Engenharia de software Unidade 2

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i t d ã
PRÁTICAS DE ENGENHARIA DEPRÁTICAS DE ENGENHARIA DE
SOFTWARESOFTWARE
PROJETO DE SOFTWAREPROJETO DE SOFTWARE
COM UML - PADRÃO DECOM UML - PADRÃO DE
PROJETOPROJETO
Autor: Esp. Daniel dos Santos Brandão
IN IC IAR
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introduçãoIntrodução
Padrões são essenciais quando falamos de projetos de software orientado a objetos e faz
parte da boa prática no desenvolvimento de sistemas. Uma vez que uma equipe de
desenvolvimento tenha recebido uma demanda de criação de um sistema, faz parte do
projeto a diagramação de classes e objetos como forma de melhorar a compreensão da
documentação por parte de todos os envolvidos no processo, sejam gerentes de projetos,
programadores, designers e cada membro da equipe de desenvolvimento. Na engenharia
de software é comum utilizar o que chamamos de design pattern, em inglês, que traduzimos
por padrão de projeto. Dentro do desenvolvimento de softwares, adotar um padrão de
projeto é o mesmo que ter as ferramentas corretas para cada ocasião. Afinal, como na
colocação de um parafuso em um processo de montagem ou fabricação, cada unidade pode
ter um tamanho, o que requer um tipo da chave próprio. No padrão de projeto, existem
diferentes tipos para os vários tipos de projetos que são possíveis de serem realizados ou
requeridos. É sobre isso que você irá aprender.
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Um padrão é um modelo com um conjunto de regras que devem ser seguidas em vista a
contribuir para trazer benefícios nessa utilização. Para que um padrão seja consolidado, ele
passa por testes e avaliações, então, já é o começo do caminho para alavancar os passos
seguintes. Iniciar um projeto sem entender qual padrão pode auxiliá-lo provavelmente lhe
fará perder muito tempo e dinheiro. E, com bom uso de técnicas e tecnologias, você é capaz
de gerenciar as mudanças, versões e releases, ao longo do ciclo de vida do desenvolvimento
do seu software.
Por isso, podemos dizer que com o bom uso de padrões de projeto, somos capazes de
realizar um mesmo trabalho com menos tempo, menor investimento e mais precisão aos
passos do projeto. De acordo com Sommerville (2011), a partir do momento em que são
identificados os principais componentes do sistema de software e suas interfaces, é
possível organizar os componentes, utilizando um padrão de arquitetura, tal como um
modelo cliente-servidor, ou em camadas. Inicialmente, os padrões de arquitetura foram
propostos como estilos de arquitetura, termo que ainda é usado por Pressman e Maxim
(2016). De modo geral, um padrão de arquitetura representa, de fato, um estilo adotado
para projetar a arquitetura de um software.
Nesta unidade, você vai compreender o porquê de se utilizar padrões de projeto e a
importância de gerenciar a configuração ao longo do ciclo de vida do desenvolvimento dos
sistemas de software.
Padrão de ProjetoPadrão de Projeto
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Arquitetura de Software
A importância da arquitetura de software pode ser percebida à medida em que contribui
diretamente para o desempenho, robustez, capacidade de distribuição e manutenibilidade
de um sistema de software. O profissional, conhecido como arquiteto de software, é o
responsável por levar em consideração os requisitos que foram analisados e especificados
pelo analista de sistemas ou analista de requisitos para, então, formular um produto, isto é,
o software a ser desenvolvido.
Se na fase de requisitos forem modeladas as funções e comportamentos necessários, o que
é para ser implementado deverá estar claro e, agora, o projeto de arquitetura deve criar um
modelo de software que vai representar como se deve fazer. Nessa fase será destacada e
detalhada essa arquitetura, as estruturas de dados, as interfaces e componentes que serão
essenciais para, na próxima fase, implementar o software.
A importância de se projetar um software corretamente se dá pelo fato de que essa fase é
de extrema relevância para que o produto final seja de qualidade, pois se o modelo de
arquitetura não representar um software adequado e esperado, o código que for gerado na
implementação não corresponderá ao que foi requerido e, consequentemente, resultará em
saibamaisSaiba mais
Em inglês, o termo Padrão de Projetos é chamado de
Design Pattern, onde Design significa nesse caso
projeto e Pattern é traduzido como padrão. Na
engenharia de software, o termo design é utilizado
para estabelecer como os requisitos levantados
devem ser implementados na construção do
software. Para saber mais, acesse o link a seguir.
ACESSAR
https://www.opus-software.com.br/design-patterns/
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um software de má qualidade. Afinal, todo novo carro ou nave espacial nasce de um projeto.
E acredito que seja bem claro para você o porquê, certo? Sem um projeto, como a equipe
que participa no desenvolvimento e fabricação poderá seguir os passos até chegar ao
objetivo final, o novo produto? Sem projeto e sem padrões, haveria muito mais trabalho
para se desenvolver algo novo.
Portanto, o projeto de software abrange a representação do software a ser desenvolvido e,
com isso, pode conter atividades diferentes, de acordo com objetivo de software desejado.
Sommerville (2011), Pressman e Maxim (2016) apontam as quatro atividades que podem
ser parte do processo de projeto de sistemas de software: projeto de arquitetura, de
interface, de componente e de banco de dados.
Uma arquitetura vai além de uma estrutura física, pois ela é, por exemplo, a forma como
diversos componentes do andar de um prédio são integrados para formar um todo. Isso
também inclui se integrar aos demais andares e ao entorno do prédio e sua vizinhança para,
enfim, tratar de detalhes como cores, texturas, iluminação, piso etc., para, então, formar o
prédio completo.
A arquitetura do software é, portanto, a estrutura ou estruturas do sistema, que
compreendem elementos de software, os elementos visíveis externamente, propriedades
desses elementos e os relacionamentos entre eles. As propriedades “externamente visíveis”
se referem a essas suposições de que outros elementos podem criar um outro elemento,
como serviços, características de desempenho, falhas de manipulação, uso de recursos
compartilhados e assim por diante. Assim, os requisitos funcionais ou não funcionais são
interpretados de maneira diferente no projeto de software. Mais à frente vamos olhar
algumas das implicações dessa definição em mais detalhes.
praticarVamos Praticar
Padrão de projetos é uma área da engenharia de software responsável por estabelecer diretrizes
de diferentes formas de realizar um trabalho de desenvolvimento de software. Dela dependem
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outras áreas da engenharia de software como a Arquitetura de Software. Sobre a arquitetura de
software, assinale a alternativa que apresenta a sua descrição corretamente.
a) É nessa fase do projeto que os requisitos deverão ser levantados.
b) É um modelo com um conjunto de regras que devem ser seguidas em vista a contribuir
para trazer benefícios ao projeto.
c) O projeto de arquitetura deve criar um modelo de software que vai representar como se
deve fazer.
d) Quatro atividades da arquitetura de software: projeto de arquitetura, de interface, de
componente e de banco de dados.
e) Se o modelo de arquitetura não representar um software adequado e esperado, o código
que for gerado na implementação corresponderá ao que foirequerido.
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O projeto de arquitetura é o processo para identificar os subsistemas que compõem um
sistema e o framework para controle e comunicação do subsistema. É uma descrição da
arquitetura do software. Na fase inicial do processo de concepção do sistema, representa a
ligação entre a especificação e os processos de projeto. Muitas vezes é realizada em
paralelo com atividades de especificação. Trata-se de identificar os principais componentes
do sistema e suas comunicações.
Abstrações sobre a arquitetura:
Arquitetura em pequena escala – preocupa-se com a arquitetura dos programas
individuais. Nesse nível, estamos preocupados com a maneira como um programa
individual é decomposto em componentes.
Arquitetura em grande escala – preocupa-se com a arquitetura de sistemas
corporativos complexos que incluem outros sistemas, programas e componentes
do programa. Esses sistemas empresariais estão distribuídos em diferentes
computadores, que podem ser possuídos e geridos por diferentes empresas.
Veja as vantagens da arquitetura explícita no infográfico a seguir:
Visão Arquitetural -Visão Arquitetural -
Arquitetura emArquitetura em
CamadasCamadas
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Os padrões são formas de apresentar, compartilhar e reusar o conhecimento sobre
sistemas de software, conforme afirma Sommerville (2011). Esse padrão se trata de uma
descrição abstrata, estilizada, de boas práticas experimentadas e testadas em diferentes
ambientes e sistemas e, por isso, para se tornar um padrão, significa que essa arquitetura foi
bem-sucedida em sistemas já implementados. Certamente, esse padrão deve descrever
quando ele é mais adequado e outros detalhes que abordam pontos fracos e fortes.
Arquitetura Cliente-Servidor
Não existe apenas um padrão de arquitetura para sistemas. Existem alguns padrões e, por
isso, é preciso entender cada um deles para saber sob qual deles um sistema deverá estar
posto. Existem diferentes formas de se estruturar servidores de aplicações, mas todas elas
se baseiam no princípio da arquitetura cliente-servidor, onde uma aplicação tem seus
arquivos e dados armazenados em uma estrutura maior e mais robusta (lado Servidor) e são
acessadas por interfaces (lado Cliente).
A Arquitetura em Camadas é a decomposição de sistemas complexos em partes menores e
focadas em seu papel (camada) para facilitar a compreensão do mesmo, como também,
facilitar a manutenção desse sistema.
Um exemplo simples e de fácil compreensão de sistema em camada é um Sistema Web.
Geralmente ele será dividido em três (3) camadas: o chamado front-end (que compreende
basicamente ao uso das linguagens html, css, js) é onde temos a camada de apresentação
Comunicação
de
stakeholders
A arquitetura pode ser usada como um foco de
discussão pelos stakeholders do sistema.
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(interface) e exibição dos dados (1ª camada), sendo essa camada não apropriada para tratar
regras de negócio e processar grande volume de informações. A camada responsável por
isso é a  chamada back-end (representada por linguagens de programação dinâmicas como
PHP, Python, Ruby, C#, Java etc.) que possui estrutura e controle do lado servidor para
processar dados e tratar regras de negócio (2ª camada). Nisso, uma terceira camada entra
em cena, para persistir (armazenar) os dados, chamada de camada de dados, contendo o
banco de dados, que é o responsável pela persistência e armazenamento deles.
Existem outros exemplos de padrão de projetos que, a seguir, vamos detalhar mais como o
padrão bastante comum na web chamado MVC (Model, View, Controller) e suas variantes.
Padrão MVC
saibamaisSaiba mais
A arquitetura Cliente-Servidor funciona como uma
base para todas as formas de arquitetura e
desenvolvimento de aplicações web. Na prática, todo
sistema web tem o lado demandante (cliente) e o
solicitado (servidor). Quanto a estrutura de acesso a
dados, também é a mesma, com clientes solicitando e
servidores oferecendo serviços. Portanto, a
arquitetura Cliente-Servidor não é uma concorrente
das demais, mas se apresenta como um padrão
comum, com as funções de servidores ficando bem
claras no objetivo de atender o lado cliente. Para
saber mais, acesse o link a seguir.
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https://www.gta.ufrj.br/ensino/eel878/redes1-2016-1/16_1/p2p/modelo.html
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A arquitetura da web hoje é baseada no modelo utilizado desde os primórdios da web até os
dias atuais, que é o Cliente-Servidor. Com a expansão da capacidade dos computadores,
diversas empresas passaram a disponibilizar servidores para terceiros, iniciando os
chamados servidores de hospedagem. Esse modelo, onde o cliente se conecta através da
internet a servidores que fornecem os dados necessários e solicitados pelos usuários, é uma
estrutura que possui grande aceitação e parece consolidada mesmo com as tecnologias
mais recentes.
O MVC é uma das principais formas de representação de camadas. O Model é o Modelo de
camada responsável pela modelagem de dados, onde os componentes se preocupam em
manter ou persistir os dados no sistema. Dentro de um software é a parte da programação
que irá interligar o sistema ao SGBD (Sistema Gerenciador de Banco de Dados). View é a
camada de visão, representa a interface do sistema, vinculada ao que chamamos de Front-
end. A programação é voltada para criação das telas e interface do usuário com o sistema.
Controller é a camada de Controle onde a programação é voltada para a lógica do negócio.
Nessa camada é onde se estabelece a conexão entre a interface da View e os dados que
estão no servidor, na camada Model. Aqui são utilizadas linguagens de programação mais
dinâmicas, capazes de gerar lógica ao sistema e conectar o mesmo ao banco de dados onde
estarão as informações do software criado.
Um sistema web tradicional é dividido em camadas. Entenda camada como uma separação
em níveis onde eles vão do usuário até o servidor web. O MVC é um modelo de arquitetura
web em 3 camadas que divide cada uma delas como responsável por parte de uma aplicação
web. As três camadas desse modelo representam a:
Apresentação (View): trata-se da parte visual, a interface dos sistemas. Nessa
camada, o usuário pode “navegar” e utilizar o sistema, interagindo, inserindo e
requisitando dados através de formulários, botões e hiperlinks. Em geral, não
processa muita informação, ou seja, não contém elementos mais profundos de
regras de negócios do sistema. É responsável por requisitar dados dos servidores
de dados e web.
Lógica (Controller): camada onde se localizam as regras de negócio. Na prática
são servidores de arquivos que hospedam as linguagens de programação
chamadas de back-end. É a camada que requer maior poder computacional para
permitir acesso de vários usuários ao mesmo tempo com distintas requisições.
Dados (Model): a camada de gerenciamento de dados é onde se conectam aos
bancos de dados. Requer uma maior segurança, visto que todos os dados do
sistema e de seus usuários estão ali. Também são servidores com poder
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computacional de maior porte, principalmente quanto à capacidade de
armazenamentos (Storage), pois os dados aumentam em uma escala cada dia mais
gigantesca.
Esse modelo de arquitetura ainda é bastante utilizado, mesmo com outros mais emergentes
surgindo. Ele garante que diversos tipos de dispositivos possam ter acesso aos dados,
inclusive os equipamentos da emergente tecnologia de Internet das Coisas.
Arquitetura Monolítica
Assimcomo vimos que a arquitetura cliente-servidor é uma forma padrão de disposição de
sistemas na web, a arquitetura monolítica também utiliza a arquitetura em camadas como
forma de disponibilizar dados de uma aplicação desenvolvida.
Essa arquitetura tem por característica dividir funcionalidades de um sistema em partes,
porém, com um mesmo núcleo. A proposta da arquitetura monolítica é o uso de modelos
como containers, onde cada um tem a estrutura necessária para suportar uma aplicação por
inteiro, como por exemplo um sistema on-line de uma clínica onde o usuário pode utilizar o
aplicativo da unidade de saúde para agendar uma consulta e, ali por trás existe um back-end
com a lógica do negócio de modo que a empresa possa gerenciar as consultas e pagamentos
realizados também. Logo, uma mesma base de programação existente pode ser tanto
clientes como os funcionários da empresa que, neste caso, estarão usando a mesma lógica
de sistema, porém com interfaces diferentes. Para um cenário como esse, a arquitetura
monolítica se mostra como uma boa alternativa.
Na Figura 2.1 a seguir, é apresentado um exemplo de um ERP com diferentes módulos em
modelo monolítico.
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O esquema apresentado na Figura 2.1 demonstra de maneira simples a ideia da arquitetura
monolítica em que cada módulo do sistema ERP (Enterprise Resource Planning) é um tipo de
sistema de gestão bastante difundido nos negócios. Nessa estrutura, cada módulo do
sistema permanece unificado em um mesmo servidor e, de maneira direta, todos têm
acesso a uma mesma base de dados, chamada de Banco de Dados Monolítico. Assim, toda a
estrutura de uma aplicação permanece fisicamente em um mesmo servidor, de maneira
centralizada, mesmo que haja a divisão em camadas, essa divisão acaba sendo transparente
ao usuário.
Arquitetura de Microsserviços
Microservices ou Microsserviços são estruturas relativamente recentes. A AWS,
subsidiária da gigante do varejo Amazon, descreve Microsserviços como “[...] uma
abordagem arquitetônica e organizacional do desenvolvimento de software na qual o
software consiste em pequenos serviços independentes que se comunicam usando APIs
bem definidas. Esses serviços pertencem a pequenas equipes auto suficientes” (AWS
AMAZON, 2019, on-line). A Figura 2.2 apresenta a estrutura da arquitetura de
Microsserviços.
Figura 2.1 - Estrutura Monolítica
Fonte: Elaborada pelo autor.
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Conforme a Figura 2.2 mostra, a arquitetura de microsserviços quebra o sistema em partes
menores. Independentemente do tipo de dispositivo que você utilize para acessar o sistema
(1), a camada de interface (2), o acesso aos dados será por aplicações diferentes. Na camada
de servidor (3) os diversos tipos de módulos ou serviços que uma aplicação possa servir são
divididos em partes menores, realizando uma subdivisão do servidor, não sobrecarregando
apenas uma máquina, mas dividindo o trabalho em servidores distintos. Se você analisar
friamente, não é apenas por questão de simples escolha, mas por razões como a
escalabilidade das aplicações e a forma de manter servidores de dados e seus serviços
inclusos.
Ao compararmos os modelos de arquitetura monolítica e microsserviços podemos notar
diferenças em sua estrutura que tornam a escolha entre um e outra bem distinta. Para
Batista (2018) existem diversos conflitos que podem surgir no modelo monolítico, como a
questão da escalabilidade (capacidade de um sistema em expandir ou crescer), na
dificuldade de se adicionar novas tecnologias ao processo e treinar novos profissionais de
uma equipe de desenvolvimento. Em contraponto, Batista ainda afirma que “microsserviços
é a separação de elementos de funcionalidade colocados em serviços separados, dessa
forma tornando-os totalmente autônomos e totalmente independentes” (BATISTA, 2018, p.
411). Na comparação direta, o modelo de microsserviços se apresenta como uma
alternativa menos burocrática para uma possível expansão do sistema e futura manutenção
do mesmo.
Figura 2.2 - Arquitetura de Microsserviços
Fonte: Elaborada pelo Autor.
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praticarVamos Praticar
A criação de um sistema baseado na Web em três camadas apresenta benefícios para quem
desenvolve o sistema e para os responsáveis por manter essa aplicação em funcionamento. Em
virtude de ele ser dividido em três camadas, cada uma delas tem uma função específica dentro do
seu contexto. Sobre a camada de apresentação, assinale a alternativa correta.
a) É a etapa do processo de desenvolvimento de um sistema responsável pelo
levantamento de requisitos.
b) É a interface do sistema, que são as telas e as formas como o usuário interage com o
sistema ou aplicativo.
c) É parte do sistema em que está o código-fonte, também chamado de back-end,
responsável pela lógica do sistema.
d) É capaz de gerar e armazenar dados em servidores Web. Utiliza os chamados SGBDs
para tal função.
e) É a camada "ponte" entre as camadas lógicas e de dados de um sistema.
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Indo além dos algoritmos e estruturas de dados da computação, projetar e especificar a
estrutura geral do sistema surge como um novo tipo de problema. Questões estruturais
incluem organização bruta e estrutura de controle global. O uso de protocolos para
comunicação, sincronização e acesso a dados, atribuição de funcionalidade para projetar
elementos, distribuição física, composição de elementos de design, escala e desempenho e
seleção entre alternativas de design são características que precisam ser levadas em
consideração ainda no projeto de software.
Nesse contexto, o uso de diagramas é uma forma de auxiliar no entendimento de práticas
importantes quanto ao desenvolvimento de uma aplicação. Após ampliar a visão para um
ponto de vista arquitetural em camadas, o diagrama de classes de projeto explica o
funcionamento do diagrama de sequência descrevendo as interações de um método que
interage e percorre cada camada do modelo, com troca de parâmetros.
O diagrama de classes de projeto é um modelo orientado a objetos em camadas e esse
modelo é orientado a objetos do modelo BCE (Boundary- Fronteira, Control-Controle e Entity-
Entidade) ampliando-se a visão do modelo conceitual para o modelo de projeto.
No diagrama de sequência a ênfase está nas representações e na interação entre os objetos
de um cenário, realizado por operações ou métodos (procedimentos ou funções). Pensa-se
no Caso de Uso (funcionalidade), seu fluxo de execução como método (procedimento ou
Diagrama de ClassesDiagrama de Classes
de Projeto e suade Projeto e sua
Visão em CamadasVisão em Camadas
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função), as interações e chamadas dos métodos perfazendo a comunicação entre cada
camada do modelo.
Deve especificar as classes de software e as interfaces da aplicação não somente das
entidades conceituais. O diagrama de classes de projeto possui informação tipicamente
incluída, como: Classes, associações e atributos; Interfaces, incluindo métodos e
constantes; Métodos; Informação de tipo de atributos; Navegabilidade e Dependências
(SAUVÉ, 2014).
Segundo Pressman e Maxim (2016), uma arquitetura de sistema de software compreende:
Uma coleção de componentes de software e de sistema, conexões e restrições.
Uma coleção de partes interessadas do sistema precisa de declarações.
Uma justificativa que demonstra que os componentes, conexões e restrições
definem um sistema que, se implementado, satisfaria a coleção de declarações de
necessidade das partes interessadasno sistema.
Em geral, é possível modelar arquiteturas de um modo simples, com blocos que
representam componentes, que podem estar dentro de caixas, que acoplam
subcomponentes. As setas representam a comunicação dos dados de controle entre os
componentes, conforme a direção da seta.
Os blocos nem sempre são tão simples ou podem ser representativos do componente,
como um banco de dados, um computador, dentre outros, isto é, podem ter formas e
características diferentes, o banco de dados, por muitas vezes, é representado por um
cilindro, o computador por uma imagem etc. O importante é que ele seja claro, facilite a
discussão do projeto entre os stakeholders (os envolvidos e interessados no resultado do
projeto) e seja útil para documentar um projeto de arquitetura com seus componentes,
interfaces e conexões (SOMMERVILLE, 2011).
No diagrama de sequência a ênfase está nas representações e na interação entre os objetos
de um cenário, realizado por operações ou métodos (procedimentos ou funções). Pensa-se
no Caso de Uso (funcionalidade), seu fluxo de execução como método (procedimento ou
função), as interações e chamadas dos métodos perfazendo a comunicação entre cada
camada do modelo.
Classes de Projeto: definição de classes como componentes de software, classes de
software. Especifica-se as classes de software e as interfaces da aplicação, não somente das
entidades conceituais. Em análise orientada a objetos quando fala-se em diagrama de
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classes de projeto há três (3) estereótipos de classes que facilitam a análise e visão
arquitetural do projeto de sistema.
Sauvé (2014) nos apresenta um passo a passo de como elaborar um diagrama de classes de
projeto. Segundo o autor, os pontos mais importantes neste processo são:
Identificar todas as classes que participam da solução em software - Isso é feito
pela análise dos diagramas de interação;
Incluí-las num diagrama de classes;
Duplicar os atributos, a partir das entidades associadas no modelo conceitual;
Adicionar nomes de métodos descobertos nos diagramas de interação;
Adicionar informação de tipo aos atributos e métodos;
Adicionar as associações necessárias para a visibilidade de atributos;
Adicionar setas às associações para indicar a direção da visibilidade de atributos;
Adicionar linhas de relações de dependência para indicar a visibilidade que não
seja de atributo.
A Figura 2.3 apresenta um exemplo de diagrama de classes de um projeto de software.
Na Figura 2.3 ilustrada por Pressman e Maxim (2016), é apresentada uma classe chamada
Sistema de um programa qualquer. Na parte superior da figura temos os chamados
atributos, que representam as características de um objeto de um sistema no paradigma
orientado a objetos. Na parte de baixo estão demonstradas as funções, que são métodos de
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uma classe que permite a um objeto poder executar ou realizar uma ação como tarefa (no
caso os métodos são programa, exibir, reiniciar etc.). Em um diagrama completo, várias
classes estarão inseridas e terão uma ligação. Toda relação entre classes, assim como em um
diagrama no modelo conceitual, terá um sentido da relação, indicado por setas.
Agregação, Associações e
Dependências
No contexto da orientação a objetos, existem conceitos como a herança, capacidade de uma
classe herdar característica de outra. Nisso, existem também associações e dependências,
afinal uma superclasse gera dependência de suas subclasses. Como exemplo de agregação
temos a relação entre uma superclasse e suas subclasses, conforme nos mostra a Figura 2.4
a seguir:
A Figura 2.4 apresenta um diagrama contendo uma classe chamada Jogador que possui
quatro (4) subclasses, chamadas: CabeçaJogador, CorpoJogador, BraçosJogador e
PernasJogador. Na agregação, esse diagrama representa que as subclasses agregam valor à
superclasse à qual estão ligados, ou seja, representam um complemento de informação
através de dados específicos. Logo, um objeto do tipo Jogador poderá ter dados sobre suas
características físicas como cabeça, corpo etc.
Existem casos que a associação poderá trazer indicação de multiplicidade.
Figura 2.4 - Classe composta de agregação
Fonte: Pressman e Maxim (2016, p. 196).
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Isso indica dizer que podem ser determinadas quantas “associações” serão possíveis, como
por exemplo “quantos braços e pernas” possui um jogador. A Figura 2.5 apresenta um
exemplo de multiplicidade do diagrama da Figura 2.4, da relação entre classes de um
jogador.
Na Figura 2.5 temos, então, a relação de multiplicidade que indica a incidência máxima de
cada item da relação. Assim, o diagrama indica que cada jogador pode ter apenas uma (1)
cabeça, um (1) corpo, várias (ou mais de uma, no caso) de pernas e braços. No caso, o
asterisco (*) representa muitos na cardinalidade de diagramas.
Figura 2.5 - Diagrama de Classes com Multiplicidade
Fonte: Adaptada de Pressman e Maxim (2016, p. 199).
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Diagramas baseados em UML (Uni�ed Modeling Language) são formas de padronizar um
projeto de software. O trabalho nessa área é exemplificado pelo desenvolvimento de
linguagens de descrição arquitetônica (ADLs), que são linguagens formais que facilitam a
descrição dos componentes e conexões de uma arquitetura. As representações dessa
linguagem são geralmente de forma gráfica e fornecem alguma forma de sintaxe "caixa e
linha" para especificar componentes e conectá-los. Um diagrama de sequência é um
diagrama usado na UML que representa uma sequência de processos, mais especificamente
a troca de mensagens entre objetos, na execução de um método.
Um projeto pode ter uma grande quantidade de métodos em classes diferentes, pode ser
difícil determinar a sequência global do comportamento. O diagrama de sequência
representa essa informação de uma forma simples e lógica. É uma solução dinâmica de
modelagem em UML bastante usada porque incide especificamente sobre linhas da vida, ou
os processos e objetos que vivem simultaneamente, e as mensagens trocadas entre eles
para desempenhar uma função antes do término da linha da vida.
Descreve a maneira como os grupos de objetos colaboram em algum comportamento ao
longo do tempo. Ele registra o comportamento de um único caso de uso e exibe os objetos e
Diagrama deDiagrama de
Sequência, deSequência, de
Arquitetura eArquitetura e
ImplantaçãoImplantação
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as mensagens passadas entre esses objetos no caso de uso.
Logo, podemos dizer que o Diagrama de Sequência é uma das ferramentas UML usadas
para representar interações entre objetos de um cenário, realizadas através de operações
ou métodos (procedimentos ou funções). Esse diagrama é construído a partir do Diagrama
de Casos de Usos. Primeiro, define-se qual o papel do sistema (Use Cases), depois, é definido
como o software realizará seu papel (Sequência de operações).
O diagrama de sequência dá ênfase à ordenação temporal em que as mensagens são
trocadas entre os objetos de um sistema. Entende-se por mensagens os serviços solicitados
de um objeto a outro, e as respostas desenvolvidas para as solicitações.
Características do Diagrama de Sequência
Para entendê-lo, é importante conhecer a função da Linguagem de modelagem unificada.
UML é um conjunto de ferramentas de modelagem que orienta a criação e notação de
muitos tipos de diagramas, incluindo diagramas comportamentais, de interação e
estruturais.
reflitaRe�ita
A Documentação de software é composta
de diversos elementosque, em conjunto
trazem antecipação de problemas a serem
resolvidos. Mas, todo projeto de Software
precisa de documentação?
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Um diagrama de sequência é uma espécie de diagrama de interação, pois descreve como, e
em qual ordem, um grupo de objetos trabalham em conjunto. Esses diagramas são usados
por desenvolvedores de software e profissionais de negócios para entender as
necessidades de um novo sistema ou para documentar um processo existente. Diagramas
de sequência são conhecidos como diagramas de eventos ou cenários de eventos.
Seus benefícios podem ser referências úteis para empresas e outras organizações. Para
Pressman e Maxim (2016, p. 205), “diferentemente de um diagrama de estados, que
representa comportamento sem citar as classes envolvidas, um diagrama de sequência
representa comportamento descrevendo como as classes passam de um estado para outro”.
O emprego de um diagrama de sequência pode se dar dentro das seguintes situações:
Cenário de uso: um cenário de uso é um diagrama de como seu sistema poderia
ser utilizado. É ótimo para certificar-se de que você compreendeu a lógica de cada
cenário de uso do sistema.
Lógica do método: assim como você usaria um diagrama de sequência UML para
explorar a lógica de um caso de uso, você pode usá-lo para explorar a lógica de
qualquer função, procedimento ou processo complexo.
Lógica de serviço: se você acredita que serviços são métodos de alto nível usados
por clientes, um diagrama de sequência é ideal para mapeá-lo.
Existem alguns elementos do diagrama de sequência que são primordiais para se entender
o processo como um todo. De modo geral, são compostos por um conjunto de elementos
arquitetônicos (ou, se desejar, projetados) que possuem uma forma específica. Perry e Wolf
(1992) distinguem entre elementos de processamento, dados e elementos de conexão, e
essa taxonomia geralmente persiste na maioria das outras definições e abordagens. A
seguir, uma lista com a  descrição dos principais elementos que compõem os diagramas de
sequência:
Actor (Ator): É o usuário que inicia a interação, a troca de mensagens. Pode ser
um ator humano (usuário de sistema), uma funcionalidade ou componente
(usuário sistêmico, o sistema chamando algum componente) ou até mesmo um
hardware.
Lifeline (Linha de Vida): É a instância de um componente, onde chegam
chamadas, e de onde partem chamadas (chamadas = mensagens).
Fragment (Fragmento): É uma “caixa” que inserimos nos diagramas de sequência
onde destacamos estruturas condicionais (if/else), loops (for/while), tratamentos de
exceção etc.
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Message (Mensagem): É a mensagem “de fato”. Ligamos a “seta” nas lifelines
(linhas de vida/instâncias dos componentes) contidas no diagrama (sempre na
direção do fluxo das interações), definindo qual é o método usado (se um
diagrama de projeto), parâmetros/valores passados nas mensagens. Se é um
diagrama de esboço (para troca de ideias), então as mensagens são mais textuais.
Símbolos Comuns de Mensagens
A Figura 2.6 a seguir apresenta um exemplo de Diagrama de Sequência descrevendo os
eventos decorrentes do agendamento de uma consulta médica em uma unidade de saúde:
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O diagrama apresentado acima representa o ator “secretária” que realiza a operação de
Agendar Consulta. Perceba que o diagrama descreve os passos de maneira textual,
seguindo uma ordem indicada pela numeração, onde 1 indica Informa Nome Do Paciente,
que seria o primeiro passo da secretária no sistema. A partir daí, a sequência a ser seguida é
baseada nos números subsequentes como 1.1, 1.1.1 e assim por diante. Essa enumeração é
de total importância para se obter o total de interações que o ator terá no sistema, assim
como determinar a sequência dos passos a serem dados.
Diagrama de Arquitetura e
Implantação
Um diagrama da arquitetura pode ajudar os projetistas e desenvolvedores de sistemas a
visualizar a estrutura geral de alto nível do sistema ou a aplicação do sistema para a
finalidade de proteger o sistema e atender às necessidades dos usuários. Você também
pode usar diagramas de arquitetura para descrever padrões usados em todo o projeto. É
como um modelo que pode ser usado como um guia para a conveniência de discutir,
melhorar e acompanhar a equipe. Ele possui variações, como diagrama de arquitetura
funcional, de aplicação, de implantação, entre outros.
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Um diagrama de implantação UML é um diagrama que mostra a configuração dos nós de
processamento em tempo de execução e os componentes que vivem neles. Os diagramas de
implantação são um tipo de diagrama de estrutura usado na modelagem dos aspectos
físicos de um sistema orientado a objetos. Eles costumam ser usados para modelar a
visualização de implantação estática de um sistema (topologia do hardware).
O diagrama de implantação geralmente é utilizado quando se quer descrever com quais
sistemas existentes o sistema adicionado recentemente precisará interagir ou integrar,
assim como para saber qual a robustez do sistema (por exemplo, hardware redundante em
caso de falha do sistema, para projetos de servidores). Uma coisa que deve ser levada em
consideração é também o que e quem irá se conectar ou interagir com o sistema e como
eles farão isso. Em geral, é uma estrutura básica que pode ser usada na fase de
planejamento do sistema, ajudando os membros da equipe de desenvolvimento a entender
a arquitetura, discutir mudanças e comunicar intenções claramente.
O diagrama de implantação é bastante utilizado na descrição de sistemas com alta
complexidade e que foram criados para sistemas distribuídos, requerendo muito poder
computacional. Como exemplo, para uma aplicação criada para o ambiente em nuvem, caso
haja a necessidade se realizar backups diariamente, é muito importante determinar todo
recurso necessário, em nível de hardware, dentro do diagrama, assim como elencar o total
de servidores a serem interligados, para poder garantir a segurança da aplicação.
Os diagramas de implantação são importantes para visualizar, especificar e documentar
sistemas embarcados, cliente / servidor e distribuídos, e também para gerenciar sistemas
executáveis por meio de engenharia avançada e reversa. Na prática, um diagrama de
implantação é apenas um tipo especial de diagrama de classes, que se concentra nos nós de
um sistema. Graficamente, um diagrama de implantação é uma coleção de vértices e arcos.
Os diagramas de implantação geralmente contêm: caixas (que representam os nós do
sistema, software ou hardware) e as conexões entre os nós são representadas por uma
linha. Veja a figura a seguir:
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A Figura 2.7 representou um diagrama de implantação com nós interligados.
Figura 2.7 - Diagrama de implantação
Fonte: Adaptada de Visual Paradigm (2019).
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indicações
Material
Complementar
FILME
A rede social (social network)
Ano: 2010
Comentário: O filme conta a história de Mark Zuckerberg,
criador do Facebook, e como ele invadiu a base de dados de
Harvard para roubar informações sobre as garotas da
universidade, tirando a ideia da criação do FaceMash a partir do
projeto dos irmãos Winklevoss, detentores do requisitos iniciais
para criação de uma rede social universitária. Baseado nisso e
motivado pelo fim de um relacionamento, o filme mostra como
Zuckerberg idealizou a maior rede socialdo mundo até então, o
Facebook. Para conhecer mais sobre o filme, acesse o trailer a
seguir.
TRAILER
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L IVRO
Engenharia de Software: Produtos
Editora: LTC
Autor: Wilson de Pádua Paula Filho
ISBN: 8521636687
Comentário: Nesta obra o autor enfatiza o uso da engenharia de
software para obtenção de produtos de software que tragam
benefício em seu uso, e não problemas. Com foco nos
fundamentos da engenharia de software, este livro tem por
objetivo apresentar as práticas mais consagradas dessa disciplina
da área de sistemas e TI.
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conclusão
Conclusão
O conjunto de estruturas necessárias para raciocinar sobre o sistema inclui elementos de
software, relações entre eles e propriedades de ambos. Neste livro, usamos uma definição
baseada na definição de Arquitetura de Software e isso nos ajuda a saber o que documentar
sobre uma arquitetura. O padrão de projeto de um sistema pode ser descrito de (pelo
menos) três perspectivas: particionamento funcional de seu domínio de interesse, sua
estrutura e a alocação da função de domínio para essa estrutura. A definição dos diagramas
de classe, de sequência, arquitetura e de implantação enfatiza a pluralidade de estruturas
presentes em todos os sistemas de software. Essas estruturas, cuidadosamente escolhidas
e projetadas pelo arquiteto, são a chave para alcançar e raciocinar sobre os objetivos de
projeto do sistema. Essas estruturas são a chave para entender a arquitetura. Portanto, eles
são o foco da abordagem para documentar uma arquitetura de software. Portanto,
podemos concluir que para documentar uma estrutura, é necessário uma boa
documentação, boa definição de requisitos e a escolha de um padrão de projeto condizente
com o que se espera ter ao final do projeto.
referências
Referências
Bibliográ�cas
AWS AMAZON. O que são microsserviços? [2019]. Disponível em:
https://aws.amazon.com/pt/microservices/. Acesso em: 9 fev. 2020.
https://aws.amazon.com/pt/microservices/
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BATISTA, F. de A. Arquitetura de Microsserviços: Uma Solução Leve para Grandes Sistemas
no Futuro. In: ENCONTRO NACIONAL DE PÓS-GRADUAÇÃO (ENPG), VII, 2018, Santos.
Anais [...]. Santos, SP: UNISANTA, 2018.
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PRESSMAN, R.; MAXIM, B. Engenharia de Software - Uma Abordagem Profissional. 8. ed.
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VISUAL PARADIGM. What is Deployment Diagram? [2019]. Disponível em:
https://www.visual-paradigm.com/guide/uml-unified-modeling-language/what-is-
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https://www.gta.ufrj.br/ensino/eel878/redes1-2016-1/16_1/p2p/modelo.html
http://www.dsc.ufcg.edu.br/~jacques/cursos/apoo/html/proj1/proj8.htm
https://www.visual-paradigm.com/guide/uml-unified-modeling-language/what-is-deployment-diagram/
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