Estilos de Arquitectura y. Patrones de Diseño Arquitectónico. Patrones de Arquitectura

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1 Estilos de Arquitectura y Patrones de Diseño Arquitectónico Gastón Mousqués - AR 1 Patrones de Arquitectura Gastón Mousqués - AR 2 Principales Categorías de Patrones (Software) Patrones de Análisis Expresan estructuras comunes que surgen durante el análisis. Patrones de Arquitectura Expresan organizaciones estructurales de sistemas de software (subsistemas) Patrones de Diseño Describen estructuras de comunicación entre componentes que se resuelven un problema general dentro de un contexto particular. Patrones de bajo Nivel (idiom) Patrón de bajo nivel especifico de algún lenguaje de programación. Gastón Mousqués - AR 3 1

2 Patrones de Arquitectura Un patrón de arquitectura expresa la organización estructural de un sistema de software. Provee un conjunto predefinido de subsistemas, sus responsabilidades, y guías para organizar las relaciones entre los mismos (posa). Consideraciones La arquitectura de un sistema normalmente esta constituida por más de un patrón. Presentan un marco sobre el cual estructurar la arquitectura. Gastón Mousqués - AR 4 Categorías De estructura Permiten la descomposición controlada de las tareas del sistema en subtareas (Layers, Pipes & Filters, Blackboard). Distribución de Sistemas Describen la infraestructura para distribución de aplicaciones (Broker) Sistemas interactivos Describen cómo estructurar sistemas que incluyen interacción hombre-máquina (Model View Controller, Presentation Abstraction Control). Sistemas Adaptables Soportan la extensión y adaptación de sistemas (Reflection, Microkernel) Gastón Mousqués - AR 5 Broker (POSA 99) Se utiliza para estructurar sistemas de software distribuidos con componentes desacoplados que interactúan mediante invocación de servicios remotos. Gastón Mousqués - AR 6 2

3 Problemas que soluciona Brinda: Flexibilidad, Mantenibilidad, Extensibilidad, Escalabilidad Independencia del mecanismo de comunicación (IPC). Transparencia para el desarrollador. Utilizar un componente broker para separar Clientes de Servidores independizandolos de los detalles de IPC de bajo nivel. Gastón Mousqués - AR 7 Estructura Servidor Implementa objetos que publican su interfaz (métodos y atributos públicos). Sabe cómo registrarse con el Broker Envía respuestas a los clientes mediante un Proxy-Servidor Cliente Son aplicaciones que utilizan los servicios de uno o más servidores. Envían mensajes mediante un Proxy-Cliente. Los clientes pueden ser servidores y viceversa. Gastón Mousqués - AR 8 Estructura Broker Permite registrar y des-registrar servidores mediante APIs Transfiere mensajes Colabora con otros brokers Ubica Servidores mediante Identificadores Unicos. Puede proveer otros servicios (nombres, etc.) En un sistema que utiliza Brokers existen brokers locales y remotos. Gastón Mousqués - AR 9 3

4 Estructura Proxy - Cliente Encapsula funcionalidad especifica del sistema broker (mecanismo de IPC, marshaling, etc) Actúa de mediador entre el cliente y el broker enviando las solicitudes al broker. Proxy - Servidor Encapsula funcionalidad especifica del sistema broker (mecanismo de IPC, marshaling, etc) Actúa de mediador entre el servidor y el broker recibiendo las solicitudes y retornando los resultados al broker. Gastón Mousqués - AR 10 Estructura Puentes Son componentes opcionales que permiten que brokers que ejecutan en redes heterogéneas se comuniquen. Tipos de Brokers Comunicación directa el broker solo establece la comunicación entre el cliente y el servidor Comunicación indirecta todos los mensajes entre clientes y servidores pasan por el broker. Gastón Mousqués - AR 11 Gastón Mousqués - AR 12 4

5 Gastón Mousqués - AR 13 Beneficios Transparencia Modificabilidad (salvo si se cambian las interfaces) Portabilidad Reusabilidad Desventajas Eficiencia Menor tolerancia al fallo. Gastón Mousqués - AR 14 Reflection (POSA 193) Se basa en proveer mecanismos para cambiar la estructura y el comportamiento de un sistema en forma dinámica. Problemas que soluciona Permite aplicaciones abiertas a una amplia gama de cambios y extensiones a demanda. Gastón Mousqués - AR 15 5

6 El patrón prescribe separar la aplicación en dos partes: Nivel de metadatos - provee información sobre determinadas propiedades del sistema que hacen que la aplicación se conozca a si misma. Nivel base - incluye la lógica de la aplicación que se basa en la capa de metadatos. Gastón Mousqués - AR 16 Metadatos Provee una auto-representación del software (metaobjetos) que permite que la aplicación conozca su estructura y comportamiento. Por ejemplo estructuras de datos, algoritmos, etc Cada metaobjeto encapsula información de algún aspecto de la estructura, estado o comportamiento de la aplicación que puede cambiar. Provee interfaces para modificar los metaobjetos. Gastón Mousqués - AR 17 Nivel Base Implementa la lógica de la aplicación. Utiliza los servicios que provee el nivel de metadatos independizandose de los aspectos que pueden cambiar o adaptarse. Protocolo de Metaobjetos Provee la interfaz para acceder y modificar los metadatos Gastón Mousqués - AR 18 6

7 Metaobjeto 1 Metaobjeto 2 Metaobjeto 3 PROT M.O. Componente A Componente B Componente C Gastón Mousqués - AR 19 Model View Controler (POSA 123) Divide las aplicaciones interactivas en tres componentes: Modelo (model) - Contiene la funcionalidad central (núcleo) y los datos. Vistas (views) - Despliegan la información. Controladores (controller) - Manejan las entradas generadas por los usuarios. utiliza un mecanismo para asegurar la consistencia entre la interfaz de usuario y el modelo. Gastón Mousqués - AR 20 Problemas que soluciona. La interfaz de usuario frecuentemente cambia. Es posible que sea necesario portar el sistema a otras plataformas. Existen distintas necesidades de interfaz de usuario para distintos usuarios. La misma información se despliega de forma distinta. Los cambios en los datos se deben reflejar en forma inmediata. Gastón Mousqués - AR 21 7

8 Modelo (model) Encapsula la funcionalidad y los datos del sistema. Es independiente de la forma en que se despliega la información y de la forma en que se ingresa. Responsabilidades Exporta servicios que realizan el procesamiento sobre los datos. Registra vistas y controladores dependientes. Notifica a los componentes dependientes sobre cambios en los datos. Gastón Mousqués - AR 22 Vistas (views) Despliegan la información. Cada vista puede desplegar la misma información de distinta forma. Obtiene los datos del modelo. Cada vista tiene asociada un controlador. Responsabilidades Crea e inicializa su controlador correspondiente. Despliega la información Implementa un método de actualización (update) Obtiene la información del modelo Gastón Mousqués - AR 23 Controladores (controller) Reciben las entradas, normalmente como eventos que codifican acciones y movimientos de botones, el ratón, o el teclado. Los eventos se traducen a servicios de las vistas o el dominio. Responsabilidades Acepta eventos como entrada Los traduce a llamados a servicios del modelo o la view Implementa un método de actualización (update) si fuera necesario Gastón Mousqués - AR 24 8

9 M o d e l o a t ta c h () d e t a c h ( ) n o t i fi y ( ) g e t.... ( ) s e t.... ( ) o t ro s.. ( ) * O b s e r va d o r u p d a t e ( ) V i s t a C o n t ro l a d o r u p d a t e ( ) c r e a r c o n t r o l a d o r ( ) 1 d i s p l a y () 1 p r o c e s a r e ve n t o () u p d a t e ( ) Gastón Mousqués - AR 25 Beneficios Múltiples vistas sobre un modelo Sincronización de las vistas Independencia del modelo y las vistas Desventajas Número excesivo de updates Acoplamiento entre la vista, el controlador con el modelo (ver patrón Command de GOF o Command Procesos de POSA). Gastón Mousqués - AR 26 Clasificación Estructurales Layers (Estilo en Capas) Pipes & Filters (Estilo Data Flow) Sistemas Distribuidos Broker (Procesos Independientes) Sistemas Interactivos MVC Sistemas Adaptables MicroKernel Reflection Gastón Mousqués - AR 27 9

10 Patrones Lecturas POSA. Pattern Oriented Software Architecture. Buschmann et.al Gastón Mousqués - AR 28 10

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