ES.ASW.Te02_Definiciones.pdf

Arquitectura del Software
Escuela
de
Ingeniería
Informática
Universidad
de
Oviedo
Definiciones
Jose Emilio Labra Gayo
Curso 2020/21

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Esquema
Definiciones de arquitectura software
¿Qué es arquitectura del software?
Stakeholders
Atributos de calidad
Restricciones

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¿Qué es la arquitectura?
Etimológicamente, viene del griego:
Arquitectura = ἀρχιτέκτων
ἀρχι- "jefe"
τέκτων "creador"
Architecture = Proceso y producto de planificar,
diseñar y construir edificios u otras estructuras

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Vitruvius, "De arquitectura"
Escrito entre 30 y 15 antes de Cristo
3 pilares de una buena arquitectura
Utilitas (utilidad):
Ser útil y funcionar bien para las personas que lo van a usar
Firmitas (durabilidad):
Mantenerse de forma robusta y en buena condición
Venustas (elegancia):
Ser agradable a las personas
Lo mismo puede aplicarse a los sistemas de software

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¿Qué es arquitectura del software? (1)
Arquitectura [ISO/IEC/IEEE 42010:2011, 3.2]
Conceptos fundamentales o propiedades de un Sistema
en su entorno representados por sus elementos,
relaciones y los principios de su diseño y evolución
Descripción de arquitectura
Producto de trabajo explícito que expresa una
arquitectura de un sistema, normalmente a través de
modelos, texto o gráficos
Diseñar una arquitectura (architecting)
Proceso de crear una arquitectura

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¿Qué es arquitectura del software? (2)
Estructuras fundamentales de un sistema...
...que comprenden:
Elementos de software
Relaciones entre ellos
Propiedades de ambos

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Arquitectura vs diseño
Arquitectura se enfoca en estructura de alto nivel
de un sistema de software
Decisiones de diseño principales del sistema
Si hay que cambiarlas ⇒ Coste elevado
"Toda arquitectura conlleva diseño pero no todo el
diseño es arquitectura" G. Booch

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Arquitectura de edificios vs software
Entornos y contexto más estables
Servicio/producto físico
Límites físicos
Gran tradición e historia
Nos sirve para inspiración
Múltiples cambios en contexto
Servicio/producto virtual
No suele haber límites físicos
Disciplina relativamente nueva
Podemos aprender mucho de otras
Sistemas complejos
Desarrollados por equipos/organizaciones
Utilizados por personas
Ambos emplean estilos, patrones, tácticas, ...
Y están afectados por tendencias
Similaridades
Edificios tradicionales Software
Pero muchas diferencias...

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Otras disciplinas similares
Ingenierías Civil,
Mecánica,
Aeronáutica
...

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Otras arquitecturas
Arquitectura de negocios
Arquitectura empresarial
Arquitectura de sistemas
Arquitectura de la información
Arquitectura de datos
. . .
Cosas comunes a todas: Estructura y visión

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Beneficios arquitectura del software
Proporcionar visión y mapa a seguir por equipo
Liderazgo y coordinación técnica
Responder cuestiones sobre decisiones
significativas, atributos de calidad y otras
preocupaciones
Marco para identificar y mitigar riesgo
Gestión consistente de estándares y código
Fundamentos firmes del producto a desarrollar
Estructura para comunicar la solución a
diferentes niveles de abstracción y audiencias

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Retos arquitectura del software
Arquitectos en la torre de marfil
Falta de comunicación
Centralización de todas las decisiones
Arquitecto = cuello de botella
Tomar demasiadas decisiones
Retrasar ciertas decisiones puede ser mejor que
deshacerlas
Big Design Up-Front
Demasiados diagramas y documentos innecesarios
Retardos debidos al proceso de arquitectura

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Arquitectura de software ágil
Arquitectura que puede reaccionar a cambios en
entorno
Adaptación a cambios continuous
También conocidas como arquitecturas evolutivas
Buena arquitectura permite agilidad
Mejor comprensión de decisiones y soluciones de
compromiso
Anti-patrón común: adopción de técnicas de
desarrollo de software ágil que crean
arquitecturas que no son ágiles
Causado por demasiado enfoque en funcionalidad

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Leyes de la arquitectura del software
1er ley:
Todo en arquitectura del software es una solución de
compromiso
2ª ley:
Porqué es más importante que cómo
Cuestionar todo
Documentar decisiones tomadas
Corolario 1:
Si un arquitecto piensa que no ha encontrado algo que no sea una solución
de compromiso, lo más seguro es que no ha identificado la solución de
compromiso todavía
Corolario 2:
Todas las decisiones significativas tienen desventajas
Fuente: Fundamentals of Software Architecture, M. Richards, N. Ford

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Proceso de diseñar una arquitectura
Dominio del problema Dominio de la solución
Actividad de diseño
Objetivos de
Diseño
Requisitos
Funcionales
Atributos de
Calidad
Restricciones
Preocupaciones
(Concerns)
Entradas
Arquitecto
Diseño de
La arquitectura
(salida)

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Motivaciones proceso de arquitectura
Entradas
Objetivos de diseño
Requisitos funcionales
Restricciones
Preocupaciones

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Objetivos de diseño
Aclarar porqué se diseña un sistema
Ejemplos:
Propuesta pre-venta: diseño rápido de una solución
inicial para obtener una estimación
Sistema a medida con un tiempo y coste establecido
que no puede variar mucho una vez enviado
Incremento Nuevo ó versión de un sistema que está
continuamente evolucionando

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Requisitos funcionales
Funcionalidad que debe soportar los objetivos de negocio
Lista de requisitos como casos de uso o historias de usuario
User stories
Use cases

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Características medibles de interés para usuarios o
desarrolladores
También conocidos como requisitos no-funcionales
Rendimiento, disponibilidad, modificabilidad, testabilidad,…
También conocidos como –idades (-ities en inglés)
Pueden especificarse mediante escenarios
Técnica estímulo-respuesta
“Si ocurre un fallo interno durante la operación normal, el sistema reanuda la
operación en menos de 30 segundos y no se pierden datos”
Priorizados por:
El cliente de acuerdo al éxito del sistema
El arquitecto de acuerdo al riesgo técnico
ISO 25010: lista de algunos requisitos no funcionales
Lista: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_system_quality_attributes

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Los atributos de calidad determinan la mayoría de las
decisiones de diseño en arquitectura
Si la única preocupación fuese la funcionalidad, un
sistema monolíticos sería suficiente
Sin embargo, es habitual ver:
Estructuras redundantes para fiabilidad
Estructuras concurrentes para rendimiento
Capas para modificabilidad
…
Priorizados por:
El cliente de acuerdo al éxito del sistema
El arquitecto de acuerdo al riesgo técnico

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Restricciones
Restricciones del sistema que vienen impuestas
Muy poco software tiene libertad total
Pueden ser técnicas u organizativas
Pueden surgir del cliente o también de la organización
de desarrollo
Limitan las alternativas a considerar para decisiones de
diseño particulares
Ejemplos:
Marcos de aplicaciones (frameworks)
Lenguajes de programación, ...
Normalmente son tus “amigos”

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Preocupaciones
Decisiones de diseño que deben tomarse aunque
no estén enunciadas explícitamente en los
objetivos o requisitos
Ejemplos:
Crear una estructura física o lógica consistente
Validar campos de entrada
Gestión de excepciones y logging
Migración de datos y backup
Organización del código fuente
…

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Creatividad vs método
Creatividad
Divertido
Arriesgado
Puede ofrecer soluciones nuevas
Puede ser innecesario
Método
Eficiente en terrenos familiares
Resultado predecible
No siempre es lo mejor
Técnicas de calidad contrastada
Arquitecto

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Tipos de sistemas
Sistemas greenfield en dominios nuevos
Ejemplo Google, Whatsapp
Dominios innovadores poco conocidos
Sistemas greenfield en dominios maduros
Ejemplo: aplicaciones empresariales
tradicionales, aplicaciones móviles, …
Dominios conocidos, menos innovadores
Dominios brownfield
Cambios a sistemas existentes
Greenfield: no urbanizado
Brownfield: antigua zona industrial

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Arquitecto del software
La disciplina evoluciona
Arquitecto debe conocer:
Avances en técnicas de construcción
Estilos y patrones
Mejor herramienta = experiencia (no silver bullet)
Experiencia propia
Experiencia de la comunidad
Arquitecto

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Papel del arquitecto de software
Principios
Patrones
Estilos
Anti-patrones
Arquitecto
de Software
Experiencia
de la
comunidad
Stakeholders
Tecnología
Arquitectura
Objectivos
Requisitos
funcionales
Atributos
de calidad
Restricciones
Preocupaciones

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