4pp AS Topico3 Padroes Arquitetura Projeto

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2011 Prof. Marco Fagundes - [email protected]

Arquitetura de Software

Padrões no Desenvolvimento de Software

-Tópicos

w Objetivos

w Padrões no Desenvolvimento de Software w Padrões de Arquitetura e Projeto

w Frameworks

w Combinando Padrões no Projeto da Arquitetura w Leitura Recomendada

w Exercícios

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n Apresentar os níveis de abstração de

um projeto

n Definir padrões de projeto e arquitetura

n Integrar padrões de projeto e

arquitetura no desenvolvimento de software

Unidade II - Objetivos

Requisitos Arquiteturade Software Implementação RMI Java CORBA Delphi

A.S. no Processo de Desenvolvimento

w Reduz o gap semântico entre os requisitos e o código w Fornece uma base para as outras fases de

desenvolvimento do software Requisitos Implementação RMI Java Métodos OO Requisitos Arquiteturade Software Implementação RMI Java Requisitos Arquitetura Código

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5

Padrões no Desenvolvimento de Software

w Padrões são soluções documentadas para problemas recorrentes dentro de um determinado contexto

w Problemas podem ocorrer em diversos níveis de abstração

w A classificação do padrão depende do nível de sua aplicação: Arquitetura, Projeto e Código Requisitos Arquitetura Código Projeto 6

Padrões no Desenvolvimento de Software

w Padrões Arquiteturais: Fornecem um esquema de estruturação para sistemas especificando: um conjunto de subsistemas, suas propriedades, e regras de relacionamentos

w Padrões de Projeto: Fornecem um esquema para refinar os subsistemas ou componentes de um sistema, ou os relacionamentos entre eles

w Idiomas: Descrevem como implementar aspectos de componentes ou os relacionamentos entre eles usando as características de uma determinada linguagem de programação

7

Padrões no Desenvolvimento de Software

8

Documentação de um Padrão

w Padrões são diferentes que estilos arquiteturais, pois são mais ricos em documentação

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9

Documentação de um Padrão

w Um padrão é documentado pelos seguintes elementos:

uNome uIntenção uMotivação uAplicabilidade uEstrutura uParticipantes uColaborações uConsequências uImplementação uExemplo de código uUsos conhecidos uPadrões relacionados

Exemplo de um Padrão

w Contexto: Acesso do cliente às funcionalidades de um sistema

w Problema: Cliente precisa conhecer muitos detalhes dos subsistemas para utilizar o sistema

w Solução: Oferecer uma interface única para o conjunto subsistemas

Fachada

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Motivação para aprender e utilizar Padrões

w Reutilização de conhecimento

w Os padrões permitem utilizar na prática os conceitos da orientação a objetos para construir código de alta coesão e baixo acoplamento

w Vocabulário comum, facilita a comunicação

Atividade 3 (Tempo: 30 min)

w 1. O que você entende por padrões no desenvolvimento de software?

w 2. Qual a diferença entre padrões de arquitetura e projeto?

w 3. Apresente uma breve descrição dos padrões que você conhece.

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13

Padrões de Arquitetura e Projeto

-14

Padrões de Arquitetura

w

wSão diferentes que estilos arquiteturais, pois são maisSão diferentes que estilos arquiteturais, pois são mais ricos em documenta

ricos em documentaççãoão

Categoria do Problema Padrões Arquiteturais

Estruturação de Tarefas Layers_{Pipes-and-Filters} Blackboard Sistemas Distribuídos Broker_{Pipes-and-Filters}

Microkernel

Sistemas Interativos Model-View-Controller (MVC)

Presentation-Abstraction-Control (PAC) Sistemas Adaptáveis Microkernel

Reflection

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Padrões de Projeto

w A obraDesign Patterns de Erich Gamma, John Vlissides,

Ralph Jonhson e Richard Helm, conhecidos como "The

Gang of Four", ou GoF, descreve 23 padrões de projeto

w "Os padrões de projeto são descrições de objetos que se comunicam e classes que são adaptadas para resolver um problema genérico de design em um contexto específico“ (GoF)

16

(5)

17

Relacionamento entre Padrões

MVC

1. Separa a interação homem máquina do núcleo de funcionalidade.

2. Implementa o mecanismo de propagação de mudança. 3. Projeta e implementa as views. 4. Projeta e implementa os controllers. 5. Projeta e implementa o

relacionamento view-controller. 6. ...

Publisher - Subscriber 1. Identificar o assunto e seus interessados.

2. ...

Command Processor

1. Define a interface do comando abstrato.

2. ...

Factory Method 1. ...

Relacionamento entre Padrões

w Padrões de Arquitetura e de Projeto são complementares

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Passos Envolvidos na Selecionar de Padrões

1. Considerar como os padrões podem solucionar os problemas de projeto

2. Analisar o problema e compare com a solução fornecida pelos padrões

3. Analisar a relação entre os padrões envolvidos na solução

4. Verificar as causas que podem prejudicar a qualidade do produto

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-21

Padrão MVC (

Model-View-Controller)

w O componente Model encapsula a

lógica de negócios

w O componente View obtém os

dados do Model ou uma saída do controller e exibe para o usuário w O Controller intermedia o fluxo da

aplicação recebendo uma entrada e a transforma em requisições para o

Model ou View

Figura adaptada de : http://ash-mvc.org/media/Image/ash-mvc-architecture.gif

22

Combinando Tecnologias

Tomcat 4.1.12 Tomcat 5.5.15 Model Controller View

w Em uma aplicação web bem estruturada, páginas JSP

são frequentemente usadas em conjunto com servlets e

objetos do negócio no padrão Model-View-Controller

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Interface com o usuário (GUI) Negócio Acesso a Dados Código para a apresentação da aplicação Código inerente à aplicação sendo desenvolvida

Código para acesso e manipulaçção de dados

Padrão

Client-Server n-Tier (Níveis)

w Objetivo: estruturar o código em níveis (Tier), de forma a obter melhor reuso, manutenibilidade e extensibilidade

24

Padrão

Client-Server n-Tier (Níveis)

Interface com o usuário (GUI)

Negócio

(7)

25

Padrão

Layers (Camadas)

w Modularidade e seus benefícios:

n separação de interesses (separation of concerns)

n reusabilidade

n extensibilidade

w Mudanças em uma camada não afetam as outras w Uma camada comunica-se somente com camadas

adjacentes

Padrão

Layers (Camadas)

w Layer não é Tier

Cliente

27

Frameworks

-w Frame-work implementa soluções genéricas (estrutura e

comportamento) para um

determinado conjunto de problemas w Aumenta a produtividade através de componentes reutilizavéis e flexíveis w Oferece uma base para o início da

construção do produto (ponto de partida)

w Customização para uma aplicação particular

(8)

29

Framework

w Um framework captura a funcionalidade comum entre várias aplicações

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Framework X Design Patterns

w Aparentemente, os dois consistem de classes, interfaces e colaborações prontos

w Frameworks não são Padrões

n Padrões são mais abstratos

n Padrões podem documentarframeworks

n Diferença de natureza – Padrões (documento) x

Framework (código)

n Fornecimento e realização de soluções

31

Framework

w Frameworks são implementações parciais sobre as quais podem-se construir componentes para o

desenvolvimento da solução

w Existem diversos frameworks que implementam o

padrão MVC

32

- Combinando Padrões no Projeto da

Arquitetura

(9)

-33

w A arquitetura de um software é a estrutura ou

organização de elementos estruturais de um

sistema e suas colaborações através de

interfaces

Revisando o Modelo de Visão 4+1 (Abordagem2 – RUP)

Visão Lógica (RUP)

35

Projeto da Arquitetura - Visão Lógica - Identificação de Classes

w No Processo Unificado da Rational pode-se

ter os seguintes tipos de classes (seguindo o princípio MVC – [Model-View-Controller]):

n Entidade (<<entity>>) – modela

informação e comportamentos associados com persistência

n Fronteira (<<boundary>>) – tratam da

comunicação entre o sistema e o ambiente externo

n Controle (<<control>>) – modelam o

comportamento sequencial específico a um ou mais casos de uso

Ex: Disciplina

Ex: FormCadDisciplina

Ex: HandlerDisciplina

O Padrão MVC e

Client-Server n-Tier

Controller View

Model

Interface com o usuário (GUI)

Negócio Acesso a Dados

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37

Arquitetura – Proposta1

GUI Negócio Acesso a Dados Fachada DAOBDR GUI (from Visão Lógic a)

Service1 Service2

38

Padrão

Strategy

w O padrão Strategy permite implementar operações

usando polimorfismo

w Strategy permite que os algoritmos mudem de forma transparente para seus clientes

39

Arquitetura – Proposta 2

GUI Negócio Acesso a Dados Interface Negócio Dados Fachada DAOBDR DAOBDOO GUI (from Visão Lógic a)

Service1

iDAO

Service2

40

Visão Lógica- Organização em Níveis (Tier)

Negócio GUI Acesso a Dados TelaCadDisciplinas inserirDisciplina(disciplina) FachadaSCA inserirDisciplina(disciplina) ControladorCadastro inserirDisciplina(disciplina) DisciplinaDAOBDR inserirDisciplina(disciplina) iDisciplinaDAO inserirDisciplina(disciplina) realiza DisciplinaDAOXML inserirDisciplina(disciplina) realiza DisciplinaService inserirDisciplina(disciplina) Disciplina descricao ementa

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41

Leitura Recomendada

w Livro da GoF - Padrões de Projeto - Soluções

reutilizáveis de software orientado a objetos, Gama, E. et al. (Biblioteca)

w Artigos sobre Arquitetura e Estilos (site da disciplina) w Livro sobre Padrões de Projeto (site da disciplina) w Padrões - http://hillside.net/patterns/