DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS SENSÍVEIS

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1 VII ESCOLA REGIONAL DE INFORMÁTICA SÃO PAULO/OESTE DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS SENSÍVEIS AO CONTEXTO USANDO WEB SERVICES Carlos Eduardo Cirilo Alexandre Bellini Antonio Francisco do Prado Luciana Aparecida Martinez Zaina PPGCC/DC - UFSCar Grupo de Engenharia de Software

2 AGENDA Introdução Sistemas Sensíveis ao Contexto (SSCs) Contexto Computacional Arquitetura de um SSC Exemplos de SSCs Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) SOA: Definição SOA e os Web Services Classificação de Serviços Principais padrões utilizados pelos Web Services Composição de Web Services Estudo de Caso Considerações Finais ERI-SPO

3 3 Introdução Sistemas Sensíveis ao Contexto Arquitetura Orientada a Serviços INTRODUÇÃO Estudo de Caso Considerações Finais ERI-SPO 2010

4 INTRODUÇÃO Marcos na evolução da Computação Mainframes PCs Ambientes Distribuídos Computação Ubíqua / Pervasiva Tempo ERI-SPO

5 INTRODUÇÃO Era da Computação Ubíqua ERI-SPO

6 6 Introdução Sistemas Sensíveis ao Contexto Arquitetura Orientada a Serviços SISTEMAS SENSÍVEIS AO CONTEXTO Estudo de Caso Considerações Finais ERI-SPO 2010

7 SISTEMAS SENSÍVEIS AO CONTEXTO Sensibilidade ao contexto: Adaptação da aplicação conforme sua localização de uso, as pessoas ou objetos circundantes SSCs: Adaptam suas operações fornecendo informações/serviços relevantes Consideram informações extraídas do contexto da interação ERI-SPO

8 SISTEMAS SENSÍVEIS AO CONTEXTO O contexto permite: Refinar as informações disponíveis em informações relevantes Escolher ações apropriadas a partir de uma lista de possibilidades Determinar a melhor forma de disponibilizar a informação ERI-SPO

9 SISTEMAS SENSÍVEIS AO CONTEXTO Desenvolvimento de SSCs: Que tipo de informação pode ser considerado como contexto? Como representar essa informação? Como adquirir e processar essa informação uma vez que pode ser oriunda de fontes heterogêneas? Como integrar o uso do contexto no sistema? ERI-SPO

10 CONTEXTO COMPUTACIONAL Mais de 150 definições (Bazire e Brézillon, 2005) Contexto: condições inter-relacionadas nas quais alguma coisa existe ou ocorre (Merriam-Webster Dictionary) qualquer informação que pode ser usada para caracterizar a situação de uma entidade (Dey, 2001) conjunto de condições relevantes e influências que possibilitam a compreensão de uma situação (Brézillon, 1999) ERI-SPO

11 CONTEXTO COMPUTACIONAL Classificação do contexto de acordo com um foco de atenção (Brézillon e Pomerol, 1999) Foco: tarefa ou passo na resolução de um problema ou em uma tomada de decisão. Focos de Atenção Contexto Proceduralizado Conhecimento Contextual Conhecimento Externo ERI-SPO

12 CONTEXTO COMPUTACIONAL Distinção entre contexto e elemento contextual (Vieira; Tedesco; Salgado, 2009) Um elemento contextual (EC) é qualquer dado ou informação que permite caracterizar uma entidade em um domínio. O contexto de uma interação entre um agente (humano ou software) e uma aplicação, com foco em alguma tarefa, é o conjunto de ECs instanciados que são necessários para apoiar a tarefa a ser executada. ERI-SPO

13 ARQUITETURA DE UM SSC Influência do método de aquisição dos elementos contextuais Acesso Direto Aplicação Fontes de Contexto Infraestrutura Intermediária Aplicação Gerenciador de Contexto Fontes de Contexto Servidor Servidor de Contexto Gerenciador de Contexto Aplicação 1 Aplicação 2. Aplicação n Fontes de Contexto ERI-SPO

14 Gerenciador de Contexto ARQUITETURA DE UM SSC Arquitetura em Camadas (Santos, 2008) Consumidores de Contexto Disseminação Processamento Aquisição Organiza os ECs e os disponibiliza através de uma interface pública Raciocina e interpreta os Ecs, colocando-os em um formato adequado para utilização Gerencia as fontes de contexto e recupera os ECs através de APIs Fontes de Contexto ERI-SPO

15 EXEMPLOS DE SSCS Questões associadas ao comportamento de SSCs: A informação é acessada através de múltiplos dispositivos heterogêneos; A aplicação segue o usuário em movimento; Os dispositivos interagem entre si; Algumas tarefas são executadas de forma autônoma; Dispositivos diferentes apresentam visões diferentes da mesma aplicação; O ambiente troca informações com os dispositivos e viceversa; e A aplicação responde a mudanças no ambiente. ERI-SPO

16 EXEMPLOS DE SSCS Guias Turísticos Móveis (Grün et al., 2008) Fornece informações e serviços baseados na localização e preferências do usuário ERI-SPO

17 EXEMPLOS DE SSCS Enhanced 911 ou E-911 (E9-1-1 Institute, 2010) Associa automaticamente o endereço físico do usuário ao número telefônico de uma chamada de emergência, direcionando-a para uma central de atendimento mais apropriada àquele endereço. As informações sobre o chamador e seu endereço são mostradas ao atendente imediatamente após a chegada da chamada ERI-SPO

18 EXEMPLOS DE SSCS Conference Assistant (Dey et al., 1999) Examina a agenda da conferência, os tópicos das apresentações, a localização dos participantes e seus interesses de pesquisa para sugerir as apresentações mais apropriadas. ERI-SPO

19 19 Introdução Sistemas Sensíveis ao Contexto Arquitetura Orientada a Serviços ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIÇOS Estudo de Caso Considerações Finais ERI-SPO 2010

20 ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIÇOS ERI-SPO

21 ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIÇOS Segundo Erl (2007), A Arquitetura Orientada a Serviços é uma infraestrutura de aplicação na qual toda funcionalidade de negócio é construída com base em funções e processos individualizados, denominados serviços Mundo do Negócios Tecnologia da Informação Fluxo de Trabalho Processos de Negócio Serviços ERI-SPO

22 ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIÇOS Objetivos: Foco na melhoria e agilidade de negócios; Reutilização de componentes em forma de serviços; Alinhar a Tecnologia da Informação e as estratégias de negócio; e Integração das aplicações. ERI-SPO

23 ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIÇOS Quando não utilizar SOA? Desenvolver um sistema só com SOA; e A empresa só tem um sistema crítico. ERI-SPO

24 ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIÇOS Vantagens no processo de desenvolvimento: Fraco Acoplamento Interoperabilidade Composição Reusabilidade Alto Grau de Granularidade Ubiquidade ERI-SPO

25 SERVIÇOS ERI-SPO

26 SERVIÇO Serviços Web são aplicações de negócio modulares; Nele é exposta a lógica de negócio em forma serviços sobre a Internet através de interfaces programáveis; e Utiliza de protocolos de Internet com o propósito de fornecer meios para buscar, assinar e acessar esses serviços. ERI-SPO

27 COMPUTAÇÃO ORIENTADA A SERVIÇOS Expedidor Motorista Contador Atendo chamadas e organizo entregas Faço entregas Cuido da contabilidade Entrega Rápida ERI-SPO

28 COMPUTAÇÃO ORIENTADA A SERVIÇOS Motorista Eu posso: Dirigir Preencher uma lista de mercadorias Receber pagamentos Etc... Entrega o Dirigir o SetLista o GetPagamento Etc.. ERI-SPO

29 COMPUTAÇÃO ORIENTADA A SERVIÇOS Serviços são: É uma função do sistema computacional construído de tal forma que possa ser facilmente vinculado a outros componentes de software; Encapsula uma função do negócio reutilizável; Independentes da implementação; ERI-SPO

30 COMPUTAÇÃO ORIENTADA A SERVIÇOS Serviços são: Fracamente interligados; Não existe herança ou dependência entre os serviços; Podem ser compostos e orquestrados em processos de negócio; e Expressa a visão de negócio da aplicação. ERI-SPO

31 SERVIÇO Exemplos: Processamento de um pagamento; Gerenciamento de clientes; Efetuar consultas de crédito; Verificar a disponibilidade de um produto em estoque; Etc... ERI-SPO

32 CLASSIFICAÇÃO DOS SERVIÇOS ERI-SPO

33 CLASSIFICAÇÃO DE SERVIÇOS Serviços de Utilidade; Serviços de Entidade; e Serviços de Tarefa. ERI-SPO

34 SERVIÇOS DE UTILIDADE Serviços que contém lógica independente de negócio, onde cada um deles provê uma funcionalidade de negócio; e Possui o papél de encapsular um backend ou um domínio do problema. Funcionalidades: Tratamento de exceções; Autenticação de usuários; e Etc... ERI-SPO

35 SERVIÇOS DE ENTIDADE Serviços relacionados às entidades envolvidas no negócio. Funcionalidades: Criar um cliente/produto/venda; Retornar o endereço de um cliente; Alterar o preço de um produto; e Etc... ERI-SPO

36 SERVIÇOS DE TAREFA Serviços responsáveis pelos processos específicos de cada negócio; Realiza tarefas de atividades mais genéricas; e Composição dos serviços entidade e utilidade. Funcionalidades: Análise de Vendas; Compra de produtos; e Etc... ERI-SPO

37 CLASSIFICAÇÃO DE SERVIÇOS Camada de abstração dos Serviços (adaptada de Erl, 2007) ERI-SPO

38 ABORDAGENS TOP-DOWN E BOTTOM-UP ERI-SPO

39 TOP-DOWN Processo de Negócio Serviços A B C Componentes Bibliotecas ERI-SPO

40 BOTTOM-UP Serviços A B C Aplicativos Componentes Bibliotecas mainframe Sistemas legados ERI-SPO

41 COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA Java RMI CORBA Cliente Uso do Serviço Servidor DCOM Web Services Consulta ao registro X M L Registro Publicação ERI-SPO

42 PADRÕES UTILIZADOS PELOS WEB SERVICES ERI-SPO

43 SOAP Simple Object Access Protocol SOAP Provê um meio de comunicação entre aplicações com diferentes tecnologias; Protocolo básico de Web Services; Formato baseado em XML; Leve e simples para troca de informações estruturadas; Projetado para comunicação na internet; e Define o formato de cabeçalho e corpo de uma mensagem deweb Services. ERI-SPO

44 <?xml version="1.0" Envelope encoding="utf-8"?> Informações de <soap:envelope header autenticação, xmlns:soap=" roteamento block "soap:encodingstyle=" encoding"> <soap:header> </soap:header> <soap:body> </soap:body> </soap:envelope> body message SOAP O conteúdo da mensagem ERI-SPO

45 SOAP- HEADER <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> Informações de controle da mensagem XML; e <soap:envelope xmlns:soap=" soap:encodingstyle=" Segurança. <soap:header> <x:idagente xmlns:m=" soap:mustunderstand="true"> <x:codigo> 10 </x:codigo> </x:idagente> </soap:header> <soap:body> </soap:body> </soap:envelope> ERI-SPO

46 SOAP BODY- Request <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <soap:envelope xmlns:soap=" soap:encodingstyle=" <soap:header>... </soap:header> <soap:body> <c:transferir xmlns:c=" <c:contaorigem>123</c:contaorigem> <c:contadestino>456</c:contadestino> <c:valor>250,00</c:valor> </c:transferir> </soap:body> </soap:envelope> ERI-SPO

47 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <soap:envelope xmlns:soap=" soap:encodingstyle=" <soap:header>... </soap:header> <soap:body> <c:transferirresponse xmlns:c=" <c:sucesso>true</c:sucesso> <c:datadisponibilidade> </c:datadisponibilidade> <c:contaorigem>123</c:contaorigem> <c:contadestino>456</c:contadestino> <c:valor>250,00</c:valor> </c:transferirresponse> </soap:body> </soap:envelope> SOAP BODY- Response ERI-SPO

48 SOAP BODY - Fault <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <soap:envelope xmlns:soap=" soap:encodingstyle=" <soap:header>... </soap:header> <soap:body> <soap:fault> <soap:code> <soap:value>soap:sender</soap:value> <soap:subcode> <soap:value>rpc:badarguments</soap:value> </soap:subcode> </soap:code> <soap:reason> <soap:text xml:lang="pt-br">sem saldo</soap:text> </soap:reason> <soap:detail> <bc:erro xmlns:bc=" <bc:mensagem>sem saldo na conta origem</bc:mensagem> </bc:erro> </soap:detail> </soap:fault> </soap:body> </soap:envelope> ERI-SPO

49 WSDL Web Service interface Description Language Descreve a documentação e os output pattern detalhes técnicos dos Web Services; e Description name Formato baseado em XML. binding name type Operation name fault name Operation ref input infault outfault input output infault outfault service name interface fault ref endpoint name binding ERI-SPO

50 WSDL <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <description name="emergency...> <types>... </types> <interface name="localization"> <fault name="faultlocalization" element="ghns:faultlocalization" /> <operation name="opnewlocalization"...> <input messagelabel="in" element="ghns:inlocalization"> <output messagelabel="out" element="ghns:returnlocalization"> <outfault ref="faultlocalization" messagelabel="statusopnewlocalization"> </operation> <binding name="bindinglocalization interface="tns:localization... > <fault ref="faultlocalization" wsoap:code="soap:sender" /> <operation ref="tns:opnewlocalization... /> </binding> <fault ref="faultlocalization" wsoap:code="soap:sender" /> <operation ref="tns:opnewlocalization.../> <service name="servlocalization" interface="tns:localization"> <endpoint name= teste binding="tns:bindinglocalization address=" /> </service> </description> ERI-SPO

51 UDDI Fornecer ao provedor os protocolos necessários para que os Web Services sejam registrados, descobertos e publicados na rede; Agência de registro de Web Services; Banco de Dados Web Services; e Utiliza SOAP para codificação das mensagens. ERI-SPO

52 COMPOSIÇÃO WEB SERVICES Coreografia Orquestração Orquestrador ERI-SPO

53 53 Introdução Sistemas Sensíveis ao Contexto Arquitetura Orientada a Serviços ESTUDO DE CASO Estudo de Caso Considerações Finais ERI-SPO 2010

54 ESTUDO DE CASO Ambulance Space Positioning System (ASPS) (Marcondes et al., 2010) ERI-SPO

55 ESTUDO DE CASO Web Context Framework (WCF) ERI-SPO

56 Adaptador de Conteúdo ESTUDO DE CASO ERI-SPO

57 Estratégias de Adaptação ESTUDO DE CASO Adaptação Estática Adaptação Dinâmica Abordagem Híbrida + Contexto ERI-SPO

58 ESTUDO DE CASO Funcionamento do ContentAdapter ERI-SPO

59 ESTUDO DE CASO Demo ERI-SPO

60 DEMO JAX-WS Java API for XML Web Services Utiliza anotações para gerar a WSDL Faz parte do JDK 6.0 Anotações (JRS Indica que a classe é um Web Indica que o método anotado é uma função; Permite o cliente referenciar os parametros do Web Service. ERI-SPO

61 61 Introdução Sistemas Sensíveis ao Contexto Arquitetura Orientada a Serviços CONSIDERAÇÕES FINAIS Estudo de Caso Considerações Finais ERI-SPO 2010

62 CONSIDERAÇÕES FINAIS Agilidade no processo de desenvolvimento de SSCs: Reúso de serviços prontos Interoperabilidade: Diferentes dispositivos podem usufruir dos serviços providos Mapeamento de Processo de Negócio em TI ERI-SPO

63 Obrigado! Carlos E. Antonio F. Prado Alexandre Luciana A. M. Zaina Grupo de Engenharia de Software 63