Estilos e Padrões Arquiteturais 2

Estilos e Padrões Arquiteturais 2

1. 4 - Sistemas Distribuídos

   • Introdução
     • Cenário mais comum
       • Sistemas rodando em várias CPUs
       • Redes conectando vários computadores
     • Vantagens
       • Economia; Desempenho e Escalabilidade (usam recursos distribuídos na rede)
       • Confiabilidade (uma máquina pode falhar sem afetar o restante do sistema)
     • Desvantagem
       • Precisam de software específico
   • Padrão Broker
     • Introdução
       • Pode ser utilizado para estruturar sistemas de software distribuídos que interagem por chamadas remotas
       • Um componente broker é responsável por coordenar comunicação, como, enviar solicitações e transmitir resultados e exceções
       • Contexto: Sistema distribuído e heterogêneo com cooperação entre componentes independentes
     • Requisitos
       • Flexibilidade
       • Escalabilidade
       • Sistema não deve ser dependente do mecanismo de comunicação
       • Necessário adicionar, remover, localizar, ativar componentes
       • Componentes devem conseguir acessar serviços providos por outros através de chamadas remotas transparentes
       • Componentes devem ser adicionados, removidos e alterados em tempo de execução
       • Arquitetura deve esconder detalhes de implementação dos usuários dos componentes e serviços
       • Interação entre clientes e servidores é baseada em um modelo dinâmico
       • Servidores podem atuar como clientes
       • Clientes não precisam conhecer a localização dos servidores que eles acessam
       • Componente broker atua para separar melhor clientes de servidores
         • Servidores
           • Se registram no broker
           • Tornam seus serviços disponíveis a clientes através de interfaces definidas
         • Clientes
           • Acessam funcionalidades dos servidores através de requisições ao broker
       • Objetos podem ser alterados facilmente
       • Deve possuir algum modo de localizar solicitante de requisições
       • Oferece APIs a clientes e servidores
         • Registrar servidores
         • Chamar métodos de servidores
     • Responsabilidades
       • Localizar o servidor apropriado
       • Reenviar solicitações aos servidores
       • Transmitir resultados e exceções aos clientes
     • Usos conhecidos
       • CORBA (Common Object Request Broker Architecture)
         • Tecnologia orientada a objetos para distribuir objetos em sistemas heterogêneos
       • WWW
         • Navegadores atuam como brokers. Servidores WWW atuam como provedores de serviços

2. 5 - Outros Padrões Arquiteturais

   • Sistemas de fluxos de dados
     • Introdução
       • Possuem dois ou mais componentes de processamento
       • Transformam dados de entrada em dados de saída
       • Transformação de maneira sequencial
     • Pipes and filters
       • Um componente de processamento tem duas saídas
         • Saída padrão
         • Saída de erro
       • Mecanismos de entrada e saída são chamados portas. Um filtro típico possui três portas
       • A saída de de erro pode ser conectada a um componente diferente de processamento
       • Possível definir arranjos mais complexos, por exemplo, com decisão de rotear processamento
   • Sistemas de chamada e retorno
     • Introdução
       • Caracterizados por um processo inicial de controle que invoca operações
       • Utilizado em sistemas orientados a objetos
   • Componentes independentes
     • Componentes independentes dependem de chamada implícita de operações
     • Chamada da operação está desconectada da execução
     • Componente “chamador” e “chamado” podem existir em processos separados e até mesmo em processadores distribuídos
     • Componentes não conhecem muito uns aos outros
     • Componente que gera eventos não conhece componentes que escutam ou reagem a estes eventos
       • Exemplo: triggers
     • Esses sistemas tendem a ser mais modulares
     • Mais possibilidades de reuso
     • Sistema em si é mais complexo normalmente
     • São uma forma de sistema distribuído
     • Sujeitos a restrições de desempenho
   • Repositórios
     • Envolvem fonte de dados compartilhada
     • Motivação: guardar dados persistentes
     • Dois elementos principais
       • Elemento de dados central
       • Múltiplos elementos processadores independentes
   • Quadro Negro (Blackboard)
     • Do tipo Repositório
     • Fontes de conhecimento: elementos processadores
     • Quadro negro: elemento central compartilhado
     • Exemplo: sistema de banco de dados
   • Peer-to-Peer
     • Napster, Torrent
   • Taxonomias
     • A classificação dos estilos arquiteturais pode variar de acordo com a referência bibliográfica

3. 6 - Introdução a Serviços

   • Introdução
     • Conceito de orientação a serviços não é novo
     • Podemos imaginar uma cidade orientada a serviços
     • Cada empresa provê serviços para diversos consumidores
     • Se dependências são muito grandes, negócios podem ser inibidos
     • Negócios podem ter que se adequar a algumas convenções como
       • Usar a mesma moeda
       • Empregados falam mesma língua que consumidores
       • Interface entre os negócios
     • Convenções trazem padrões benéficos aos consumidores sem influenciar cada negócio
     • SOA – unidades existem de forma autônoma não isoladas umas das outras. Precisam se adequar a princípios e padronização
     • Unidades – são chamadas serviços
   • SOA – Service Oriented Architecture
     • Paradigma de desenvolvimento
     • Objetivo é criar módulos funcionais – serviços – com baixo acoplamento e permitindo reutilização
   • Acoplamento
     • Medida da interdependência entre dois ou mais módulos
     • Quanto mais acoplados, mais dependentes e vulneráveis a mudanças
   • Coesão
     • Seus elementos internos estão relacionados uns com os outros para executar a função do módulo
     • Quanto mais coesos, mais fáceis de manter e menos afetados por mudanças
   • Componentes fracamente acoplados
     • Web Services devem ser componentes fracamente acoplados
     • Podem continuar a funcionar mesmo com alterações na comunicação como
       • Adição de novos parâmetros
       • Omissão de parâmetros
       • Mudança de ordem de parâmetros
   • Granularidade
     • Ajuda a medir a complexidade de um modelo de componentes
     • Granularidade fina
       • Desce em nível de classes
       • Muito detalhado
     • Granularidade grossa
       • Oculta o modelo de classes básico
       • Componentes executam mais de uma função
       • SOA visa criar componentes de granularidade grossa
   • Como serviços interagem?
     • Devem ter conhecimento da existência uns dos outros.
     • Este conhecimento é realizado através de descrições de serviços (service descriptions)
   • Princípios do Projeto de Serviços
     • Autonomia: Possuem controle sob a lógica que encapsulam
     • Abstração: Escondem lógica do mundo externo
     • Reusabilidade: Lógica dividida em serviços para promover reuso
     • Ausência de estado: Serviços minimizam armazenamento sobre informações específicas de suas atividades
     • Serviços são projetados para serem encontrados e acessados por mecanismos específicos
     • Contrato do serviço: Serviços concordam com um contrato definido por uma ou mais descrições de serviço e documentos relacionados
     • Fracamente acoplados: Mantém uma relação que minimiza dependências e apenas têm conhecimento de outros

4. 6 - Introdução a Serviços

   • Serviço
     • É um componente que atende a uma função de negócio específica
     • Recebe requisições e as responde ocultando todo o detalhamento do processamento
     • Executa unidades completas do trabalho
     • Podem ser “stateless” (não armazenam estado)
     • Facilita reutilização
   • Manutenção de Estado
     • Se saída de um componente é afetada pelo seu estado interno (não somente pela entrada), diz-se que é um componente stateful
       • Exemplo: armazenar código do cliente para mostrar produtos de que gosta
     • São problemáticos, exigem maior acoplamento, de difícil manutenção e baixa reutilização.
   • Mensagens
     • Comunicação através de mensagens
     • Mensagens devem ser autônomas Unidades independentes de comunicação
     • Depois que serviço envia uma mensagem, perde controle do que acontece com ela