafios e planejar o ciclo de vida do software. As leis também auxiliam na compreensão da complexidade que tende a aumentar à medida que o software evolui.
As Oito Leis de Lehman Explicadas
- Mudança Contínua: O software deve ser continuamente adaptado, ou ele se tornará progressivamente menos satisfatório. Isso significa que sistemas como os de gerenciamento bancário precisam ser atualizados regularmente para acompanhar mudanças em regulamentos e exigências do mercado. A falta de adaptação faz com que o software perca sua utilidade e relevância.
- Complexidade Crescente: À medida que o software evolui, sua complexidade tende a aumentar, a menos que sejam tomadas medidas para reduzir essa complexidade. Por exemplo, o sistema operacional Windows se tornou mais complexo ao longo dos anos, pois cada atualização e nova funcionalidade aumentam a complexidade do sistema, o que exige esforços constantes de manutenção.
- Auto-regulação: O processo de evolução do software é auto-regulado, e a taxa de evolução tende a ser constante ao longo do tempo. Isso pode ser observado em sistemas como o Linux, onde há atualizações regulares que garantem que o sistema continue estável enquanto evolui para atender às necessidades dos usuários.
- Conservação da Estabilidade Organizacional: A quantidade de trabalho necessária para evoluir o software tende a permanecer constante ao longo do tempo. Ou seja, mesmo que novas funcionalidades sejam adicionadas, o esforço geral de desenvolvimento não deve aumentar indefinidamente, o que ajuda a manter o desenvolvimento sob controle.
- Conservação da Familiaridade: Para garantir que o sistema continue sendo utilizável, é importante que ele mantenha uma certa familiaridade ao evoluir. Isso significa que os desenvolvedores precisam garantir que as mudanças não tornem o software irreconhecível para os usuários, preservando a usabilidade e a lógica geral do sistema.
- Crescimento Contínuo: O software precisa crescer em termos de funcionalidades e capacidade para permanecer útil. Por exemplo, sistemas ERP precisam adicionar novos módulos e funcionalidades ao longo do tempo para se manterem relevantes para as empresas que os utilizam.
- Declínio da Qualidade: Se o software não for atualizado e revisado adequadamente, sua qualidade inevitavelmente decairá. Isso pode ocorrer devido à falta de manutenção ou à acumulação de problemas técnicos não resolvidos, tornando o sistema menos eficiente e mais suscetível a falhas.
- Feedback Sistêmico: A evolução do software depende do feedback contínuo dos usuários, desenvolvedores e do ambiente. Sistemas de código aberto, como o Linux, são um bom exemplo de como o feedback dos usuários e da comunidade pode direcionar a evolução do software para atender melhor às suas necessidades.
Analogias e Metáforas
Uma boa analogia para entender as Leis de Lehman é compará-las à manutenção de uma cidade. Por exemplo, assim como uma cidade precisa adicionar novas rodovias para atender ao aumento do tráfego, um sistema de software precisa ser expandido e atualizado para lidar com novos requisitos e demandas dos usuários. Assim como uma cidade, um sistema de software cresce e se transforma ao longo do tempo. Novas ruas, prédios e infraestruturas são adicionados, e isso aumenta a complexidade da gestão da cidade. Ao mesmo tempo, é necessário adaptar a cidade às mudanças na população e nas necessidades dos cidadãos, da mesma forma que um software deve ser atualizado para se adaptar às mudanças nos requisitos dos usuários.
Importância
Compreender as Leis de Lehman é fundamental para quem trabalha com desenvolvimento e manutenção de software, pois elas ajudam a prever a natureza dinâmica do software e a lidar com os desafios de longo prazo. Por exemplo, uma equipe de desenvolvimento pode aplicar essas leis ao criar um plano de manutenção preventiva e atualizações periódicas, garantindo que o sistema evolua de maneira organizada, evitando a complexidade excessiva e assegurando a adaptação às novas necessidades dos usuários. As leis destacam que o software não pode permanecer estático, o que implica na necessidade de equipes preparadas para a manutenção contínua. Isso é especialmente importante para organizações que dependem de sistemas críticos que precisam ser mantidos e adaptados ao longo do tempo.
Limitações e Críticas
As Leis de Lehman se aplicam principalmente a sistemas de software grandes e evolutivos. Para pequenos aplicativos ou sistemas que não exigem muita manutenção, essas leis podem não ser tão relevantes. Além disso, elas foram formuladas a partir da observação de sistemas mais antigos e grandes, e algumas críticas surgem em relação à sua aplicabilidade a novos paradigmas de desenvolvimento, como o desenvolvimento ágil e DevOps, que buscam mitigar parte da complexidade crescente e dos problemas de manutenção contínua. O desenvolvimento ágil, por exemplo, favorece ciclos de iteração curtos e feedback constante, o que permite que mudanças sejam implementadas rapidamente e problemas de complexidade sejam detectados e resolvidos cedo no processo. Já o DevOps integra as etapas de desenvolvimento e operação, automatizando processos e promovendo uma comunicação contínua entre equipes, o que reduz a dificuldade de manutenção e facilita a adaptação a novas demandas.
Comparação com conceitos similares
As Leis de Lehman podem ser comparadas ao conceito de “dívida técnica”, que descreve como as escolhas feitas durante o desenvolvimento de software podem acumular problemas futuros de manutenção. Por exemplo, uma equipe de desenvolvimento pode optar por usar um atalho no código para entregar uma funcionalidade mais rapidamente, o que cria uma ‘dívida técnica’ que precisará ser paga mais tarde com manutenção adicional ou refatoração. Enquanto a dívida técnica refere-se a compromissos de curto prazo que resultam em dificuldades futuras, as Leis de Lehman falam sobre a inevitável evolução e complexidade que se acumulam naturalmente em qualquer sistema de software ao longo do tempo. Ambos os conceitos lidam com a necessidade de gerenciar o software ao longo do tempo, mas a dívida técnica está mais relacionada a compromissos de curto prazo que exigem pagamento no futuro, enquanto as Leis de Lehman falam sobre a evolução inevitável e natural do software.
Perguntas frequentes (FAQs)
1. As Leis de Lehman se aplicam a software ágil?
Sim, embora tenham sido desenvolvidas antes do surgimento do desenvolvimento ágil, as Leis de Lehman ainda são relevantes. A diferença é que as metodologias ágeis buscam lidar melhor com a mudança contínua e a complexidade crescente, permitindo adaptações mais rápidas.
2. Como as Leis de Lehman ajudam a planejar o desenvolvimento de software?
Elas ajudam a antecipar que o software inevitavelmente passará por mudanças e que essas mudanças aumentarão a complexidade. Saber disso permite planejar para manutenção contínua e gerenciar a evolução do sistema de forma mais eficiente.
3. Qual a relação entre as Leis de Lehman e a obsolescência de software?
As Leis de Lehman indicam que um sistema de software que não for mantido e atualizado conforme as mudanças no ambiente e nas necessidades dos usuários acabará se tornando obsoleto.
Recursos adicionais
- Lehman, M. M., & Belady, L. A. (1985). Program Evolution: Processes of Software Change.
- Vídeos sobre a evolução de software em canais como “Computerphile” no YouTube, que abordam temas relacionados ao crescimento da complexidade do software.
