Sistema Biblioteca de Informes

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Ingeniería de la Computación Sistema Biblioteca de Informes Por Oscar Alí Castillo Balleza INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como Requisito Parcial para Optar al Título de Ingeniero en Computación Sartenejas, Octubre de 2007

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE LA COMPUTACIÓN ACTA FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN Sistema Biblioteca de Informes Presentado por: Oscar Alí Castillo Balleza Este trabajo de cursos en cooperación ha sido aprobado en nombre de la Universidad Simón Bolívar por el siguiente jurado examinador: Profesor: Edna Ruckhaus Jurado Profesor: Marlene Goncalves Tutor Académico Sartenejas, Octubre de 2007 ii

3 Sistema Biblioteca de Informes Autor: Oscar Castillo Fecha: Octubre 2007 Tutor Académico: Marlene Goncalves Tutor Industrial: José Materán RESUMEN En la actualidad, cada vez son más las actividades basadas en operaciones electrónicas que implican movimientos de capital desde una institución financiera hacia otra. Esto trae consigo intentos cada vez más frecuentes de violentar los procesos transaccionales para cometer fraude bancario, siendo necesarios procedimientos de monitoreo y seguimiento de las operaciones bancarias, orientados a la detección de irregularidades en el uso de los servicios bancarios que puedan considerarse como potencial fraude. Dada la necesidad de sistemas que cubran estos procedimientos, Sigmenta Business Technologies (SBT) ha desarrollado un sistema denominado Sistema Único AntiFraude (SUAF), que evalúa las transacciones en curso, detecta hechos inusuales y emite las alertas necesarias para el proceso de autorización. La información mantenida en SUAF con respecto a las transacciones y al posible fraude electrónico es usada para generar periódicamente reportes estadísticos en base a enfoques diversos que establecen distintas perspectivas del comportamiento de las transacciones. Este conjunto de reportes o informes conforman la llamada Biblioteca de Informes. Sin embargo, esta biblioteca de informes no está integrada a la interfaz con el usuario de SUAF y resulta imperante proveer el acceso a la misma de una forma más cómoda y factible a los usuarios de SUAF a través de la interfaz gráfica. Finalmente, el desarrollo del sistema Biblioteca de Informes fue realizado en las tres fases de desarrollo de software: análisis, diseño e implementación. iii

4 ÍNDICE GENERAL RESUMEN. iii ÍNDICE GENERAL. ÍNDICE DE FIGURAS. GLOSARIO. vii INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ENTORNO EMPRESARIAL Descripción de la empresa MARCO TEÓRICO Arquitectura de Software Modelo de 4+1 vistas Patrones de Diseño MARCO TECNOLÓGICO FASE DE ANÁLISIS Visión del sistema Actores y Casos de Uso Principales del Sistema FASE DE DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN Arquitectura del software Vista Lógica Diagrama Entidad Relación Diagrama de clases Vista de Casos de Uso Diagrama de Casos de Uso Diagramas de Interacción: Diagramas de Secuencia Vista de Proceso Vista de Implementación Capa Web Capa de Servicios Vista de Implantación ESTADO ACTUAL DEL SISTEMA Gestión de Tramas Capa de servicios Construcción de las consultas a base de datos Gestión de Errores Tecnologías utilizadas Integración con otros sistemas Generación de gráficos en línea CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 55 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 58 Apéndice 1: Antecedentes del desarrollo de la Biblioteca de Informes. 60 Apéndice 2: Actores y Casos de Uso del sistema. 62 iv iv vi

5 Apéndice 3: Plan de Proyecto. 66 Apéndice 4: Diccionario de Datos para el modelo Entidad relación. 68 Apéndice 5: Traducción del Modelo Entidad Relación al Relacional. 70 Apéndice 6: Glosario de clases. 73 Apéndice 7: Diagramas de clases. 81 Apéndice 8: Diagramas de secuencia para el caso de uso Consultar Informes. 85 Apéndice 9: Protocolo de especificación de datos para generación de gráficos. 90 v

6 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Estructura Organizacional de Sigmenta Business Technologies. 9 Figura 2. Modelo conceptual de la Base de Datos del sistema. 27 Figura 3. Diagrama de clases Capa Web Capa de Servicios. 28 Figura 4. Diagrama de Casos de Uso. 31 Figura 5. Diagrama de secuencia principal del caso de uso Consultar Informes. 32 Figura 6. Diagrama de la estructura de la capa Web del sistema. 38 Figura 7. Diagrama de la estructura de la capa de servicios del sistema. 42 Figura 8. Diagrama de clases de la capa de conexión de la capa Web. 81 Figura 9. Diagrama de clases del módulo session-servicios de la Capa de Servicios. 82 Figura 10. Diagrama de clases Módulo session-servicios Módulo entities-servicios, capa de servicios. 84 Figura 11. Diagrama de secuencia de la acción ejecutartransaccion, del caso de uso Consultar Informes. 85 Figura 12. Diagrama de secuencia de la acción ejecutarsolicitud, del caso de uso Consultar Informes. 87 Figura 13. Diagrama de secuencia de la acción getinformesbyentidad, del caso de uso Consultar Informes. 88 vi

7 GLOSARIO AJAX: acrónimo de Asynchronous JavaScript And XML (JavaScript asíncrono y XML), es una técnica de desarrollo Web para crear aplicaciones interactivas. Estas se ejecutan en el cliente, es decir, en el navegador de los usuarios y mantiene comunicación asíncrona con el servidor en segundo plano. CICS: acrónimo en inglés de Customer Information Control System (en español, Sistema de Control de Información de Clientes), es un gestor transaccional, o monitor de teleproceso, que se ejecuta principalmente en mainframes IBM. Cliente Cics: es un programa a través del cual se envían peticiones al gestor transaccional Cics que se ejecuta en un ambiente mainframe IBM y que atiende peticiones, obtiene los resultados respectivos y retorna la respuesta al cliente. COBOL: acrónimo de COmmon Business -Oriented Language, Lenguaje Común Orientado a Negocios, es un lenguaje creado en el año 1960 con el objetivo de crear un lenguaje de programación universal que pudiera ser usado en cualquier ordenador, ya que en los años 1960 existían numerosos modelos de ordenadores incompatibles entre sí, y que estuviera orientado principalmente a los negocios, es decir, a la llamada informática de gestión. Deployment descriptor: Un descriptor de despliegue (en inglés Deployment Descriptor) (DD) es un componente de aplicaciones J2EE que describe cómo se debe desplegar (o implantar) una aplicación Web. Esto dirige una herramienta de despliegue (o publicación) para desplegar un módulo o aplicación con opciones de contenedor específicas y describe requisitos de configuración específicos que puede resolver un desplegador. EJB: siglas de Enterprise JavaBeans, que son una de las API que forman parte del estándar de construcción de aplicaciones empresariales J2EE de Sun Microsystems. vii

8 Entity bean: también llamado EJBs de Entidad, tiene como objetivo encapsular los objetos del lado del servidor que almacena los datos. Los EJBs de entidad presentan la característica fundamental de la persistencia de datos. Front Web: término usado para referir al componente Web (o capa Web) con el cual se implementa la interfaz con el usuario de la aplicación SUAF. Helper: es un tipo de clase de java cuyo objetivo es abarcar parte de la lógica delegada por una clase primaria de tipo javabean. Estas son clases invocadas por el bean primario para realizar la lógica de negocio del bean en cuestión. Este bean puede ser EJB. HTML: acrónimo inglés de HyperText Markup Language, que se traduce al español como Lenguaje de Marcas Hipertextuales. Es un lenguaje de marcación diseñado para estructurar textos y presentarlos en forma de hipertexto, que es el formato estándar de las páginas Web. Interfaz Local: Interfaz que define los métodos de la lógica de negocio de un EJB que pueden ser invocados por clientes locales, es decir, clientes que no acceden al bean remotamente. Provee la vista que tienen los clientes locales del EJB asociado. Interfaz LocalHome: Interfaz que define los métodos que permiten a los clientes locales crear, eliminar, ubicar y obtener objetos EJB del bean correspondiente, así como también métodos que no son específicos a una instancia de ese bean. J2EE: llamada también Java Platform, Enterprise Edition o Java EE, es una plataforma de programación (parte de la Plataforma Java) para desarrollar y ejecutar software de aplicaciones en el lenguaje de programación Java con arquitectura de n niveles distribuida, basándose ampliamente en componentes de software modulares ejecutándose sobre un servidor de aplicaciones. viii

9 JavaScript: es un lenguaje interpretado, es decir, que no requiere compilación, utilizado principalmente en páginas Web, con una sintaxis semejante a la del lenguaje Java y el lenguaje C. JDBC: es el acrónimo de Java Database Connectivity, un API que permite la ejecución de operaciones sobre bases de datos desde el lenguaje de programación Java independientemente del sistema de operación donde se ejecute o de la base de datos a la cual se accede utilizando el dialecto SQL del modelo de base de datos que se utilice. JSP: siglas de JavaServer Pages, que es una tecnología Java que permite generar contenido dinámico para Web, en forma de documentos HTML, XML o de otro tipo. Módulo EJB: se utiliza para ensamblar uno o varios enterprise beans (EJBs) en una sola unidad desplegable. Un módulo EJB se almacena en un archivo JAR, que es parte de la tecnología Java y que contiene los componentes del módulo. Asimismo, un módulo EJB puede contener clases helper y clases utilizadas por los EJBs. Las aplicaciones construidas a partir de módulos pueden ser extendidas agregándole nuevos módulos. Resource Locator: denominado también Service Locator, es un patrón de implementación que permite centralizar la ubicación y obtención de recursos provistos por un servidor de aplicaciones, usualmente en el contexto de una aplicación empresarial. Además, permite implementar un punto control centralizado sobre la ejecución de estas peticiones al servidor de aplicaciones e incluso un caché sobre los recursos obtenidos que permite eliminar las peticiones redundantes. Por otro lado, se permite encapsular la lógica de la ejecución de estas peticiones en una sola clase. Session bean: llamados también EJBs de sesión, gestionan el flujo de la información en el servidor. Generalmente sirven a los clientes como una fachada de los servicios proporcionados por otros componentes disponibles en el servidor. ix

10 Servidor de aplicaciones: generalmente corresponde a un servidor en una red de computadores que ejecuta ciertas aplicaciones. Como consecuencia del éxito del lenguaje de programación Java, el término servidor de aplicaciones usualmente hace referencia a un servidor de aplicaciones J2EE. WebSphere (IBM), Oracle Application Server (Oracle Corporation) y WebLogic (BEA) están entre los servidores de aplicación J2EE privativos más conocidos. SUAF: es un sistema de última generación para la prevención, detección y toma de acción sobre el fraude. Está compuesto por un conjunto de tecnologías que califican la transacción, proporcionando una respuesta que permite de forma rápida y segura prevenir y detectar el fraude. Trama: estructura de datos lógica representada mediante una cadena de caracteres en donde cada uno de los datos es dispuesto en una posición específica dentro de esa cadena, definida en la especificación de la estructura misma. Esta estructura es utilizada en el protocolo de solicitud de servicios empleado en el sistema SUAF para invocar programas implementados en Cobol desde clases implementadas en Java. UML: siglas en inglés (Unified Modeling Language) de Lenguaje Unificado de Modelado, que corresponde al lenguaje de modelado de sistemas de software más conocido y utilizado en la actualidad. Es un lenguaje gráfico para visualizar, especificar, construir y documentar un sistema de software. XML: sigla en inglés de extensible Markup Language (lenguaje de marcas extensible), es un metalenguaje extensible de etiquetas desarrollado por el World Wide Web Consortium (W3C). Web: palabra usada para hacer referencia al World Wide Web, que es un sistema de documentos de hipertexto enlazados y accesibles a través de Internet, denominados páginas Web. Usualmente la palabra es usada como adjetivo para señalar que algún elemento es visto como una página Web o pertenece a una aplicación o componente que es accedido a través de una página Web. x

11 INTRODUCCIÓN El crecimiento masivo del uso de los canales de distribución electrónica de las instituciones financieras aunado a la proliferación de los productos de pago como tarjetas de crédito, tarjetas de débito, tarjetas pre-pagadas y micro-pagos, representan una enorme oportunidad para el sector financiero, pero de la misma manera conlleva un enorme desafío en la capacidad del sistema financiero de proteger tanto a sus clientes como a la institución financiera del fraude. Este incremento se aprecia no solo en el número de operaciones fraudulentas, sino también, lo que es más grave, en la increíble variedad de las modalidades operativas del fraude. Frente a estas amenazas, los sistemas de prevención de fraude hasta ahora implantados, han resultado ser poco efectivos y eficientes ante el avance del comportamiento fraudulento. Percibiendo la necesidad imperante de una solución efectiva ante esta problemática en el sector financiero, Sigmenta Business Technologies ha enfocado esfuerzos en el desarrollo de una herramienta orientada a la prevención, detección y toma de acción sobre el fraude. Estos esfuerzos resultaron en el Sistema Único Anti Fraude (SUAF), que está compuesto por un conjunto de componentes que monitorean y analizan las transacciones, proporcionando una respuesta que permite de forma rápida y segura prevenir y detectar el fraude. Conocer el comportamiento del cliente es la única forma de dar respuesta a los cambios continuos que se observan en las prácticas fraudulentas. Mediante análisis del comportamiento transaccional del cliente, SUAF identifica transacciones fraudulentas en tiempo real. Basándose en el comportamiento del cliente, en patrones de fraude existentes y en un modelo de autoaprendizaje continuo, SUAF evalúa la transacción en curso, detecta hechos inusuales y emite las alertas necesarias para el proceso de autorización. Adicionalmente, SUAF permite realizar análisis y estudios sobre las transacciones procesadas a través de reportes estadísticos generados periódicamente en base a diversos enfoques que establecen distintas perspectivas sobre el comportamiento de las transacciones. Esto conlleva a la 1

12 toma de decisiones a nivel gerencial en base a la información sobre el comportamiento de los clientes y los comercios que toman parte en las transacciones, así como también un seguimiento de los entes implicados en las transacciones. Este conjunto de reportes o informes conforman la llamada Biblioteca de Informes. Sin embargo, esta biblioteca de informes no está integrada a la interfaz de SUAF, sino que es accesible de una forma más rudimentaria o primitiva que corresponde al acceso directo físico del reporte de interés que se encuentra en un repositorio centralizado, o a través de un ejemplar impreso del reporte que se hace llegar a los interesados. Ambas formas de presentar los informes presentan limitaciones claras de distribución e instalación. Así, dada la necesidad de información con respecto a las estadísticas reflejadas en los informes y al provecho que se puede obtener de esa información, resulta imperante proveer el acceso a la biblioteca de informes de una forma más cómoda y factible a los usuarios de SUAF a través de la interfaz gráfica. En el presente informe se describe el desarrollo del sistema Biblioteca de Informes para SUAF. El primer capítulo corresponde al planteamiento del problema y el alcance del sistema. En el segundo capítulo se describe el entorno empresarial en donde tiene lugar el desarrollo del proyecto. A continuación se presentan los capítulos tercero y cuarto correspondientes a los fundamentos teóricos y la descripción de las tecnologías implicadas en el desarrollo del sistema, respectivamente. En los capítulos cinco y seis se describen las fases de desarrollo del proyecto: análisis y diseño e implementación, respectivamente. Luego se presenta en el capítulo siete una descripción del estado actual del sistema. Finalmente, en el capítulo ocho, se exponen las conclusiones finales sobre el proyecto de pasantía y una serie de recomendaciones pertinentes. 2

13 CAPÍTULO 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la actualidad, cada vez son más las actividades basadas en operaciones electrónicas que implican movimientos de capital desde una institución financiera hasta otra. El uso de los servicios electrónicos que ofrecen las entidades bancarias se incrementa constantemente por la comodidad y flexibilidad que proveen en el manejo del capital y por el incremento del intercambio comercial cuya naturaleza exige el uso de estos servicios para concretarse. Este incremento en el uso de servicios bancarios trae consigo intentos cada vez más frecuentes de violentar los procesos transaccionales para cometer fraude bancario. Esto origina la necesidad de realizar procedimientos de monitoreo y seguimiento de las operaciones bancarias, orientados a la detección de irregularidades en el uso de los servicios bancarios que puedan considerarse como potencial fraude. Dada la necesidad de este tipo de sistemas, Sigmenta Business Technologies se ha planteado un conjunto de proyectos dentro del ámbito de la seguridad bancaria, entre ellos un sistema denominado SUAF. El Sistema Único Antifraude (SUAF) tiene como objetivo general, realizar un monitoreo por cliente bancario a través del flujo de transacciones de cada tarjeta por cliente con el fin de generar alertas tempranas que permitan atenuar el efecto que tiene un fraude electrónico. SUAF detecta irregularidades concebidas en las etapas de procesamiento de las transacciones, que pudieran ser indicios de fraudes electrónicos que, con el ánimo de lucro, van en perjuicio de las entidades financieras. Para ello, SUAF muestra el comportamiento de transacciones por cliente, su monto y otros detalles de las transacciones. Este comportamiento es interpretado a partir de las comparaciones sobre el histórico de las transacciones del cliente generando un porcentaje de variación como indicador de posible fraude electrónico. La información mantenida con respecto al posible fraude electrónico es usada para generar distintos reportes, con la finalidad de disponer de la información de una forma más asimilable y fácil de interpretar por los usuarios del sistema. Los informes se visualizan en forma de tablas y relaciones, mostrando información sobre transacciones, clientes sospechosos y otras características y detalles sobre operaciones electrónicas bancarias. Actualmente, 3

14 la forma de presentar estos informes es bastante limitada en cuanto al acceso, puesto que el usuario debe contar con la tecnología para acceder al servidor en donde residen los informes y los permisos necesarios para ello. Para hacer llegar a usuarios que no cubren estas condiciones la información debe imprimirse y distribuirse a la(s) persona(s) interesada(s), que pueden ser gerentes, analistas, operadores del sistema SUAF o supervisores de operador. Debido a la cantidad de reportes y a la necesidad de visualizarlos en forma más estructurada, práctica y cómoda es preciso contar con una Biblioteca de Informes que debe ser accesible desde el portal Web de SUAF también llamado módulo front de SUAF. Para ello, el portal Web debe acceder a la información del repositorio de datos del sistema. Este acceso se debe realizar a través de un intermediario que corresponde a la capa de servicios, que accederá directamente el repositorio y proveerá la información al portal Web. La Biblioteca de Informes debe presentar al usuario las opciones de informes de las cuales dispone para orientarlo en la búsqueda de información sobre los reportes existentes. Como en el repositorio de datos pueden aparecer nuevos informes, la Biblioteca de Informes deberá ser flexible y genérica, de forma tal que puedan mostrarse esos nuevos informes al usuario. Por otro lado, hay informes que, dependiendo de sus características y de las necesidades de información del cliente, serán mostrados en forma especial (no-genérica), presentando opciones adicionales al contenido del informe, y el resto será mostrado en forma genérica. Los nuevos informes que aparezcan en el repositorio de datos serán mostrados en forma genérica a menos que se especifique la información necesaria para la presentación en forma especial, para presentar opciones de información adicionales al contenido del informe. Mostrar un informe de forma genérica implica simplemente presentar la información del informe que proviene del repositorio de datos, en donde ya tiene un formato predefinido. La forma especial o no-genérica de presentar informes implica, además de visualizar la información que proviene del repositorio, mostrarla en otras formas como gráficos, cuadros y relaciones, dependiendo de las características del informe y las necesidades del usuario con respecto a la información del informe. 4

15 Adicionalmente, la Biblioteca de Informes debe estar diseñada de forma tal que pueda integrarse a SUAF pero que a su vez sea independiente de esa aplicación, para que en un futuro pueda ser integrada en otros sistemas en los cuales estén dadas las condiciones básicas para ello. Es decir, se requiere que la estructura de las tablas en base de datos en las cuales se almacenan los datos de los reportes en el sistema en cuestión sea similar a la estructura usada en SUAF y que las tecnologías usadas en el sistema sean las mismas que en SUAF. Así, el objetivo general de este proyecto de pasantía es el desarrollo de una Biblioteca de Informes a través de la cual se presenten los informes generados en el repositorio de datos de SUAF a través del front Web de esa aplicación. Esta biblioteca debe permitir la incorporación de nuevos informes, sin la necesidad de futuros cambios en el componente front Web. Asimismo debe ofrecer la posibilidad de presentar la información de un reporte en forma distinta a la usual, inicialmente mediante el uso de gráficos. Entre los objetivos específicos de este proyecto de pasantía están: - Desarrollar la Biblioteca de Informes de forma tal que la información encontrada en el repositorio de datos se presente en forma dinámica, es decir, que si se incluyen nuevos informes no serán necesarios cambios futuros en la aplicación. - Desarrollar una sección en la Biblioteca de Informes que permita editar los parámetros según los cuales se generan los informes. - Desarrollar la Biblioteca de Informes de modo que la información se presente de dos maneras: la estándar, que corresponde a presentar la información en el formato en que fue almacenada, y la especial o no estándar que implica el uso de gráficos para mostrar información de los reportes. - Diseñar e implementar la Biblioteca de Informes para que pueda integrarse a SUAF con facilidad y a su vez ser lo suficientemente independiente para ser integrado a futuro con otros sistemas. - Diseñar la Biblioteca de Informes considerando el hecho de que la información de los reportes es provista por servicios concebidos bajo una tecnología que puede variar: los servicios pueden estar implementados sobre dos tecnologías distintas, Java y Cobol, y el módulo de reportes 5

16 debe poder interactuar con ambas para obtener la información. El uso de una u otra tecnología dependerá del entorno en que se instale la aplicación. Ello implica que la capa de servicios debe tener dos implementaciones, una por cada tecnología. Se debe tener una implementación de los servicios en Cobol porque, aunque la empresa está intentando prescindir de esta tecnología por los costos asociados, aún existen clientes cuyo ambiente de instalación implican el uso de la misma. Finalmente, se debe desarrollar el sistema dividido por capas: capa Web y capa de servicios. La capa de servicios debe tener dos implementaciones, puesto que el sistema debe soportar las tecnologías Cobol y Java en esa capa de la aplicación. Sin embargo, el proyecto abarca sólo una de esas implementaciones y la otra será desarrollada por otras personas dentro de la empresa encargadas del desarrollo en la tecnología correspondiente. Los antecedentes del desarrollo de la Biblioteca de Informes permiten complementar la idea de la necesidad de crear este sistema. Estos antecedentes se encuentran en el apéndice 1. 6

17 CAPÍTULO 2. ENTORNO EMPRESARIAL En este capítulo se describe el entorno de trabajo en el cual se desarrolló el proyecto de pasantía, con la finalidad de establecer el contexto en el que se concibió la aplicación. 2.1 Descripción de la Empresa Sigmenta Business Technologies (SBT) es una subsidiaria de G. M. Advanced Security Technologies (GMAST) group, uno de los principales proveedores mundiales de sistemas de seguridad. GMAST ha participado en el desarrollo de muchos sistemas transaccionales que la han llevado a acumular experiencia y le han permitido penetrar en el complicado mundo del negocio financiero y así conocer lo importante que es alcanzar el delicado equilibrio requerido entre la riqueza de proceso y el tiempo de respuesta aceptable. Apoyándose en esta experiencia y considerando los requisitos del negocio de sus clientes, GMAST desarrolló y patentó la tecnología transaccional sincrónica/asincrónica (TTSA ). Basada en redes neuronales y sistemas expertos, esta tecnología se construyó con algoritmos exclusivos y esquemas de alta precisión, cuyo enfoque principal es ayudar al sistema transaccional de la institución a ejecutar procesos pesados con el alto contenido de inteligencia de negocio, mientras cumple con los estrictos requerimientos de tiempos de respuesta que los sistemas en línea deben contemplar. En marzo de 2003, GMAST respondió al éxito de sus productos y servicios en el sector financiero altamente competitivo y creó Sigmenta Business Technologies (SBT). Sigmenta, desde entonces, está a cargo de todo lo que se relaciona con innovación tecnológica única de GMAST, incluyendo productos, servicios, recursos humanos y técnicos, conocimiento, desarrollo y soluciones. [12] Sigmenta se dedica exclusivamente a soluciones de negocios de comercialización y desarrollo para las instituciones financieras. Su sistema de productos se enfoca a permitir que las instituciones emisoras de tarjetas puedan crear productos financieros nuevos y personalizados para clientes finales, 7

18 mientras brindan nuevas dimensiones de seguridad al área de transacciones financieras. La empresa tiene como misión ofrecer a las instituciones financieras, tecnología de punta que les permita crear rápidamente productos y servicios innovadores para acceder a sectores de la población tradicional y no tradicional, así como a empresas y gobierno. Además, Sigmenta tiene como visión convertirse en el proveedor principal de tecnologías y de soluciones innovadoras para el sector financiero. Entre los objetivos corporativos generales de la empresa está garantizar la satisfacción de sus clientes y la calidad continua de todos sus productos y servicios, mantener innovación tecnológica, continuar con la creación de soluciones de valor agregado para su mercado y mantener los mayores niveles de integridad y ética. [12] La estrategia de negocio de Sigmenta es desarrollar un conjunto de productos avanzados basados en tecnologías únicas. Basándose en redes neuronales y en su tecnología transaccional sincrónica/asincrónica, Sigmenta ha creado las más avanzadas aplicaciones de análisis y toma de decisiones, en tiempo real para evaluación de transacciones financieras. TTSA examina cada transacción antes y después de ser aprobada, aplicando reglas de inteligencia; se integra fácilmente al proceso autorizador existente en la institución y no afecta el tiempo de respuesta en línea. Esta tecnología puede ser aplicada, entre otros, a la prevención de fraude en medios de pago, a servicios únicos que se pueden ofrecer a los titulares de tarjeta y a los dueños individuales de la cuenta, y los nuevos modelos del negocio que pueden ser creados basados en las aplicaciones innovadoras para las tarjetas del pago y extenderse a otros sectores de la población como son los prepagados y no bancarizados. [12] La figura 1 describe la estructura organizacional de Sigmenta Business Technologies, la cual consta de varios niveles jerárquicos, establecidos según las distintas actividades realizadas por los miembros de la empresa. 8

19 Figura 1. Estructura Organizacional de Sigmenta Business Technologies. El primer nivel de la jerarquía corresponde a la Presidencia de la empresa, en donde se encuentran los socios de la empresa que son los encargados de realizar las negociaciones con los clientes. En el segundo nivel se presenta la Dirección de Tecnología y Productos Latinoamérica, que se encarga de las actividades gerenciales respecto al desarrollo de productos y tecnologías en Latinoamérica, específicamente en Venezuela. Por debajo de esta dirección se encuentran tres secciones gerenciales: Tecnología y Desarrollo, Relaciones Corporativas y Estrategia del Producto y Estudio del Mercado. La primera se encarga del desarrollo de los productos y tecnologías que la empresa ofrece a sus clientes, la segunda gestiona las relaciones con los clientes y las empresas con las cuales existen sociedades o convenios, y la tercera se encarga de las actividades de publicidad y mercadeo de los productos y tecnologías de la empresa. A su vez, la sección de Tecnología y Desarrollo, que es la más extensa de las tres mencionadas, se subdivide en cinco secciones especializadas en áreas técnicas: Desarrollo de componentes Front-End y aplicaciones Web, Sistemas de cuentas (accounting systems), Arquitectura Técnica, Soporte técnico y de Bases de Datos y Sistemas de Autorización. En cada una de estas se tienen líderes de proyectos, analistas y desarrolladores, bajo la supervisión de los encargados de la sección correspondiente. 9

20 CAPÍTULO 3. MARCO TEÓRICO En esta sección se presentan los fundamentos teóricos bajos los cuales se concibe el desarrollo del proyecto de pasantía. Estos están orientados básicamente al proceso de diseño y elaboración, ambos vitales para lograr un planteamiento del sistema bien fundamentado, que permita una implementación bien hecha, modular, bien estructurada y organizada, que facilite el mantenimiento, crecimiento y cambios futuros. 3.1 Arquitectura de Software Una arquitectura de software, también denominada arquitectura lógica, consiste en un conjunto de patrones y abstracciones coherentes que proporcionan el marco de referencia necesario para guiar la construcción del software para un sistema de información. Una arquitectura software se selecciona y diseña con base en unos objetivos y restricciones. Los objetivos son aquellos prefijados para el sistema de información, pero no solamente los de tipo funcional, también otros objetivos como la mantenibilidad, auditabilidad, flexibilidad e interacción con otros sistemas de información. Las restricciones son aquellas limitaciones derivadas de las tecnologías disponibles para implementar sistemas de información. Así, unas arquitecturas son más recomendables de implementar con ciertas tecnologías mientras que otras tecnologías no son aptas para determinadas arquitecturas. Por ejemplo, no es viable emplear una arquitectura software de tres capas para implementar sistemas en tiempo real. La arquitectura software define, de manera abstracta, los componentes que llevan a cabo alguna tarea de computación, sus interfaces y la comunicación entre ellos. Toda arquitectura software debe ser implementable en una arquitectura física, que consiste simplemente en determinar qué computadora tendrá asignada cada tarea de computación. La arquitectura de software, tiene que ver con el diseño y la implementación de estructuras de software de alto nivel. Es el resultado de 10

21 ensamblar un cierto número de elementos arquitectónicos de forma adecuada para satisfacer la mayor funcionalidad y requerimientos de desempeño de un sistema, así como requerimientos no funcionales, como la confiabilidad, escalabilidad, portabilidad, y disponibilidad. [8] Para establecer la arquitectura del software se abordan varias perspectivas del sistema que se complementan para abarcar los aspectos conceptuales y lógicos del mismo. La arquitectura debe abarcar no sólo la funcionalidad y los aspectos de desempeño y comportamiento, sino también los diversos aspectos de la estructura lógica y física como la modularidad y flexibilidad de la estructura de la aplicación, y aspectos de implantación como la facilidad de integración con otras aplicaciones, las condiciones impuestas por las tecnologías especificadas para el sistema y las restricciones asociadas a los recursos tecnológicos y económicos. Generalmente, cada uno de estos aspectos se describe de una manera más comprensible si se utilizan distintos modelos o vistas. Es importante destacar que cada uno de ellos constituye una descripción parcial de una misma arquitectura y es deseable que exista cierto solapamiento entre ellos. Cada paradigma de desarrollo exige diferente número y tipo de vistas o modelos para describir una arquitectura. No obstante, existen al menos tres vistas absolutamente fundamentales en cualquier arquitectura: la estática, que describe qué componentes tiene la arquitectura, la funcional, que describe qué hace cada componente, y la dinámica, que describe cómo se comportan los componentes a lo largo del tiempo y como interactúan entre sí. [2] Las vistas o modelos de una arquitectura pueden expresarse mediante uno o varios lenguajes. El más obvio es el lenguaje natural, pero existen otros lenguajes tales como los diagramas de estado, los diagramas de flujo de datos, etc. Estos lenguajes son apropiados únicamente para un modelo o vista. Afortunadamente existe cierto consenso en adoptar UML (Unified Modeling Language, lenguaje unificado de modelado) como lenguaje único para todos los modelos o vistas. 11

22 3.1.1 Modelo de 4+1 vistas Una de las herramientas para representar modelos de arquitectura anteriores al UML es la denominada 4+1 vistas propuesta por Kruchten [8]. La necesidad de representar varias vistas surge cuando un desarrollador inicia el modelado de un problema; lógicamente en este proceso se hace énfasis en proporcionar la mayor información del mismo a través de los diagramas que se utilicen para su descripción, lo que trae consigo posibles conflictos en la representación de la arquitectura del sistema. Esta arquitectura de software propuesta por Kruchten es una forma de resolver esta problemática. El modelo describe la arquitectura de software del sistema a través de cinco vistas concurrentes. Kruchten agrupa estas cinco vistas en tres apartados por su naturaleza: el conceptual donde sitúa a la vista lógica y la de procesos, el físico compuesto por la vista de componentes y la distribuida y por último la funcional la que se refiere a la vista de casos de uso. La vista lógica describe el modelo de objetos en función de los requisitos funcionales establecidos para la aplicación; comprende las abstracciones fundamentales del sistema a partir del dominio del problema. Esta vista soporta los requerimientos funcionales, identifica mecanismos y diseña elementos comunes a través del sistema; además de utilizar el estilo arquitectónico orientado a objetos. La vista concurrente o de procesos describe el diseño de concurrencia y aspectos de sincronización. En esta vista se consideran aspectos de desempeño y comportamiento del sistema ante eventos provocados por el usuario o por componentes del sistema mismo. Entre ellos destacan la eficiencia, tiempos de respuesta, integridad, confiabilidad y tolerancia a fallos. La vista de implementación se refiere a la implementación en módulos y fragmentación en capas. Describe la organización estática de software en los ambientes de desarrollo. En esta vista es recomendable usar el estilo de arquitectura por capas. 12

23 La vista de Implantación está orientada a los requerimientos mínimos de hardware y software que deben cumplirse para garantizar requerimientos no funcionales del sistema, tales como confiabilidad, disponibilidad, respuesta y escalabilidad. La vista de casos de uso o escenarios gobierna los requerimientos que son necesarios para el usuario final, y construye elementos comunes a través del sistema. Esta vista es redundante en relación con el conjunto que forman las anteriores, pero su inclusión es vital ya que desempeña dos roles importantes, actúa como indicador que ayuda al diseñador a descubrir los elementos de la arquitectura durante su diseño y valida e ilustra el diseño de la misma. No todas las arquitecturas de software requieren todas las vistas del modelo 4+1, algunas vistas pueden ser omitidas, pero todos los escenarios se pueden encontrar en ellas. El modelo de 4+1 vistas permite unificar los criterios de modelado, facilitar la comunicación entre los diseñadores y establecer estándares variados, lo más claro posible que permitan una mayor comprensión del sistema que se esté modelando. [8] Finalmente, en este trabajo de pasantía se utilizará el modelo de 4+1 vistas para plantear la arquitectura de la aplicación, empleando UML para elaborar algunos diagramas que soporten los conceptos que se presenten en las vistas de la arquitectura. 3.2 Patrones de Diseño Los patrones de diseño son la base para la búsqueda de soluciones a problemas comunes en el desarrollo de software y otros ámbitos referentes al diseño de interacción o interfaces. Ellos expresan esquemas para definir estructuras de diseño o sus relaciones con las que construir sistemas software. [3] 13

24 Un patrón de diseño es una solución a un problema de diseño no trivial que es efectiva y reusable. Es efectiva porque ya se resolvió el problema satisfactoriamente en ocasiones anteriores y es reusable puesto que se puede aplicar a diferentes problemas de diseño en distintas circunstancias. Los patrones son soluciones de sentido común que deberían formar parte del conocimiento de un diseñador experto. Además facilitan la comunicación entre diseñadores, pues establecen un marco de referencia. Por otro lado, los patrones de diseño, facilitan el aprendizaje al programador inexperto, pudiendo establecer parejas problema-solución. [3] Los patrones se pueden clasificar según su propósito en creación, estructurales, comportamiento y arquitecturales. En primer lugar, los patrones de creación abstraen la forma en la que se crean los objetos, permitiendo tratar las clases a crear de forma genérica sin tomar la decisión de qué clases crear o cómo crearlas. Según donde se tome dicha decisión, los patrones de creación se clasifican en patrones de creación de clase donde la decisión se toma en los constructores de las clases y usan la herencia para determinar la creación de las instancias y en patrones de creación de objeto donde se modifica la clase desde el objeto. En segundo lugar, los patrones estructurales tratan de conseguir que cambios en los requisitos de la aplicación no ocasionen cambios en las relaciones entre los objetos. Ellos estudian cómo se relacionan los objetos en tiempo de ejecución y sirven para diseñar las interconexiones entre los objetos. Lo fundamental son las relaciones de uso entre los objetos, y, éstas están determinadas por las interfaces que soportan los objetos. En tercer lugar, los patrones de comportamiento estudian las relaciones entre llamadas de los diferentes objetos, normalmente ligados con la dimensión temporal. Por último, los patrones arquitecturales son patrones de software que proveen soluciones establecidas y probadas para problemas de diseño de arquitectura. Un patrón arquitectural expresa un esquema estructural de organización que es fundamental para un sistema, que consiste de subsistemas, sus responsabilidades e interrelaciones. En comparación con los patrones de 14

25 diseño, los arquitecturales tienen un enfoque a mayor escala, una visión más general. [3] Por otra parte, uno de los patrones más comunes y utilizados es el de capas, que establece que el sistema debe ser dividido por capas. Una capa es un elemento de gran escala, usualmente compuesto de un conjunto de paquetes y subsistemas. El patrón de capas se relaciona con la arquitectura lógica, dado que describe la organización conceptual de los elementos del diseño en grupos, independientemente de su ubicación física. Una capa de la arquitectura se divide en susbsistemas o componentes internos que a su vez tienen una estructura propia, y bien pueden estar organizados por capas. Este patrón resulta interesante porque apoya la idea de organización y estructuración de la aplicación en capas según los conceptos de Front-Web y Servicios, necesarios para el sistema propuesto en este trabajo de pasantía. 15

26 CAPÍTULO 4. MARCO TECNOLÓGICO En esta sección se describen las tecnologías implicadas en el desarrollo de la aplicación y los conceptos técnicos más importantes del contexto de desarrollo, en función de las necesidades de implementación y desarrollo. El sistema objeto de este proyecto de pasantía se define como una aplicación Web que accede una base de datos en las operaciones derivadas de las funcionalidades de la aplicación. Esta es una aplicación Web, puesto que la capa de presentación está implementada con tecnología Web, como lo es HTML y JSP. JSP son las siglas de JavaServer Pages, que es una tecnología Java que permite generar contenido dinámico para Web [10], en forma de documentos HTML, XML o de otro tipo. Esta tecnología es un desarrollo de la compañía Sun Microsystems. Sin embargo, esta no es simplemente una aplicación Web, sino una aplicación empresarial. Usualmente, se denomina aplicación empresarial a una aplicación que abarca una lógica de negocio a nivel de una organización empresarial, usualmente desarrollada con tecnología J2EE, pudiendo ser instalada en un servidor de aplicaciones J2EE. J2EE, también llamada Java Platform, Enterprise Edition o Java EE, es una plataforma de programación para desarrollar y ejecutar software de aplicaciones en lenguaje de programación Java [6] con arquitectura por capas distribuida, basándose ampliamente en componentes de software modulares ejecutándose sobre un servidor de aplicaciones J2EE. En el ambiente de instalación del sistema el servidor de aplicaciones es Sun Java System Application Server Platform Edition 7, puesto que es el que tienen instalada los clientes. También se utilizó el servidor JBoss Application Server 4.1, para realizar las pruebas de integración de la Biblioteca de Informes con el sistema CNB, que sólo tiene una distribución para este servidor de aplicaciones. La plataforma Java EE está definida por una especificación. Java EE incluye varias especificaciones de API, tales como JDBC, RMI, , JMS, Servicios Web y XML, y define cómo coordinarlos. Java EE también configura algunas especificaciones únicas para Java EE para componentes. Estas incluyen Enterprise JavaBeans, JavaServer Pages y varias tecnologías de servicios Web. 16

27 Esto permite al desarrollador crear una aplicación empresarial portable entre plataformas y escalable, y a la vez integrable con tecnologías anteriores. Otros beneficios añadidos son, por ejemplo, que el servidor de aplicaciones puede manejar transacciones, la seguridad, escalabilidad, concurrencia y gestión de los componentes desplegados, significando que los desarrolladores pueden concentrarse más en la lógica de negocio de los componentes en lugar de en tareas de mantenimiento de bajo nivel. [1] En la implementación de la aplicación se destaca el uso de JSP, JDBC y Enterprise JavaBeans (EJBs), que pertenecen al conjunto de las API que forman parte del estándar de construcción de aplicaciones empresariales J2EE. Los EJBs implementados fueron agrupados en módulos EJB, que permiten ensamblar uno o varios enterprise javabeans en una sola unidad desplegable. La especificación de los EJBs detalla cómo los servidores de aplicaciones proveen objetos desde el lado del servidor que son, precisamente, los EJBs: transacciones, control de la concurrencia, eventos utilizando JMS (Java Messaging Service), servicios de nombres y de directorio, seguridad, ubicación de componentes en un servidor de aplicaciones, entre otros. [9] Los EJBs proporcionan un modelo de componentes distribuido estándar del lado del servidor. El objetivo de los EJBs es dotar al programador de un modelo que le permita abstraerse de los problemas generales de una aplicación empresarial, como lo son la concurrencia, las transacciones, la persistencia, y la seguridad, para centrarse en el desarrollo de la lógica de negocio en sí. El hecho de estar basado en componentes permite que éstos sean flexibles y sobre todo reutilizables. Los EJBs se disponen en un contenedor EJB dentro del servidor de aplicaciones. La especificación describe cómo el EJB interactúa con su contenedor y cómo el código cliente interactúa con la combinación del EJB y el contenedor. Esta especificación implica que para cada EJB se debe facilitar una clase de implementación Java y dos interfaces Java. El contenedor EJB creará instancias de la clase de implementación Java para facilitar la implementación EJB. El contenedor EJB gestiona la creación de los objetos EJB, así como el resto de las operaciones que se realizan sobre las instancias de EJB respectivas. [9] 17

28 No hay que confundir los Enterprise JavaBeans con los JavaBeans. Los JavaBeans también son un modelo de componentes creado por Sun Microsystems para la construcción de aplicaciones, pero no pueden utilizarse en entornos de objetos distribuidos al no soportar nativamente la invocación remota (RMI). Existen tres tipos de EJBs: de entidad (Entity EJBs), de sesión (Session EJBs) y los dirigidos por mensajes (Message-driven EJBs). Los EJBs de entidad presentan la característica fundamental de la persistencia, y su objetivo es encapsular los objetos del lado del servidor que almacena los datos. Los EJBs de Sesión gestionan el flujo de la información en el servidor. Generalmente, ellos sirven a los clientes como una fachada de los servicios proporcionados por otros componentes disponibles en el servidor y existen dos tipos: con estado (stateful) y sin estado (stateless). Los beans de sesión con estado son objetos distribuidos que poseen un estado. El estado no es persistente, pero el acceso al bean se limita a un solo cliente. Los beans de sesión sin estado son objetos distribuidos que carecen de estado asociado permitiendo por tanto que se los acceda concurrentemente. No se garantiza que los contenidos de las variables de instancia se conserven entre llamadas al método. Por último, están los EJBs dirigidos por mensajes (Message-driven EJBs), que son los únicos beans con funcionamiento asíncrono. Usando el Java Messaging System (JMS), se suscriben a un tema (topic) o a una cola (queue) y se activan al recibir un mensaje dirigido a dicho tema o cola [9]. En la aplicación se implementaron EJBs de entidad y de sesión. Los EJBs de entidad se ensamblaron en un módulo EJB, y los de sesión se ensamblaron en un segundo módulo EJB. En el módulo EJB en donde se colocaron los EJBs de sesión se agregaron también clases adicionales invocadas por los EJBs que usualmente son denominadas clases helper. Algunas de estas clases son utilizadas para acceder al repositorio de datos utilizando JDBC [11] para ello. Como se dijo anteriormente, JDBC es una de las tecnologías utilizadas en la implementación de la aplicación que pertenecen al conjunto de las API que forman parte del estándar de construcción de aplicaciones empresariales J2EE. JDBC es el acrónimo de Java Database Connectivity, un API que permite la ejecución de operaciones sobre bases de datos desde el lenguaje de programación Java 18

29 independientemente del sistema de operación donde se ejecute o de la base de datos a la cual se accede utilizando el dialecto SQL del modelo de base de datos que se utilice. [11] Otras de las tecnologías utilizadas en el desarrollo de la aplicación es JavaScript, empleada en las páginas Web que conforman la capa de presentación. Utilizando JavaScript [5] se pueden implementar variadas técnicas de desarrollo de páginas y aplicaciones Web. Una de las técnicas que resultó de mayor interés en la implementación de la aplicación es AJAX, acrónimo de Asynchronous JavaScript And XML (JavaScript asíncrono y XML). Esta es una técnica de desarrollo Web para crear aplicaciones interactivas. Éstas se ejecutan en el cliente, es decir, en el navegador de los usuarios, y mantiene comunicación asíncrona con el servidor en segundo plano. De esta forma es posible realizar cambios sobre la misma página sin necesidad de recargarla. Esto significa aumentar la interactividad, velocidad y usabilidad en la misma. Con el uso de AJAX se lograron características importantes de la aplicación, especialmente al respecto de la paginación en los listados que se muestran, la cual se basó en buena parte, a nivel de presentación, en el uso de AJAX para realizar cambios sin tener que recargar las páginas ante algunas de las acciones del usuario. AJAX es una combinación de tres tecnologías ya existentes: XHTML (o HTML) [13] y hojas de estilos en cascada (CSS) para el diseño que acompaña a la información; Document Object Model (DOM) accedido con un lenguaje de scripting por parte del usuario, como JavaScript, para mostrar e interactuar dinámicamente con la información presentada; y el objeto XMLHttpRequest para intercambiar datos asincrónicamente con el servidor Web. XML [14] es el formato usado comúnmente para la transferencia de vuelta al servidor, aunque cualquier formato puede funcionar, incluyendo HTML preformateado, texto plano, y otros [4]. AJAX no constituye una tecnología en sí, sino que es un término que engloba a un grupo de éstas que trabajan conjuntamente. Por otro lado, se ha establecido que esta aplicación debe poder interactuar con otras aplicaciones, a través de las cuales se pueden ejecutar servicios relativos a las mismas funcionalidades de la aplicación. Estos servicios permiten ejecutar acciones de la lógica de negocio de la aplicación y constituyen una capa de servicios. Esta capa de servicios estará conformada por programas 19

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