Design Multi-Camadas

Resumo Design Multi-Camadas

• Projeto:
  • Em portugues:
    • 1. Especificação da modelagem e arquitetura do sistema a ser construído => Design
    • 2. Gestão do escopo, do custo, do tempo e das atividades na construção de algo => Project
• Em Engenharia de Software é comum adotar os Padrões de Projeto para problemas comuns no design de software
  • Padrões de projeto:
    • Não são códigos e sim, especificações de como lidar com problemas e projetar soluções
    • Essas soluções estão no nível de design para problemas recorrentes que engenheiros de software encontram com frequência
  • Categorias:
    • Padrão de projeto criacional
      • Lidam com mecanismos de instanciação de objetos de maneira adequada à situação
    • Padrão de projeto estrutural
      • Se preocupam em melhor organizar a estrutura das classes e relacionamentos entre classes e objetos
      • O objetivo principal destes padrões é aumentar a funcionalidades das classes envolvidas sem alterar muito sua composição
    • Padrão de projeto comportamental
      • Identificam padrões de comunicação comuns entre objetos, aumentando a flexibilididade da comunicação entre os objetos relacionados levando em conta a forma como uma classe se comunica com a outra.

• Exemplos de padrões de projeto:
  • Camadas
  • Cliente-Servidor
  • MVC (Model-View-Controller)
  • Micro-serviços
  • PF (Pipes & Filters)
  • P2P (Peer-To-Peer)
  • SOA (Service Oriented Architecture)
  • P/S (Publish-Subscribe)

• Foco: Layer ou Level (Camadas)
  • Quebra o problema em problemas menores
  • Cada um desses problemas menores é uma camada onde se pode construir
    • concetos, ferramentas, tecnologias, infraestruturas, linguagens independentes de outras camadas do projeto.

• Reflexões para modelagem:
  • Problemas podem ser catregorizados pela natureza do problema que se quer resolver:
    • Matemático: foco na capacidade do sistema computacional, em que aspectos como IHC (Interface Humano-Computador) ou Armazenamento embora importantes não são a essência do que se quer resolver
    • Engenharia: onde o foco está no suporte que o sistema oferece a áreas de aplicação como é o caso de CAD (Computer Aided Design), CAE (Computer Aided Engineering), CAM (Computer Aided Maintenance), por exemplo
    • Negócios: onde o foco está em processos como BPM (Business Processing Modelling) e CRM (Customer Relationship Management) e na cadeia de suprimentos
    • Indústria: o interesse está em células de manufatura, automação, indústria 4.0 e outras.
    • Considera-se também Verticais de Negócio como Energia, Governo, Transporte, Saúde, Finanças, Segurança, etc.

• Introduziremos abaixo, a Máquina Multi-Nível para tornar mais fácil o entendimento...

Máquina Multi-Nível

• Layer ou Level:
  • Camada ou nível podem ser utilizados como sinônimos
  • Estes são normalmente mostrados num esquema vertical.

• Tier:
  • Um 'nível (layer)' refere-se a uma divisão funcional do software, mas uma camada (tier) refere-se a uma divisão funcional do software que é executada em infraestrutura separada das outras divisões.
  • Cliente-Servidor:
    • Frontend é implementado no cliente (requisita) e a parte lógica no Servidor (responde) e independentes uma da outra
    • Cliente-Servidor é considerado como 2-Tiers.
    • Perfis de profissionais podem ser específicos em cada tier. Ex: UX/UI para frontend, backend para desempenho, escalabidilidade, tolerância a falhas, etc e DBA para camada de persistência.
  • As interações devem ser claramente definidas para que os Tiers possam ser definidos.

• Máquina de Turing
  • Alan Turing, provou – ao final dos anos 30… ser possível usar uma…”máquina simples” – para executar uma extensa variedade de ‘tarefas complexas’. Nesse período ocorreu uma mudança geral na percepção do computador; que passou de “instrumento matemático” à uma “máquina universal de processamento de informação”.
  • Constatou que programação ao nível de 1s e 0s era complexa
  • Usava cordão de bits (Bitstring)

• Máquian de dois níveis:
  • Turing imaginou um computador com duas camadas, sendo uma caixa, a camada inferior ou a primeira, constituída de circuitos básicos, e uma camada superior, que ele denominou de Máquina Hipotética, que seria capaz de receber instruções de mais alto nível e converter numa sequência de bits que programaria a camada inferior.

• Interface entre níveis da máquina:
  • Máquina Hipotética: ler instruções de uma linguagem L1 e traduzir as instruções da linguagem L1, mais simples, para instruções, da linguagem L0
  • Uma instrução de L1 poderia corresponder a mais de uma instrução de L0, o que tornaria a vida dos programadores mais fácil
  • Aparece a necessidade de compiladores considerando que a tradução pode ser complexa
  • Interpretação: faz a conversão por meio de máquinas virtuais, como o Java
  • Compilação: tradução como no C, C++ e outras

• Organização Multi-Camadas:
  • Organização: Consiste em especificar o conjunto de camadas que comporão o produto final, isto é, o sistema sendo projetado
    • Em computadores, descreve a estrutura de camadas
  • Arquitetura: especifica a estrutura de camadas, descrevendo:
    • Interface: modo como se relaciona com outras camadas
    • Entidades: muito comumente referenciadas como componentes, objetos, classes ou método
    • Relacionamentos internos à camada.
• Todo projeto deve começar analisando a quantidade de tiers aplicáveis. Feito isso, passa para a definição da organização de cada tier.

Projetos Multi-Camadas

• MVC - Model View Controller
  • O grande objetivo do padrão MVC é isolar ao máximo a camada de apresentação.