Separação de Interesses Programação Estruturada e Programação Orientada a Objetos Entrelaçamento de Código Espalhamento de Código

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1 Análise e Projeto Orientados a Aspectos Alcides Pamplona alcides.pamplona@gmail.com Tópicos Separação de Interesses Programação Estruturada e Entrelaçamento de Código Espalhamento de Código 1

2 Separação de concerns O princípio de separação de interesses (separation of concerns) permeia todo o processo de desenvolvimento de software. Seu objetivo é lidar com a limitação humana em tratar a complexidade, permitindo que o desenvolvedor se concentre em um assunto ou característica do sistema por vez, melhorando sua compreensão sobre o sistema e aumentando a capacidade de evolução e reuso. O que é concern Não há uma definição única para concern. Algumas definições possíveis são: Uma característica observável desejada; Uma feature; Um interesse; Um subproblema. Neste tópico, consideramos concern como uma responsabilidade que deve ser atendida pelo sistema. Exemplos: Requisitos; Dados; Funções; Restrições; Objetos. Dentre outras do sistema ou do domínio do problema, que possam ser analisadas individualmente ou em conjunto com outras. 2

3 Abordagens contemporâneas As duas abordagens recentes usadas na programação de sistemas grandes são: Programação Estruturada. Cada abordagem adota um tipo de decomposição e oferece suporte à separação de concerns que se mostraram úteis e que ainda permanecem parte da prática de software de hoje em dia. Programação Estruturada Os grandes projetos de software não entregavam os resultados esperados, com a qualidade necessária, dentro do tempo e do orçamento previsto. Características Decomposição algorítmica (divisão nos verbos relevantes) Divisão em procedimentos e funções (ponto único de entrada e de saída) Evitar o uso do comando goto (código spaghetti) Uso de três tipos de estrutura: Seqüencia; Decisão; Iteração. 3

4 Programação Estruturada A programação estruturada também trouxe algumas boas práticas e princípios. Projeto Top-Down Refinamento por etapas Define-se o comportamento geral de um interesse do sistema para em seguida detalhar seu funcionamento. A modularidade padronizou a criação de unidades independentes com interfaces simples entre elas. A separação de concerns foi proposta para lidar com partes complexas uma de cada vez. Programação Estruturada Modularidade é um conceito estreitamente relacionado ao princípio de separação de concerns. Sua eficiência depende dos critérios usados para a decomposição do sistema em módulos. A programação estruturada usa a chamada decomposição algorítmica, na qual cada módulo é responsável por uma etapa importante do processo geral do sistema. 4

5 Programação Estruturada Na Programação Estruturada, procedimentos e dados são separados, porém interdependentes. Os módulos são eficazes na separação das partes", porém a implementação dos dados pode ficar espalhada por vários processos não relacionados e entrelaçados dentro de cada procedimento. Dados Procedimentos O concern de dados não é adequadamente modularizado. As primeiras idéias básicas sobre objetos e classes surgiram nos anos 60, porém, a prática do desenvolvimento de software passou a ser influenciada cada vez mais pela programação orientada a objetos na década de 80. 5

6 A programação orientada a objetos oferece suporte à decomposição orientada a objetos, dividindo o problema de acordo com seus nomes (objetos), relevantes. O ideal é que cada módulo no sistema denote classes e objetos derivados diretamente do vocabulário do domínio do problema. A programação orientada a objetos modulariza os procedimentos e os dados - nomes e verbos - em uma unidade independente e autocontida, o objeto. Os dados e os procedimentos não são mais separados, e sim acoplados de forma coesa; e os detalhes da implementação são omitidos. As partes comuns dos objetos são organizadas em classes. A programação orientada a objetos também traz algumas boas práticas e princípios. O projeto orientado a objetos orienta o programador na busca pela decomposição certa em classes e objetos e na sua organização em hierarquias. Abstração Encapsulamento Herança Polimorfismo Associação Agregação Composição Coesão e Acoplamento 6

7 A engenharia de software OO fornece suporte ao desenvolvimento de sistemas de software de alta qualidade. Após uma década de criação de sistemas com POO e o aumento crescente da complexidade das aplicações, foram identificados alguns problemas. A POO apresenta limitações no tratamento de concerns que cuidam dos requisitos que envolvem restrições globais e propriedades sistêmicas, como a sincronização, a persistência, o tratamento de erros, os mecanismos de auditoria, entre outros. A razão é que esses tipos de concerns não se decompõem de forma organizada em comportamentos centrados em um único local (classe). Eles tendem a ficar entrelaçados ou espalhados com outros concerns. 7

8 Abordagens Contemporâneas Qualquer decomposição de sistemas - algorítmica ou orientada a objetos - descobrirá que alguns concerns são bem localizados dentro de um módulo específico, enquanto outros são espalhados e entrelaçados em vários módulos. Essas responsabilidades são chamadas de concerns transversais ou crosscutting concerns porque atravessam os limites de outros concerns. Separação de Interesses (Separation of Concerns) Requisitos não funcionais normalmente tem essa característica, por exemplo: O sistema tem que responder em menos de 2 segundos, ou seja, todas as funcionalidades do sistema tem essa restrição não apenas uma classe ou um módulo. Acarreta dois problemas: Entrelaçamento de Código (Tangled Code) Espalhamento de Código (Scattering Code) 8

9 Introdução Entrelaçamento de Código (Tangled Code) Os métodos fazem chamadas a responsabilidades de outras classes fazendo o entrelaçamento. Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe n Classe 1() Classe 2() Classe 3() Alcides Pamplona 2008 Introdução Espalhamento de Código (Scattering Code) As chamadas a responsabilidades de outras classes ficam espalhadas em diversos métodos pelo código. Classe 1 Chamada Classe X() Classe 2 Chamada Classe X() Classe 3 Chamada Classe X() Classe X Classe n Chamada Classe X() Alcides Pamplona

10 Exercício de Revisão 1 O que é separação de concerns? 2 Qual o nome da decomposição feita na Programação Estruturada e na Programação Orientada a objetos? 3 O que é desejável em relação a coesão e acoplamento e porque? 4 Cite um exemplo da vida real para Agregação, Composição, Herança e Polimorfismo. 5 Qual a falha quanto a separação de concerns da PE e da POO? 10