Reuso. Curso de Especialização DEINF - UFMA Desenvolvimento Orientado a Objetos Prof. Geraldo Braz Junior
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1 Reuso Curso de Especialização DEINF - UFMA Desenvolvimento Orientado a Objetos Prof. Geraldo Braz Junior
2 Reutilização de Software Na maioria das áreas de engenharia de software, sistemas são desenvolvidos pela composição de componentes existentes que tenham sido utilizados em outros sistemas. Atualmente, a engenharia de software tem sido mais focada no desenvolvimento original Mas para alcançar um software melhor, mais rapidamente e com menor custo, precisamos adotar um processo de design que se baseia na reutilização de software. 2
3 Engenharia de Software baseada na reutilização Aplicação do sistema de reutilização O conjunto de um sistema aplicativo pode ser reutilizado por incorporá-lo sem mudanças em outros sistemas (reutilização COTS*) ou por famílias de aplicativos em desenvolvimento. Reutilização de componentes Componentes de uma aplicação podem ser reutilizados para compor outra aplicação Reutilização de objetos e função Os componentes de software que implementam um objeto único e bem definido ou a função pode ser reutilizados. COTS: commercial off-the-shelf Sistemas de Prateleira 3
4 Benefícios da Reutilização Aumento da confiabilidade Reúso de software, que tem sido experimentado e testado em sistemas de trabalho, devem ser mais confiável do que o novo software. Redução do risco de processo Se o software existe, há menos incerteza nos custos de reutilização de software que não nos custos de desenvolvimento. Particularmente verdadeiro quando os componentes de software relativamente grande como sub-sistemas são reutilizados. O uso efetivo de especialistas Especialistas não ficam fazendo trabalho repetitivo 4
5 Benefícios Reutilização Conformidade com os padrões Algumas normas, como padrões de interface do usuário, podem ser implementadas como um conjunto de normas em componentes reutilizáveis. Desenvolvimento acelerado Trazendo um sistema para ao mercado mais cedo é possível muitas vezes estimar os custos de desenvolvimento global. Reutilização de software pode acelerar a produção do porque o tempo de desenvolvimento e validação podem ser reduzidos 5
6 Problemas na Reutilização Aumento dos custos de manutenção Se o código-fonte de um componente reusável não estiver disponível, os custos de manutenção podem ser aumentados, pois os elementos do sistema de reúso pode tornar-se cada vez mais incompatível com alterações no sistema. Falta de suporte de ferramenta Sindrome do não inventado aqui Criação e Manutenção de uma biblioteca de componentes Procura, compreensão e adaptação de componentes reusáveis 6
7 O panorama reutilização Embora a reutilização é muitas vezes simplesmente pensar em como a reutilizar componentes no sistema, existem muitas abordagens diferentes para fazer reutilização O reaproveitamento é possível em uma escala de níveis que vão desde funções simples até sistemas completos O panorama da reutilização abrange toda a gama de técnicas de reaproveitamento possível. 7
8 O panorama reutilização Design patterns Component frameworks Application product lines Aspect-oriented software development Component-based development Service-oriented sy stems Legacy sy stem wrapping Prog ram libraries COTS integ ration Configurable ver tical applications Prog ram generators 8
9 Tipos de Reuso 9 Design Patterns Desenvolvimento baseado em componentes Frameworks de aplicações Empacotamento de sistemas legados Sistemas orientados a serviços Abstrações genéricas que ocorrem ao longo das aplicações aplicativos Os sistemas são desenvolvidos pela integração de componentes (coleções de objetos) que atendem aos padrões do modelo de componente Coleções de classes abstratas e concretas que podem ser adaptadas e estendida para criar sistemas de aplicativos. Os sistemas legados que pode ser envoltos por uma camada que define um conjunto de interfaces e proporciona o acesso a estes sistemas legados através dessas interfaces. Os sistemas são desenvolvidos pela ligação de serviços compartilhados que podem ser fornecidos externamente.
10 Tipos de Reuso Linhas de Produtos de Aplicação Integração COTS Configuração de sistemas Verticais Bibliotecas do Programa Um tipo de aplicativo é generalizado em torno de uma arquitetura comum para que possam ser adaptadas de maneiras diferentes para clientes diferentes. Os sistemas são desenvolvidos pela integração dos sistemas aplicativos existentes. Um sistema genérico é projetado de modo que ele possa ser configurado para as necessidades de clientes específicos do sistema. Conjunto de Classes e Funções 10 Geradores de Programa Desenvolvimento de software orientado a aspectos Um sistema que é capaz de gerar outro sistema específico Componentes compartilhados integrados em uma aplicação em diferentes lugares quando o programa é compilado
11 Planejamento para Reutilização O cronograma de desenvolvimento do software. O tempo de vida do software esperado. Competências e experiência da equipe de desenvolvimento. A criticidade do software e seus requisitos não-funcionais. O domínio de aplicação. A plataforma de execução do software. 11
12 Reutilização conceitual Quando se reutiliza componentes pré-construídos é necessário seguir as decisões de design feitas pelo desenvolvedor original do componente. Isto pode limitar as possibilidades de reutilização. No entanto, uma forma mais abstrata de reuso é a reutilização do conceito quando uma determinada abordagem é descrita de uma maneira independente de aplicação e uma aplicação é então desenvolvida. As duas principais abordagens para a reutilização de conceito são: Design patterns (ou padrões de projeto); Geradores Automáticos 12
13 Os padrões de projeto Um padrão de projeto é uma forma de reutilizar um conhecimento abstrato sobre um problema e sua solução. Um padrão é uma descrição do problema e da essência da sua solução. Deve ser suficientemente abstrata para ser reutilizado em diferentes contextos. Padrões muitas vezes dependem de características de objetos, como herança e polimorfismo. 13
14 Elementos de um Padrão Nome Um identificador padrão significativo. Descrição do problema. Solução descrição. Não é um projeto concreto, mas um modelo para uma solução de design que pode ser instanciado em diferentes maneiras. Consequências Os resultados e trade-offs da aplicação do modelo. 14
15 15 Múltiplos visualizadores (observer)
16 O padrão Observer Nome Observer. Descrição Separa a exibição do estado do objeto a partir do próprio objeto. Descrição do problema Usado quando vários monitores de estado são necessários. Descrição da solução Veja slide com a descrição UML. Consequências Otimizações para melhorar o desempenho de exibição são impraticáveis. 16
17 17 O padrão Observer
18 Geradores Automáticos Geradores Programa envolvem a reutilização de padrões e algoritmos padrão. Estes são incorporados no gerador e parametrizados por comandos do usuário. Um programa, então, é gerado automaticamente. É possível utilizar quando abstrações do domínio e mapeamento para código executável podem ser identificados. Uma linguagem de domínio específico é utilizado para compor e controlar essas abstrações. 18
19 19 Tipos de geradores automáticos Tipos Geradores de aplicativos para sistemas comerciais; Parser e geradores de analisadores léxicos para o processamento da linguagem; Lex/Yacc Flex/Bison Geradores de código em ferramentas CASE. (Astah, MDA) Aplicabilidade é pequena dado que é limitado por um número relativamente pequeno de domínios de aplicação. Para usuários finais, os gerados facilitam o desenvolvimento
20 Reutilização através da geração automática Descrição da Aplicação Domínio Telas Gerador de Programa Conhecimento de Domínio da Aplicação Programa Gerado Banco de Dados 20
21 Desenvolvimento Orientada a Aspectos Aborda um problema de engenharia de software - a separação de assuntos (funcionalidades). Os assuntos são muitas vezes simplesmente funcionalidades transversais (afetam todo os sistema) - por exemplo, todos os componentes podem monitorar sua própria operação, todos os componentes podem ter para manter a segurança, etc Assuntos transversais são implementados como aspectos e são dinamicamente ligados em um programa (pontos de junção). 21
22 22 Desenvolvimento Orientado a Aspectos
23 Frameworks de aplicações Frameworks são um projeto sub-sistema composto por uma coleção de classes abstratas e concretas e as interfaces (chamadas) entre eles. O sub-sistema é implementado pela adição de componentes para preencher as partes do projeto e, instanciando as classes abstratas do framework. 23
24 Classes Framework Frameworks de infra-estrutura do sistema Apoiar o desenvolvimento de componentes de infraestruturas, tais como comunicações, interfaces de usuário e compiladores. Middleware Padrões e classes que oferecem suporte à comunicação de componentes e intercâmbio de informações. Frameworks de aplicações empresariais Apoiar o desenvolvimento de tipos específicos de aplicação, tais como telecomunicações ou sistemas financeiros. 24
25 Estendendo Frameworks Frameworks são genéricos e são estensíveis para criar uma aplicação mais específica ou sub-sistema. Estender um framework engloba: Adicionar classes concretas que herdam as operações a partir de classes abstratas no framework; Adicionar métodos Problema com frameworks é a sua complexidade, o que significa que ele leva muito tempo para usá-los eficazmente. 25
26 Model View Controller Framework de infra-estrutura para o projeto gráfico. Permite a várias apresentações de um objeto separado e interações com essas apresentações. Framework MVC envolve a instanciação de uma série de padrões (como discutido anteriormente no conceito de reutilização). 26
27 27 Model-view-controller
28 Reuso de Sistemas de Aplicação Consiste na reutilização de sistemas aplicativo inteiro seja por configurar um sistema para um ambiente ou pela integração de dois ou mais sistemas para criar uma nova aplicação. Dois enfoques abordados aqui: COTS Produtos de linha. 28
29 Reutilização de produtos COTS COTS Commercial Off-the-shelf. são normalmente sistemas aplicativos completos que oferecem uma API (Application Programming Interface). A construção de sistemas através da integração de grandes sistemas COTS é agora uma estratégia de desenvolvimento viável para alguns tipos de sistemas, tais como sistemas de comércio eletrônico. O principal benefício é o desenvolvimento rápido de aplicativos e menores custos de desenvolvimento. 29
30 Projeto de escolha de COTS Quais são os produtos COTS oferecem a funcionalidade mais adequada? Podem haver vários produtos similares que podem ser utilizados. Como os dados serão trocados? Produtos de uso individual das suas estruturas de dados próprias e formatos. Quais as características do produto serão realmente usadas? A maioria dos produtos tem mais funcionalidades do que o necessário. Você deve tentar negar o acesso a funcionalidades não utilizadas. 30
31 COTS reutilização Client Web browser sy stem Server E-commerce sy stem Adaptor Ordering and invoicing system sy stem Adaptor 31
32 COTS reutilização No cliente, o padrão de e programas de navegação na web são usados. No servidor, uma plataforma de comércio eletrônico tem que ser integrada com um sistema já existente de ordenação. Isso envolve a escrita de um adaptador para que possam trocar dados. Um sistema de também está integrado ao gerar s para os clientes. Isso também requer um adaptador para receber dados do sistema de faturamento de pedidos. 32
33 Reuso: COTS problemas A falta de controle sobre as funcionalidade e desempenho sistemas COTS podem ser menos eficazes do que parecem Interoperabilidade Diferentes sistemas COTS podem fazer suposições diferentes que significa a integração é difícil Sem controle sobre a evolução do sistema Suporte dos fornecedores COTS fornecedores COTS pode não oferecer suporte durante a vida útil do produto 33
34 Produtos de Linha Linhas de produto de software ou famílias de aplicação com funcionalidades genéricas que podem ser adaptados e configurados para uso em um contexto específico. A adaptação pode envolver: Componente e configuração do sistema; Adicionar novos componentes ao sistema; Seleção de uma biblioteca de componentes já existentes; Modificar componentes para atender as novas exigências. 34
35 Configuração Implantação de configuração Um sistema genérico é configurado por incorporação de conhecimento dos requisitos do cliente e processos de negócios. O software em si não é alterado. Design de configuração de tempo Um código comum genérico é adaptado e modificado de acordo com as exigências dos clientes em particular. 35
36 36 Organização do sistema ERP
37 Sistemas ERP Um Enterprise Resource Planning (ERP) é um sistema genérico que suporta processos comuns de negócios Estes são amplamente utilizados em grandes empresas - que representam provavelmente a forma mais comum de reutilização de software. O núcleo genérico é adaptado, incluindo módulos e ao incorporar o conhecimento dos processos de negócio e regras. 37
38 Referências Ian Sommerville, Engenharia de Software. 8 edição Tradução das Notas de Aula disponibilizadas em 38
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