RELATÓRIO PARCIAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA CAMPUS PIRACICABA MODELO DE RELATÓRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

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1 RELATÓRIO PARCIAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA CAMPUS PIRACICABA MODELO DE RELATÓRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA ALUNO: Tiago Paiva de Castro ORIENTADOR: Juliano Blanco 06 DE RESUMO

2 Sistemas de software se tornarão fundamentais nas atividades das pessoas e empresas nos últimos anos. A possibilidade de acesso fácil viabilizado pela popularização da plataforma web no primeiro momento, seguido pela plataforma móvel, está modificando a necessidade de acesso e processamento de informações das pessoas. A plataforma móvel estendeu o acesso aos software, reduzindo ainda mais a limitação geográfica e possibilitando o seu uso em locais remotos. Diante desse cenário, o desenvolvimento de software ganha mais um desafio, além da exigência por qualidade e produtividade, em muitos casos, ele deve ser multiplataforma e considerar diferenças e limitações dos diversos dispositivos existentes. Além de tratar detalhes de comportamento adequado à evolução tecnológica, como funcionamento em locais sem Internet (offline) e sincronização automática com ambientes. Existem soluções que resolvem partes desse desafio: desenvolvimento nativo, híbrido e desenvolvimento web responsivo. Entre as abordagens para desenvolvimento de software multiplataforma a baseada em web possui vantagens por permitir a utilização em computadores pessoais e dispositivos móveis desde que sejam responsivos, esse fato contribui para a produtividade e manutenção por se se tratar de uma única versão. Porém, software baseado em web, é altamente dependente de conectividade devido ao fato do acesso ser feito através da URL e os recursos de armazenamento no cliente ser pouco explorado, enquanto software desenvolvidos de forma nativa ou hibrida podem ser instalados e utilizados sem Internet. Motivados por essas ideias esse projeto visa o estudo de abordagens para desenvolvimento de software web que utilizem mecanismos que explorem os sistemas de cache disponíveis no HTML5. A utilização do conceito de responsividade[10] junto com sistemas de cache pode possibilitar a criação de sites menos dependentes de Internet e que possam ser operados sem conectividade, tornando uma opção mais produtiva para o desenvolvimento multiplataforma. Testes em aspectos como: capacidade de armazenamento, compatibilidade com navegadores[11], segurança e tempo de armazenamento estão sendo conduzidos como parte desse projeto.

3 SUMÁRIO Introdução..4

4 Fundamentação teórica...6 Objetivos.10 Metodologia.10 Resultados parciais 11 Referencias bibliográficas.13 Introdução

5 Dispositivos móveis como smartphones e tablets vem tomando mais espaço no mercado, possibilitando a utilização de sistemas de software em qualquer lugar. A possibilidade de acesso fácil viabilizado pela popularização da plataforma web no primeiro momento, seguido pela plataforma móvel, está modificando a necessidade de acesso e processamento de informações das pessoas. Atualmente, temos à disposição diversos tipos de dispositivos e sistemas operacionais que impactou na necessidade do desenvolvimento e adaptações de versões de software para essas novas plataformas. Diante do número de sistemas operacionais e dispositivos disponíveis, o desenvolvimento para múltiplas plataformas se tornou uma tarefa complexa. A indústria tem apresentado soluções que ajudam a reduzir o esforço em desenvolver software multiplataforma, entre eles: desenvolvimento nativo, híbrido e desenvolvimento web responsivo. O desenvolvimento baseado em Web tem a vantagem em permitir com que uma única versão do software possa ser acessado e utilizado em qualquer dispositivo que tenha um navegador[11]instalado, contribuindo para a produtividade e manutenção do software. Está forma também permite a adaptação dinâmica entre qualquer tamanho e orientação de tela devido a novos recursos do HTML5 Um dos maiores obstáculos para a implementação de soluções baseadas em web é a conexão intermitente dos dispositivos móveis, que dificulta a utilização dos aplicativos. Software desenvolvidos de forma nativa ou híbrida possuem recursos para utilização sem conectividade, enquanto estes recursos são pouco explorados em software baseado em web. Uma das possíveis soluções para utilização de modo offline é a tecnologia de WebCache trazida com a implementação da linguagem de marcação HTML5. Esta solução pode criar uma mudança de paradigmas com relação a aplicativos e com o modo que sites são usados. WebCache é o nome dado ao método de persistência local de dados proveniente de um site ou aplicativo web dentro do computador pessoal ou dispositivo móvel do usuário. Para que com isso o carregamento de certas funções da página possa ser feito e utilizado mesmo quando desconectado da internet.

6 Com a implementação desses recursos, a criação de serviços offline em sites podem substituir aplicativos desenvolvidos para dispositivos móveis. De modo que o desenvolvedor possa escrever o serviço uma única vez e disponibilizá-lo em múltiplas plataformas. O recurso de cache também permite com que aplicativos web possam ser baixados uma vez e atualizados conforme a necessidade, de modo similar aos aplicativos híbridos ou nativos. Fundamentação Teórica. Existem basicamente três formas para o desenvolvimento de software multiplataforma atualmente: nativa, híbrida e web. A forma nativa corresponde ao desenvolvimento direcionado a cada plataforma utilizando uma linguagem de programação específica. Esta forma de desenvolvimento possui maior desempenho e acesso aos recursos do hardware do dispositivo (GPS, Foto, Sensores, entre outros). Além disso, permite a customização da interface de acordo com os padrões do sistema operacional[1] (SO). Porém, isso traz a necessidade de desenvolvimento de várias versões em várias linguagens como por exemplo Java para Android[3] e objective C ou Swift[6] para ios[5]. Outra forma de desenvolvimento de aplicativos são as implementações multiplataforma, também conhecido como desenvolvimento híbrido, onde o programador cria o aplicativo utilizando linguagens web (HTML5, JavaScript[2] e CSS3) e gera versões para as principais plataformas disponíveis. Uma das ferramentas que auxiliam o desenvolvimento multiplataforma é o PhoneGap[12], distribuído pelo Apache Cordova[9], permite o desenvolvimento de aplicativos híbridos e podem funcionar de modo online e offline no dispositivo móvel. O PhoneGap[12] não possui uma IDE própria para o desenvolvimento, mas disponibiliza uma API para ser utilizada no ambiente de preferência do desenvolvedor, que pode ser desde uma IDE com muitos recursos até um editor de textos simples. Portanto, é importante que a geração do

7 executável seja realizada em ambiente configurado para cada plataforma. Para o Android[3], o PhoneGap[12] recomenda o uso do Eclipse[7] com o Android[3] SDK e ADT plugin configurados, já a geração do executável para ios[5] deve ser realizada no IDE através da plataforma OS X[4]. Existe também uma terceira forma de desenvolvimento, que é a criação de aplicativos web, assim pode-se criar apenas um site responsivo que cobre tanto o escopo mobile quanto desktop, contribuindo para a produtividade e manutenção do software. O conceito de responsividade[10] é responsável pela adaptação da interface do software para diferentes tamanhos e orientação de telas. É provável que os usuários de dispositivos móveis não tenham disponível a todo tempo acesso à Internet. Para garantir o uso do aplicativo mesmo sem conectividade, é necessário considerar funções que funcionem de forma offline no dispositivo. Essa característica de funcionamento, que era disponível apenas para os aplicativos instalados nos dispositivos, passam a ser disponíveis também para os aplicativos web, graças aos novos recursos do HTML5. Dessa forma, parte da aplicação pode ser executada no cliente e funcionar de forma offline e parte pode ser executada em uma nuvem computacional, onde a comunicação dos dados se dá de forma transparente ao usuário quando for identificado conectividade. Para que os software web tenham o comportamento similar aos software nativos e híbridos na questão de utilização offline, ele deve utilizar os conceitos de cache, cada vez mais presente nos navegadores[11]. Sistemas de cache são repositórios contidos nos navegadores[11] que visam reduzir o trafego de dados na rede, reduzir a carga de processamento dos servidores, uma vez que parte do software pode ser processado no cliente e permite com que o software baseado em web possa ser operado sem a necessidade de Internet. Uma vez acessado, o software armazena as principais funções no dispositivo móvel ou computador pessoal e permite a utilização pelo usuário da mesma forma que

8 um aplicativo instalado local, devido a limitação de memória do sistema de cache, é conveniente que parte do aplicativo seja armazenado local e parte no servidor. O recurso de cache está sendo aperfeiçoado pelo HTML5 e os principais navegadores[11] do mercado, liberando mais espaço em disco para esse tipo de recurso. Existem algumas tecnologias disponíveis para realizar o armazenamento de dados no cliente, entre elas podemos destacar a localstorage, WebSql e IndexedDB. Local Storage é o que possui maior aceitação entre os navegadores[11]. Este mecanismo de armazenamento utiliza o recurso de cache disponível no HTML5 e utilizada nos software baseado em web. O armazenamento se dá através de conteúdo e uma chave que o identifica. A capacidade original fornecido pela W3C é de 5Mbyte por site, permitindo apenas dados do tipo texto. A comunicação é realizada através de eventos de armazenamento que detectam o estado de conexão do navegador[11] e transfere os dados para outras páginas, porém não dispõe de mecanismos para envio automático de dados para o servidor. O IndexedDB é uma API para armazenamento de dados do usuário no navegador[11] para software baseado em web, assim como o Local Storage, ambos mantidos pela W3C. A capacidade de armazenamento doindexeddb é ilimitada e depende do dispositivo utilizado. Existe apenas uma ressalva de que, após 50 MBytes, alguns navegadores[11] solicitam permissão dos usuários IndexedDB. Portanto, essa API é recomendada para aplicações que necessitam armazenar grande quantidade de dados no cliente. Este mecanismo possui estrutura de armazenamento baseado em conteúdo e chave, porém se difere do Local Storage devido à tipagem dos dados armazenados, que podem ser: string, date, float e array. Os aplicativos nativos e híbridos contam com banco de dados para armazenamento local, possibilitando o seu uso mesmo sem Internet pelos usuários, o SQLite[8] é um dos mecanismos de armazenamento local mais utilizados pelos aplicativos híbridos. Trata-se de um sistema gerenciador de banco de dados Open

9 Source escrito em linguagem C e baseado em SQL (Structured Query Language), normalmente utilizado como mecanismo de armazenamento embarcado em aplicativos para dispositivos móveis, mas também pode ser usado na arquitetura cliente-servidor com uma limitação de cem mil requisições por dia. Porém, armazenar dados no cliente resolve apenas parte do problema. É necessária alguma estrutura de comunicação de dados assíncrona e algum tipo de suporte para identificação de conectividade, tarefa essa que deve ser realizada com o auxílio de outros mecanismos. Um dos mecanismos para sincronização dos dados é o ApplicationCache, que pode ser configurado com o arquivo de manifesto do HTML5 e permite o uso de alguns módulos para o tratamento do estado offline dos aplicativos. O módulo em JavaScript[2] navigator.online, retorna um booleano caso o navegador[11] esteja online. Dessa forma, é possível utilizar alguma programação cliente-servidor para enviar os dados armazenados de forma local para o servidor quando for identificada conectividade. Quando offline, o armazenamento pode ser realizado de forma local através dos mecanismos de armazenamento citados. O m-power [13] é uma API que possui recursos para auxiliar o desenvolvimento de software baseado em web. Entre esses recursos estão a sincronização automática das alterações realizadas durante um período sem conectividade com o servidor, assim que for identificada rede. Como padrão a API do m-power[13]verifica a todo momento a conectividade do cliente com o servidor, e assim que o cliente estiver online os dados persistidos localmente são sincronizados com os dados do servidor ou baixados de acordo com a necessidade do software Essas tecnologias que tratam a conectividade com a Internet, aliadas às tecnologias de armazenamento local, permitem que parte da aplicação possa ser executada no cliente e funcionar de forma offline e parte possa ser executada em uma nuvem computacional, onde a comunicação dos dados se dá de forma transparente ao usuário quando for identificada alguma rede. Objetivo

10 O projeto tem como objetivo a criação e o estudo de aplicativos web utilizando as tecnologias de cache disponíveis no HTML5, para viabilizar o modo de operação offline dos aplicativos web. Assim, aproximar ao modo de uso sem conectividade dos aplicativos nativos e híbridos. Em muitos casos o mesmo software precisa ser operado em computadores pessoais e dispositivos móveis. O desenvolvimento nativo obriga o desenvolvedor a criar versões para as principais plataformas móveis do mercado e uma versão web para computadores pessoais. O desenvolvimento híbrido reduz o desenvolvimento das versões para dispositivos móveis, porém é necessário desenvolver também a versão web para computadores pessoais. A forma de desenvolvimento web contribui para a produtividade e manutenção, uma vez que uma única versão pode ser utilizada em qualquer plataforma, atendendo dispositivos móveis e computadores pessoais. Portanto o objetivo principal desse projeto é explorar as tecnologias que permitem o uso de software web de modo offline. Tecnologias estas, pouco explorada no modo de desenvolvimento web e que possuem o potencial de prover comportamento similar aos aplicativos nativos e híbridos na questão de funcionamento sem conectividade. Metodologia No escopo do projeto é necessário a criação de um aplicativo para estudo das tecnologias de cache, assim podendo ter uma amostragem controlada dos dados obtidos com os recursos utilizados. Esse aplicativo consiste no gerenciamento de eventos para organização de jogos online para os principais console do mercado (XBox e Playstation). O objetivo principal é criar um site responsivo que permita a criação dos eventos de modo offline. Nesse aplicativo temos como principal função a criação de seções de jogos online com os elementos de data, hora e console tanto quanto do próprio jogo. Assim

11 um evento pode ser criado no modo offline, e quando o dispositivo for conectado a rede o evento é atualizado no banco de dados remoto. Na etapa inicial do projeto, as tecnologias utilizadas foram: linguagem javascript [2] e HTML5, assim criando algumas instâncias de uma página web que mesmo que fechadas ou atualizadas os dados escritos são mantidos armazenados no navegador[11]. Para a fase final do projeto serão utilizadas outras ferramentas como IndexedDB para a criação do banco de dados onde os dados do evento serão armazenadas. Para o desenvolvimento do aplicativo as ferramentas utilizadas são, editores de texto, assim como o Brackets, por ser uma ferramenta gratuita, com o código fonte aberto e com boa usabilidade. O Brackets pode ser utilizada tanto na plataforma Linux quanto Windows, permitindo o uso do SO de preferência do desenvolvedor. O aplicativo segue um modelo simples com duas páginas em HTML. Uma delas é a responsável pelo cadastro do evento, a outra faz a leitura da cache do aplicativo e a listagem de valores. O objetivo dessas páginas é armazenar dados no navegador[11] de forma permanente e realizar o envio ao servidor remoto de forma automática, assim que for identificado conectividade. Esta característica permite o uso do aplicativo web de modo offline, se aproximando do modo de operação dos aplicativos nativos e híbridos. Tornando os aplicativos web uma opção produtiva ao desenvolvimento multiplataforma. Resultados Parciais A análise da capacidade de armazenamento, compatibilidade com navegadores[11], segurança e tempo de armazenamento estão sendo conduzidos como parte desse projeto.

12 imagem 1: Formulário de criação de evento.

13 Referencias [1] B. Leroux A. Charland. Mobile application development web vs. native. Em: (2011), pp (ver p. 8). [2] Suyesh Amatya e Arianit Kurti. Cross-platform mobile development: challenges and opportunities. Em: ICT Innovations Springer, 2014, pp (ver p. 16). [3] android. android (ver p. 7). [4] appcelerator. TitaniumSDK. url: latest/#!/guide/titanium_sdk_quick_start (ver p. 16). [5] Apple. ios. url: (ver p. 7). [6] Apple. The Swift Approach. url: (ver pp. 7, 14). [18] Eric Bidelman. Uso do Cache do Aplicativo. url: pt/tutorials/appcache/beginner/ (ver p. 19). [7] BlackBerry. Ferramentas de desenvolvimento Java. url: com/pt- br/developers/deliverables/35633/about_thejava_development_ tools_ _11.jsp (ver p. 15). [8] The SQLite Consortium. sqlite. url: (ver p. 18). [9] Cordova. url: (ver p. 15). [10] E. Marcotte. Responsive Web Design url: www. alistapart. com / articles/responsive-web-design (ver pp. 9, 17).

14 [11] Kushal Mehta e Jasmine Jha. Web Cache Technique Responsive Web Design. Em: (2014) (ver pp. 17, 18). [12] phonegap. Getting Started Guides. url: guide_getting-started_index.md.html (ver p. 16). [13] Joe Stangarone. HTML5 offline app capabilities now added to m-power. url: http: // (ver p. 19).