Optimizar software: ¿por qué es importante?

Una parte fundamental en todo desarrollo es la dedicada a optimizar software. Aunque habitualmente los recursos de hardware son ya bastante potentes como para ejecutar un software poco optimizado, las posibilidades de este estarán limitadas por un diseño o implementación defectuosos.

No solo eso, también es posible que el software funcione correctamente, pero que haga un uso poco optimizado de los recursos. Esto obliga a aumentar continuamente recursos como la capacidad de disco. Y como consecuencia, aumentar la inversión que hay que hacer en hardware y horas de trabajo. Por tanto, optimizar el software es importante. Eso sí, para ello necesitarás tener algunas pautas y herramientas. Descubre cuáles.

¿Qué hay que tener en cuenta?

Conviene tener presente que la optimización del software es algo a considerar en todo el proceso de diseño. En algunas ocasiones, parece evidente que un patrón de diseño se adapta bien a una parte de la aplicación. Sin embargo, puede resultar poco eficiente. En algunos casos, no es necesario optimizar algunos componentes al máximo. Esto se debe a que se utilizan poco, o en condiciones en que una pequeña penalización al rendimiento no es crítica.

La cosa cambia cuando se utilizan, por ejemplo, recursos externos muy costosos en tiempo o dinero. Es el caso de multitud de APIs de terceros que, además de requerir esperas por tratarse de recursos a los que se accede por medio de la red, en algunas ocasiones interesa reducir el número de accesos a ellas. Más que nada, porque la facturación por utilizarlas se realiza muchas veces con base en la cantidad de operaciones realizadas. En estos casos, tiene sentido implementar sistemas de caché que aseguren que el acceso solo tiene lugar cuando la información no está almacenada. O bien cuando se ha quedado obsoleta.

Sin embargo, no siempre es posible prever qué componentes del software es necesario optimizar. Prever el comportamiento de algunos componentes o recursos externos es complicado. Además, en ocasiones no es viable curarse en salud y optimizar determinadas funciones solo por si acaso. Hacerlo alargaría los tiempos y costes del desarrollo.

Herramientas para optimizar software

Para detectar posibles problemas de rendimiento y tomar las decisiones adecuadas, hay varios tipos de software que ayudan a analizar y optimizar el software.

La primera herramienta a utilizar no es específicamente para optimizar el software. Pero sí es fundamental para poder hacer cambios y mejoras que conduzcan a la optimización sin modificar el funcionamiento de la aplicación. Esto es especialmente útil cuando estamos haciendo alguna tarea de mantenimiento encaminada a mejorar el rendimiento. Hablamos de los tests. En particular de los test unitarios que permiten llevar a cabo tareas que verifican el funcionamiento de un paquete o de una clase.

Mediante el desarrollo sistemático de test unitarios es posible optimizar el software y verificar si los cambios realizados modifican el funcionamiento que proporcionaba la implementación que hemos modificado o sustituido por otra más eficiente. Para algunos lenguajes, además, hay herramientas que permiten saber el porcentaje de cobertura que los tests proporcionan sobre el total del código.

Además, es posible utilizar herramientas de profiling para optimizar software. Estas son diferentes según el lenguaje en que se desarrolla la aplicación. Su misión es ayudar a detectar las secciones críticas del software. Es decir, aquellas partes que se ejecutan un gran número de veces y que, por tanto, interesa que funcionen de la forma más rápida posible.

También se pueden utilizar analizadores de código. Su tarea es detectar y resolver distintos tipos de problemas: encontrar bugs, código innecesario, código “muerto” (que nunca va a ser accesible), etc. Mediante estas herramientas puedes detectar problemas potenciales y mejorar la calidad y eficiencia de la aplicación sobre la base de sus sugerencias.

Otra herramienta muy interesante son los test de estrés. Existen tests prediseñados para testear páginas web. Por ejemplo, llevando a cabo multitud de peticiones desde diferentes direcciones IP, para ver si la aplicación y el entorno en que se ejecuta soportan la carga deseada. Pero también hay otros para testear bases de datos y otros componentes de software.

En este caso, conviene no olvidar que es posible crear tests destinados a poner a prueba el rendimiento de la aplicación. Y no solo para verificar por dónde se “rompe” en situaciones de mucha carga. También para validar que el diseño de la base de datos no supondrá un problema dentro de unos años. Para ello se genera información de prueba en cantidades masivas. Pero también se hacen pruebas para verificar su tolerancia a fallos. Por ejemplo, a la caída de un servicio externo, que en ocasiones degrada el rendimiento de un sistema hasta hacerlo imposible de usar.

Optimizar software a través del entorno de ejecución

Además, conviene tener en cuenta la posibilidad de optimizar el software a nivel de plataforma. Es decir, de distribuir toda o parte de la aplicación entre diferentes máquinas. Esto permite que tareas críticas se procesen en paralelo Pero exige que la programación esté pensada para ello.

En entornos web es común utilizar balanceadores de carga para distribuir esta. En este caso hay que tener siempre en cuenta que los recursos compartidos, como bases de datos o determinados archivos deben ser, o bien sincronizados, o bien conservar una única instancia compartida entre todos los nodos.

Por supuesto, para utilizar este tipo de recursos, además de diseñar el software correctamente, hay que llevar a cabo pruebas específicas que garanticen la mejora de rendimiento. Pero también la integridad de los datos y el funcionamiento de la aplicación.

Alternativas para la optimización

Las alternativas para optimizar software son muy numerosas y, en función del proyecto, será necesario usar una combinación de varias. En cualquier caso, un código bien diseñado permite la optimización en el tiempo de diseño. Además, facilita que las modificaciones posteriores para mejorar el rendimiento se lleven a cabo con el mínimo cambio posible. En este caso, los principios SOLID suelen ser de ayuda. Su misión es facilitar que el sistema se extienda añadiendo clases sin modificar el código existente. O bien, que pueda hacerse con modificaciones leves.

Como verás, optimizar el software no solo es una tarea necesaria. También es bastante compleja y permite multitud de enfoques. Tener en cuenta todos ellos y ver cómo puede ayudar al proyecto a proporcionar un buen rendimiento y un uso razonable de los recursos es importante para cumplir con las expectativas del cliente. Si no estás muy seguro de cómo puede llevarlo a cabo tu empresa y necesitas ayuda, no dudes en contactar con nosotros.