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1
Arquitetura de Software
Texto complementar para este assunto:
Len Bass, Paul Clements, Rick Kazman
Software Architecture in Practice, 2nd
Edition
Capítulos 1, 2 e 3
Disponível em:
http://www.tar.hu/softarchpract/index.html

3
Implementação
Programação Modular

4
Implementação
Interface

5
Implementação
Interface
Provida
Interface
Requerida

6
Implementação
Interface
Provida
Interface
Requerida
Visível
apenas
dentro do
Módulo

7
Benefícios Esperados da
Programação Modular [Parnas, 1972]
(1) Tempo de desenvolvimento encurtado, já que
grupos de desenvolvimento separados podem
trabalhar em módulos distintos, com pouca
necessidade de comunicação
(2) Possibilidade de aplicar mudanças drásticas a
um módulo sem a necessidade de mudar outros
(3) Possibilidade de estudar o sistema olhando para
um módulo de cada vez
 Interações entre módulos

8

A estrutura de um sistema de software, que
engloba
• componentes de software
• suas propriedades visíveis externamente
• e os relacionamentos e interações entre eles

As primeiras decisões tomadas no projeto de
um sistema
• As mais importantes!

Uma arquitetura de software é composta por
componentes e conectores
Arquitetura de Software

9
Clientes web
(Mozilla, IE, etc.)
Servidor WEB
Rede
Local
Banco de Dados
Relacional
Internet
Uma Arquitetura em Camadas

10
Componente Componente Componente
Clientes web
(Mozilla, IE, etc.)
Servidor WEB
Internet Rede
Local
Banco de Dados
Relacional

11
Banco de Dados
Relacional
Conector
(Ponte
SQL)
Conector
(HTTP,
RMI)
Clientes web
(Mozilla, IE, etc.)
Servidor WEB
Rede
Local
Internet

12
Projeto Arquitetural

O processo de projeto que estabelece
• Os subsistemas que constituem um sistema
• A maneira como essas componentes interagem

Incluindo algumas decisões tecnológicas
• Ex. Plataforma de componentes, SGBD

A saída desse processo de projeto é uma
descrição da arquitetura de software

A arquitetura de software lida com os requisitos
não-funcionais do sistema

13
Projeto Arquitetural

É o primeiro estágio do projeto do sistema

Representa a ligação entre os processos de
especificação e de projeto

É freqüentemente conduzido em paralelo com
algumas atividades de especificação
• Às vezes junto com a elicitação de requisitos

Envolve a identificação dos componentes
principais do sistema e sua interação
• Componentes => unidades de modularidade

14
Vantagens de uma Arquitetura Explícita

Comunicação com os stakeholders
• A arquitetura pode ser usada como um foco de
discussão pelos stakeholders do sistema.

Análise de sistema
• Se há possibilidade de o sistema atender a seus
requisitos de qualidade (não-funcionais)

Reuso em larga escala
• A arquitetura pode ser reusável em uma variedade
de sistemas
• Suas partes também!

15
Conflitos de arquitetura

O uso de componentes de granularidade grossa
aprimora o desempenho mas diminui a facilidade
de manutenção

A introdução de dados redundantes aprimora a
disponibilidade, mas torna a proteção mais difícil
• E cria dificuldades para tornar o sistema confiável
em outras partes

Localizar as funcionalidades críticas de
segurança em poucos locais pode criar gargalos
de desempenho

Decisões de projeto

16
Decisões de projeto

Projeto de arquitetura é um processo criativo
• Cada sistema envolve diferentes
decisões/requisitos/conflitos/restrições
• Envolve solucionar os problemas representados
pelos requisitos

Decisões de projeto:
• Escolhas feitas durante o projeto de um sistema
• Afetam sua capacidade de fornecer seu serviço
• Normalmente resultam em compromissos
• É importante avaliar as opções existentes
• Não estão restritas ao projeto arquitetural!

17
Exemplos de Decisões de Projeto

Como representar o mapa em um sistema que traça
rotas percorridas por ônibus de modo a minimizar o
trabalho da equipe?

Como garantir a confiabilidade de um servidor a um
baixo custo?

Qual a maneira mais eficiente de se construir uma
grade de horários levando-se em conta as várias
restrições impostas por professores, diretores e regras
departamentais?

Qual a melhor tecnologia para se construir uma
ferramenta de análise de programas?

Como a arquitetura do sistema deve ser documentada?

18
Características de um Sistema que
decorrem de sua Arquitetura

Desempenho
• Localizar operações críticas e minimizar comunicações. Usar
componentes de grossa ao invés de fina granularidade.

Proteção
• Usar uma arquitetura em camadas com itens críticos nas
camadas mais internas.

Segurança
• Localizar características críticas de segurança em um pequeno
número de subsistemas.

Disponibilidade
• Incluir componentes redundantes e mecanismos para tolerância
à falhas.

Facilidade de manutenção
• Usar componentes facilmente trocáveis

19
Representação de Arquiteturas

Arquiteturas são um ativo importante no
desenvolvimento
• Podem ser a diferença entre o sucesso e o
fracasso

Representá-las é importante
• Torna possível “falar” sobre ela
• O projeto de arquitetura é normalmente expresso
como um diagrama de blocos

Modelos mais específicos também podem ser
desenvolvidos

20
Sistema de controle robotizado de
empacotamento

21
Diagramas caixa e linha

Muito abstrato – não mostram a natureza dos
relacionamento de componentes, nem suas
propriedades externamente visíveis

Contudo, são úteis para comunicação com os
stakeholders e para planejamento de projeto

Alternativas:
• Notações formais
• Notações informais mais organizadas

22
Visões Arquiteturais

A arquitetura de um sistema software
normalmente é representada através de várias
visões

Visões são maneiras diversas de se enxergar
uma mesma arquitetura
• Enfocando diferentes aspectos de interesse
• Ex.: as várias plantas de uma casa

Arquiteturas de software são especificadas
através de uma ou mais de suas visões

23
Três principais elementos:
 agentes de usuário (UA).
 servidores de correio.
 simple mail transfer protocol:
SMTP.
caixa de
correio do usuário
fila de
mensagens
de saída
agente
de
usuário
servidor
de correio
SMTP
SMTP
SMTP
agente
de
usuário
agente
de
usuário
agente
de
usuário
agente
de
usuário
servidor
de correio
servidor
de correio
Correio Eletrônico – Visão 1
POP3/IMAP

24
1) Alice usa o UA para compor
uma mensagem “para”
bob@someschool.edu
2) O UA de Alice envia a
mensagem para o seu
servidor de correio; a
mensagem é colocada na
fila de mensagens.
3) O lado cliente do SMTP abre
uma conexão TCP com o
servidor de correio de Bob.
4) O cliente SMTP envia a
mensagem de Alice através da
conexão TCP.
5) O servidor de correio de Bob
coloca a mensagem na caixa de
entrada de Bob.
6) Bob chama o seu UA para ler a
mensagem.
user
agent
mail
server
mail
server user
agent
1
2 3 4 5
6

25
Fonte: Axigen Mail Server Documentation - Mail Server Architecture.
Consultado em 24 de março de 2008
http://www.axigen.com/docs/en/Mail-Server-Architecture_85.html

26
Um Exemplo de Sistema de
Controle de Tráfego Aéreo
M&C Console
G.A.M
Local/Group A.M.
ATC Console
A.S.O.U
O/S E. A. S.
Network Operating System
Processor I/O Devices
Attachments
Exceções
Exceções
Exceções
Exceções
Exceções
Fonte: Bass, Clements, and Kazman, Software
Architecture in Practice, 2nd
Edition, 2003.
Exceções

27
Sobre Visões

Algumas são genéricas
• Lógica
• Diagramas de classes e pacotes
• De interação
• Diagrama de sequência
• Física ou de Alocação
• Diagrama de implantação

Outras servem a fins específicos
• Fluxo de exceções
• Qualquer dos diagramas acima mostrando apenas componentes
associados a exceções (ou ao fim específico em questão)

28
Reuso de arquitetura

Sistemas do mesmo domínio freqüentemente
têm arquiteturas similares que refletem os
conceitos de domínio
• Resultam em decisões de projeto similares

Linhas do produto de software são construídas
em torno de um núcleo de arquitetura
• Variantes satisfazem requisitos de cada cliente

Reuso de arquiteturas é capturado através da
noção de padrões ou estilos arquiteturais

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