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Guilherme Borba Quintanilha
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1 UFG - Instituto de Informática Curso: Sistemas de Informação Arquitetura de Software Prof.: Fabrízzio A A M N Soares [email protected] Aula 4 Estilos Arquitetônicos

2 Estilos Arquiteturais Dataflow (Fluxo de Dados) Lote Sequencial Pipes e Filtros Chamada e Retorno Programa principal e Subrotina Remote Procedure Call Orientado a Objetos/TAD Camadas

3 Estilos Arquiteturais Componentes Independentes Processos Comunicantes Cliente Servidor Sistemas de Eventos Invocação Implícita Centrado em Dados Repositório Blackboard

4 Estilos Arquiteturais Máquina Virtual Interpretador

5 Arquiteturas Dataflow O sistema realiza uma série de transformações sucessivas sobre uma cadeia de dados A meta é reuso e modificabilidade Principais Estilos Batch sequencial Pipes e filtros

6 Lote Sequencial Componentes ou etapas do processamento são programas independentes, e cada etapa ocorre após o término da outra Dados são transmitidos em um bloco entre as etapas (ou componentes)

7 Lote Sequencial

8 Pipes e Filtros Transformação incremental de dados, efetuada por vários componentes em sucessão Filtros são tradutores de dados (usam pouco contexto) Pipes conectam filtros (stateless) Composição de funções

são tradutores de dados (usam pouco contexto) Pipes

9 Pipes e Filtros

10 Pipes e Filtros Vantagens e Desvantagens Interatividade e cooperatividade entre filtros é difícil Baixa performance Abstração de dados é primitiva Gerencia de buffers Simplicidade Facilidades para compor e paralelizar o sistema

performance Abstração de dados é primitiva Gerencia de

11 Arquiteturas de Chamada e Retorno Criam sistemas modificáveis e escaláveis Dominada pela ordem da computação, normalmente com um único thread de controle Principais Estilos Programa principal e sub-rotinas Remote Procedure Call - RPC Orientada a Objetos/ADT Camadas

único thread de controle Principais Estilos Programa principal e

12 Programa principal e sub-rotinas Decompor e hierarquizar Controle e dados são passados em conjunto

13 Programa principal e sub-rotinas

14 Chamadas de Procedimento Remoto Sub-rotinas executam em outras máquinas conectadas através de uma rede

15 Orientadas a Objetos/TAD Enfatiza o agrupamento de dados + conhecimento acerca de como manipular os dados Orientação a Objetos = TAD+herança+polimorfismo

16 Sistemas em camadas Componentes são alocados a camadas que controlam interação Cada componente se comunica (sempre que possível) apenas com os das camadas vizinhas

17 Arquitetura de componentes independentes Processos independentes que se comunicam através de mensagens Alto grau de modificabilidade através do desacoplamento de várias porções da computação Envio de dados entre processos, normalmente sem controlar a execução de cada um deles. Principais Estilos Processos Comunicantes Sistemas de Eventos Invocação implícita

computação Envio de dados entre processos, normalmente sem controlar a execução de cada

18 Processos Comunicantes Sistemas multiprocessados clássicos Várias especializações Lightweight Processes Distributed Objects Network of Filters Client-Server(Request-Reply) Heartbeat Probe/echo Broadcast Token Passing Decentralized servers Replicated Workers

Network of Filters Client-Server(Request-Reply) Heartbeat

19 Sistemas de Eventos Desacoplamento entre consumidores e produtores de eventos Escalabilidade Adição de novos observadores para eventos que já são produzidos Invocação implícita O produtor de eventos não controla quem será notificado ou quando ele será notificado

para eventos que já são produzidos Invocação implícita O produtor

20 Paradigma Publicador/Assinante

22 Paradigma Observado/Observador

23 Arquitetura centrada em dados A meta é a integração de dados Descreve o acesso e atualização de repositórios de dados amplamente acessíveis Dominada por um complexo depósito de dados centralizado, manipulado por computações independentes Depósitos de dados podem ser passivos (arquivos, bases de dados) ou ativos (ex: blackboard) Principais estilos Repositório Blackboard

24 Repositório

25 Blackboard

26 Arquiteturas de Máquina Virtual Simulam uma funcionalidade que não é nativa do hardware ou do software onde ela não é implementada A meta é portabilidade Simuladores de Software (linguagens - Java VM) ou Hardware (arquiteturas de sistema)

27 Estilos Arquitetônicos Indicações de uso

28 Arquiteturas Data-Flow As interfaces entre os componentes são simples O sistema produz resultados simples e bem identificáveis que derivam diretamente da transformação seqüencial de uma entrada facilmente identificável A relação entre entrada e saídas é temporalmente independente

29 Lote Sequencial Existe uma única saída, resultante de uma única entrada de dados As transformações são seqüenciais

30 Pipes e Filtros A computação envolve transformações sobre uma cadeia de dados contínua As transformações são incrementais. Uma transformação pode executar antes do término do passo anterior

31 Arquiteturas de Chamada e Retorno A ordem da computação é fixa Componentes não podem fazer progresso enquanto aguardando o resultado das chamadas

32 Orientada a Objetos Modificabilidade e Integrabilidade são requisitos de qualidade Information-Hiding produz muitos módulos similares, que no decorrer do desenvolvimento e testes se beneficiam do uso de herança

33 Sistemas em camadas As tarefas do sistema podem ser particionadas entre Específicas da aplicação e; Genéricas a muitas aplicações, mas específicas à plataforma subjacente Portabilidade é importante Você pode usar uma infra-estrutura de computação pré-existente

34 Arquitetura de componentes independentes O sistema executa em uma plataforma multi-processada (ou pode sê-lo no futuro) O sistema pode ser estruturado como um conjunto de componentes fracamente acoplados, de modo que um componente pode fazer progressos de forma independente dos outros. Ajuste de desempenho é importante seja através da re-alocação de tarefas a processos, seja através da re-alocação de processos a processadores

35 Processos Comunicantes Lightweight Processes Acesso a dados compartilhados é crítico para manutenção de desempenho Objetos Distribuídos OO + Componentes Independentes Redes de filtros Data-Flow + Componentes Independentes Cliente-Servidor As tarefas podem ser divididas enter geradores de pedidos (ou consumidores de dados) executores de pedidos (ou produtores de dados)

36 Sistemas Baseados em Eventos Quando é necessário desacoplar consumidores e produtores de eventos Quando é necessário escalabilidade, permitindo-se a adição de novos processos ao sistema, os quais serão integrados a eventos já sinalizados no sistema

37 Arquitetura centrada em dados As questões importantes são o armazenamento, representação, gerenciamento e recuperação de uma grande quantidade de dados persistentes

38 Arquitetura de Máquina Virtual Não existe uma máquina que execute um modelo computacional que foi projetado

39 Resumindo

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