CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões de Software
Rossana Andrade
[email protected]
Departamento de Computação
Universidade Federal do Ceará
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Objetivos Gerais






Oferecer uma visão geral sobre os conceitos
de padrões de software
Explicar a terminologia
Estimular a escrita de padrões
Apresentar exemplos de padrões de software
Apresentar exemplos de classificação de
padrões e de reuso de padrões
Não pretende exaurir o assunto
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Parte I - Padrões de Software

O que são Padrões
– Diferentes Definições
– Um pouco da história

Escrevendo Padrões
–
–
–
–
Componentes de um Padrão
Um Exemplo
Padrões como uma Peça ou Estória
Diferentes Formatos
• GoF
• Alexander
• Coplien
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O que são Padrões

O que é?
– Nova categoria de conhecimento
• Conhecimento não é novo, mas falar sobre ele é
• Objetivo: conhecer o que você já conhece

Como?
– Partindo de problemas e soluções
recorrentes em diferentes áreas do
conhecimento
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O que é um Padrão (Cont.)

Aplicação
– Arquitetura
– Ciência da Computação
• Engenharia de software
– Engenharia Mecânica
– Telecomunicações
– ...
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O que é um Padrão (Cont.)

Por que padrões de software?
– engenheiros de software não iniciam o seu
projeto do nada
– ao contrário, nós reutilizamos “idéias”que
já vimos antes
– as mesmas técnicas são utilizadas
repetitivamente
– a indústria de software necessita
documentar o que nós fazemos
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Diferentes Definições

“Um padrão é uma entidade que
descreve um problema que ocorre
repetidamente em um ambiente e então
descreve a essência da solução para
este problema, de tal forma que você
use esta solução milhões de vezes,
sem nunca utilizá-la do mesmo modo,”
Christopher Alexander
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Diferentes Definições (Cont.)

“Um padrão é um pedaço de literatura
que descreve um problema de projeto e
uma solução geral para o problema
num contexto particular, ” James
Coplien
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Diferentes Definições (Cont.)

“Um padrão é uma solução provada
para um problema em um contexto, ”
Comunidade de Software
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Um Pouco da História

Object-Oriented (OO)
– Metade do anos 80


Padrões de software emergiram de objetos
Ward Cunningham and Kent Beck
– 1987: linguagem de padrões para interface de usuário

James Coplien
– 1988: idioms

Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, and
John Vlissides
– 1990  1995: Padrões de projeto (Design Patterns)
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Um Pouco da História

Peter Coad
– Desde 1991 explora padrões

The Hillside Group
– 1993: tentativa de montar as primeiras bases para padrões
de software
– Idéias de Alexander integradas aos padrões de projeto da
GoF


1994: The first Pattern Languages of Programming
(PLoP) conference
OOPSLA’94: livro da GoF é lançado
– Padrões de projeto: foco em OO
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Escrevendo Padrões

Escritos na forma literária
 Não apenas documentação
 Diferentes formatos
– GoF, Alexandrian, Coplien, Cockburn, Portland

Componentes essenciais
– nome, contexto, problema, solução e usos
conhecidos

Outros componentes importantes
– forças, contexto resultante, padrões
relacionados, autor e data
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Componentes Essenciais de um
Padrão

Nome
– Uma palavra ou uma frase curta
– É a primeira coisa que o projetista encontra
quando procura uma solução
– Nomes de padrões devem se tornar parte do
vocabulário do domínio
– Iniciantes procuram nomes que descrevem o
problema ou sua solução
– Os nomes do padrões da GoF são analogias
• Bridge, facade, mediator, entre outros
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Componentes Essenciais de um
Padrão (Cont.)

Contexto
– Quando considerar o padrão
– Ajuda a ter uma visão abrangente de onde o
problema surge expressando o seu início, a sua
essência e o seu corpo
– É difícil escrever um bom contexto
– Inclui um histórico dos padrões que têm sido
aplicados antes
• aplicável às linguagens de padrões)
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Componentes Essenciais de um
Padrão (Cont.)

Problema
– Quando utilizar o padrão
– Problema a ser resolvido descrito claramente
– Expresso por uma simples pergunta ou por uma
formulação resumida do problema
– Geralmente a primeira coisa que um procuradorpor-solução observa
– Um entendimento do problema vem da análise
das forças
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Componentes Essenciais de um
Padrão (Cont.)

Solução
– O que fazer para resolver o problema
• Deve descrever claramente o que é necessário para
resolver o problema
– Três tipos
• Uma solução que pode ser usada para todas as
ocorrências do problema
• Uma solução que pode ser melhorada
• E uma solução que vai ser refinada nos níveis de projeto
e implementação de diferentes formas
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Componentes Essenciais de um
Padrão (Cont.)

Usos Conhecidos
– Exemplos de aplicações do padrão em
sistemas reais
– Pelo menos 3 usos conhecidos
• Regra de 3
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Outros Componentes Importantes
de um Padrão

Forças
– O padrão é um balanço de
forças/conseqüências
– Considerações positivas ou negativas a
serem avaliadas a fim de
• mostrar que a solução apresentada é a melhor
• mostrar por que a solução mais óbvia é errada
• mostrar porque o problema é difícil de se
resolver
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Outros Componentes Importantes
de um Padrão (Cont.)

Contexto Resultante
– É a conclusão do padrão
– O estado ou a configuração do sistema
depois da aplicação do padrão, incluindo
as consequências (boas e ruins)
– O contexto resultante de um padrão é a
entrada para os padrões seguintes
• Aplicável para linguagens de padrões
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Outros Componentes Importantes
de um Padrão (Cont.)

Padrões Relacionados
– Como o padrão está relacionado com
outros padrões que se referem ao mesmo
problema
– Com que outros padrões este pode ser
usado
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Um exemplo

Hands in View
 Contexto
– Para explorar uma montanha inteira, um
esquiador deve estar confortável e adaptável a
qualquer terreno e a uma rápida mudança de
terreno
– Para aproveitar melhor este padrão, o esquiador
deve estar esquiando em um nível onde curvas
em paralelo possam ser ligadas consistentemente
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Hands in View (Cont.)

Problema
– O esquiador falha ao tentar a descida na montanha em
declínios profundos e irregulares, resultando em
escorregões, quedas de costas e “yard sales”

Forças
–
–
–
–
–
Medo de cair é a resposta mais básica de todas
Confiança no equipamento é essencial
Movimento contínuo é essencial
Fatiga pode ser um fator em descidas longas
Descida de compromisso com os esquis é essencial para
que os esquis funcionem como projetados
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Hands in View (Cont.)

Solução
– Concentre-se em manter as mãos no campo de visão
– Traga-as para dentro do seu campo de visão imediatamente
depois de cada bastão tocar o chão e de cada curva

Contexto resultante
– Ao colocar as mãos à vista, o alinhamento do corpo muda
do estado de ficar timidamente para trás e permite que as
extremidades do esqui deslizem debaixo do esquiador
– Portanto, o ato de colocar as mãos à vista puxa o corpo
para a frente e, conseqüentemente, para baixo da
montanha, trazendo o peso do esquiador sobre o esqui
montanha abaixo e forçando a extremidade a morder e girar
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Hands in View (Cont.)

Motivação
– A tendência natural de todo ser humano normal é manter a
coluna reta ou em caso de queda eminente, inclinar-se para trás
– Isto provoca quedas e curvas indesejadas quando esquiando
– As conseqüências podem ser claramente entendidas, mas o
medo previne que você se incline para frente.
– Entretanto, deixando as suas mãos no campo de visão, os
esquis devem deslizar mais facilmente sem que você tenha que
confrontar o medo diretamente

Autor
– Don Olson 95/07/07

Origem
– Instrutor de esqui anônimo em algum lugar de Utah.
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Padrões como uma peça ou estória

Analogia de Robert Hanmer
–
–
–
–
–
Contexto: o cenário
Problema: o tema
Forças: desenvolvendo o conflito
Solução: catarse, a moral da peça
Contexto Resultante: “eles viveram felizes para
sempre” ou deixando espaço para a seqüência
– Motivação: a discussão no bar ou no café depois
da peça
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Formato da Gang of Four - GoF

Nome do Padrão e Classificação
– Analogias
– Padrões de criação, de estrutura e de comportamento

Intenção
– Breve descrição do problema e da solução


Também Conhecido Como
Motivação
– Exemplo de protótipo

Aplicabilidade
– Problema, forças e contexto
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Formato da Gang of Four – GoF (Cont.)

Estrutura
 Participantes
 Colaborações
 Conseqüências
Solução
– forças

Implementação
Solução
 Código Exemplo
 Usos Conhecidos
 Padrões relacionados
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Formato Alexandrian

As seções não são fortemente
delimitadas
– Podemos identificar determinados
componentes em todos os padrões
Uma figura no início
 Um parágrafo introdutório

– contexto
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Formato Alexandrian (Cont.)

3 diamantes no início e no fim da explicação
do problema e da solução
– a palavra “therefore:”, imediatamente depois a
solução
– Uma sentença clara do problema, uma discussão
de forças, a solução e a motivação
– Um diagrama mostrando a solução

No final, um parágrafo relacionando o padrão
dentro da linguagem
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Formato do Coplien






Nome
Contexto
Problema
Forças
Solução
Sketch
– Desenhos ou Diagramas


Contexto Resultante
Rationale
– Mostra por que o padrão é útil
– Mostra a importância dos princípios atrás dos padrões
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Parte II: Como Escrever um Padrão
O Processo de Escrita Padrões
 Padrões trabalhando em Conjunto

– O que são Linguagens de Padrões
– Exemplos de Linguagens de Padrões
• Artigo do Gerard Meszaros e do Jim
Doble
– “A Pattern Language for Pattern Writing”
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Próximos Slides

O Processo de Escrita de Padrões
–
–
–
–
Características de um bom Padrão
Um Exemplo de um bom Padrão
Padrões bem Escritos
O que não é um Padrão
• Exemplo
• Dicas
– Padrões trabalhando em conjunto
• O que são Linguagem de Padrões
• Um exemplo
– Guia para Escrita de Padrões
• Sete Hábitos para Escritores Efetivos de Padrões
• Mais Dicas para Escrever Padrões
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Características de um bom padrão

Deve ser uma solução para um problema em um
contexto
 Você deve ser capaz de dizer ao solucionador do
problema o que fazer e como resolver o problema
 Deve ser maduro, uma solução provada (regra de
três)
 A solução deve ser construída dentro da ótica do
solucionador do problema e pode ser implementada
milhões de vezes sem se repetir
 Deve ser capaz de se reproduzir (padrões que
constroem)
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Um Exemplo de um bom Padrão
Nome: Half-Object + Protocol (HOPP)
Problema: Às vezes um objeto deve aparecer
em mais de um espaço de endereçamento.
Como nós podemos fazer a diferença entre
um espaço e múltiplos espaços de
endereçamento de forma transparente?
Forças: Complexidade, Distribuição,
Disponibilidade de Informação, Custo e
Performance
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Um Exemplo de um bom Padrão (Cont.)
Solução
– Divida o objeto em dois objetos-metade,
um em cada espaço de endereçamento,
com um protocolo entre eles
– Em cada espaço de endereçamento,
implemente a funcionalidade para interagir
eficientemente com os outros objetos
naquele espaço de endereçamento (isto
pode resultar em funcionalidade duplicada,
ou seja, funções implementadas em
ambos espaços de endereçamento)
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Um Exemplo de um bom Padrão (Cont.)
Solução (Cont.)
– Defina o protocolo entre os dois objetosmetade de tal forma que ele coordene as
atividades dos dois objetos-metade e
carregue a informação essencial que
necessita ser passada entre os espaços
de endereçamento
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Um Exemplo de um bom Padrão (Cont.)
Sketch
Diagrama UML para uma aplicação de FTP
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Um Exemplo de um bom Padrão (Cont.)
Sketch
Diagrama FTP com a aplicação do HOPP
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Um Exemplo de um bom Padrão (Cont.)
Usos Conhecidos
– Sistemas de Telefonia: half-call
– IBM’s VisualAge Ultra Light Client
• http://www.software.ibm.com/ad/smalltalk/about/ulcfact.html
Padrões Relacionados
– padrões para o projeto de protocolos
• Message as Object, Message Parameter as Object
• Mecanismos para tratar a criação e recepção da
mensagem
– Information collection e Formatting
– Parsing e Handling
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões bem Escritos
Pequenos
 Contam uma história
 Um processo e uma coisa
 Levam em consideração a estética
 Têm um elemento humano explícito
 Uma sentença em uma linguagem de
padrões

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O que não é um padrão: Exemplo

Contexto
– Um grande sistema OO em um computador com
memória virtual

Problema
– Como você aloca objetos na memória?

Solução
– Execute alguns problemas típicos e descubra
quais objetos comunicam-se freqüentemente em
um determinado tempo local e coloque-os na
mesma página
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
O que não é um Padrão: Dicas
Um regra simples
 Uma receita
 Um algoritmo
 Uma estrutura de dados
 Uma solução isolada para um problema
em um contexto

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Grande Círculo
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Próximos Slides

Padrões trabalhando em Conjunto
– O que são Linguagens de Padrões
– Exemplos de Linguagens de Padrões
• Linguagem de Padrões by C. Alexander

Guia para a escrita de padrões
– Exemplo deLinguagem de Padrões
• Linguagem de Padrões para Escrita de
Padrões por Gerard Meszaros e Jim Doble
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões Trabalhando em
Conjunto

Padrões freqüentemente compartilham o
mesmo contexto
 Problemas produzidos por um padrão são
algumas vezes resolvidos por outros
 Um projeto complexo consiste de muitos
padrões
– Catálogo de padrões
– Linguagens de Padrões
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O que são Linguagens de Padrões
“Uma coleção de padrões que
trabalham juntos para resolver
problemas num domínio específico”,
Linda Rising
 “Uma linguagem de padrões é uma
coleção de padrões que ampliam-se
para gerar um sistema”

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
O que são Linguagens de Padrões? (Cont.)





Cada padrão é uma seqüência dentro da
linguagem de padrões
O formato dos padrões formam um grafo
Cada padrão produz um contexto para
aqueles que o seguem
Cada padrão deve construir sobre o contexto
daqueles que vêm antes dele
Existem muitos caminhos válidos dentro de
uma linguagem de padrões
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Um Exemplo de uma Linguagem de Padrões
By C. Alexander
Half-Hidden Garden
Courtyards which live
Garden growing wild
Tree Places
Entrance Transition
Terraced Slope
Fruit Tree
Private Terrace on
the Street
Building Edge
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Guia para Escrita de Padrões

Decisão
– De colocar no papel um problema recorrente e sua
respectiva solução em um determinado domínio

Captura
– Do problema e da solução dentro do domínio

Busca
– Entre padrões existentes para determinar se o padrão é
novo ou pode ser uma melhoria de um padrão existente

Escrita
– De um novo padrão ou re-escrita de um padrão já existente
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Guia para Escrita de Padrões
(Cont.)

Sete Hábitos para Escritores Efetivos de Padrões
–
–
–
–
Hábito 1: Deixe um tempo para refletir
Hábito 2: Escolha uma estrutura/formato
Hábito 3: Seja concreto desde cedo
Hábito 4: Tente escrever padrões distintos e
complementares
– Hábito 5: Apresente os padrões efetivamente
– Hábito 6: Prossiga em uma iteração incansável
– Hábito 7: Colecione e Incorpore Feedback
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Decisão e Captura

Alternativa 1: Hábitos 1 e 3
– Como específicos problemas foram resolvidos
durante a construção de um sistema
• O projetista deve gravar essas experiências e o modo
como as resolveu
• O projetista deve investigar como outros sistemas
semelhantes foram construídos por outros projetistas
• O projetista deve tentar encontrar pelo menos 2
exemplos dos mesmos problemas e soluções antes de
tentar escrever o padrão
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Decisão e Captura (Cont.)

Alternativa 2
– Investigação de problemas de projeto em
sistemas de um domínio específico que
não foram desenvolvidos pelo escritor de
padrões
• Procedimento de captura
• Regra de 3 dos usos conhecidos
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Busca

Exaustiva em uma grande quantidade de
padrões já disponíveis eletronicamente e/ou
em livros
– The Pattern Almanac 2000

Padrões relacionados se o padrão é novo
 Modificação em padrão existente
– Antes o escritor de padrões deve saber a razão
para reescrevê-lo e o que deve ser alterado
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Escrita e Reescrita de padrões

Uma linguagem de padrões para a
escrita de padrões
– Estabelecendo o Contexto
• Estrutura do Padrão
• Legibilidade
• Estrutura da Linguagem de Padrão
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Uma Linguagem de
Padrões para Escrever
Padrões
Pattern Structure
A
Context Setting Patterns
Pattern Language
Pattern
Making Patterns Understandable
C
Mandatory
Elements
Present
Optional Elements
When Helpful
B
Visible
Forces
Relationship to
Other Patterns
Clear
Target
Audience
Understood
Notations
D
Evocative
Pattern
Name
Code
Samples
Noun
Phrase
Name
Meaningful
Metaphor
Name
Code
Samples as
Bonus
(External)
Pattern
Thumbnail
E
Terminology
Tailored to
Audience
Readable
References
to Patterns
Pattern Language Structure
B
Pattern
Language
Summary
Common
Problems
Highlighted
Running
Example
E
Glossary
Intent
Catalog
Skippable
Sections
Single-Pass
Readable
Distinctive
Headings
Convey
Structure
Problem/
Solution
Summary
Findable
Sections
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Estalecendo o Contexto:
Padrões

Estrutura
– Hábito 2
• Componentes essenciais e opcionais
– Descrição dos itens do template escolhido
• Forças Visíveis
• Nome
–
–
–
–
–
Nome composto
Metáfora significativa
Nome evocativo
Padrões relacionados
Código exemplo
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Estalecendo o Contexto:
Padrões (Cont.)

Legibilidade
– Tornando os padrões fáceis de entender
– Hábito 5
• Apresentando o padrão efetivamente
– Hábito 6
• Iteração “eterna”
– Hábito 7
• Coleta e incorporação de feedback
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Estrutura da Linguagem de
Padrões
Problemas comuns entre os padrões
devem ser destacados
 Exemplos executáveis
 Resumo problema/solução
 Hábito 4

– Padrões distintos e complementares
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Mais Dicas para Escrever Padrões

Adote um formato conhecido
– Procedimentos de escrita variam de acordo com o
formato escolhido

Inicie com os componentes essenciais, por
exemplo:
– Forças
– Solução
– Conexões com outros padrões no contexto e no
contexto resultante

Considere sempre o seu leitor
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Mais Dicas para Escrever Padrões (Cont.)

Desenvolva seus próprios rituais e
procedimentos
 Cite todas as fontes
 Dê créditos ao criador, aos editores, ao
primeiro que escreveu alguma coisa a
respeito
 Construa sobre outros padrões onde for
possível e cite as fontes
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Meios de Publicação
Padrões necessitam de um meio nãolinear
 Publicação Web é o meio preferido
 Pode virar uma publicação linear se for
bem indexada e com referência cruzada
 Cultura WikiWiki (http://c2.com/cgi/wiki)

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Conferências PLoP www.hillside.net
EuroPLoP™ 2002
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Workshop de Escritores





Excelente modo de conseguir um feedback
sobre um padrão
Grupo deve ler o artigo antes
Autor permanece em silêncio enquanto os
outros discutem o padrão
Grupo faz de conta que o autor não está lá
Moderador assegura que a discussão é
positiva
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Workshop de Escritores (Cont.)

Cada membro do grupo
– Diz o que gosta antes do que não gosta
– Discute tanto a forma quanto o conteúdo

Seqüência
–
–
–
–
–
–
–
–
Boas vindas ao autor
Autor lê uma seleção
Sumário
Feedback positivo primeiro
Sugestões para melhoria
Fechamento positivo
Autor pede esclarecimentos
Agradecimentos ao autor
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Exercício: escrita de um padrão

Escrever um padrão
 Sugestões
– Organização de Conferências
– Processo de software
• Um arquiteto (engenheiro de software) também
implementa
– Como criar clientes em um modelo
cliente/servidor
– Organização e Processo
– Desenvolvimento de Site Web
– Segurança
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Discussão
Cada grupo tem que ter um nome
 Cada grupo elege um líder para explicar
o padrão
 Outros grupos discutem o padrão

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Parte III: Exemplos de Padrões
Exemplos de Padrões
 Mais exemplos de linguagens de
Padrões
 Classificação dos Padrões de Software
 Workshop de Escritores

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Slide 67
CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Exemplos de Padrões
Web Handlers
 Padrões de Interface Gráfica

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Mais Exemplos de Linguagens de Padrões
By DeBruler

Generative Pattern Language for
Distributed Processing
– Estratégias para decompor sistemas de
software complexos através de nós de
processamento
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Slide 69
CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Mais exemplos de Linguagens de
Padrões (Cont.)

Padrões
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Define The Data Structure
Identify The Nouns
Factor Out Common Attributes
Normalize the Roles
Identify Problem Domain Relationships
Introduce Virtual Attributes
Animate the Data
Time Thread Analysis
Determine The Actors
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Mais exemplos de Linguagens de Padrões (Cont.)
By R. Andrade
Roaming
Outgoing Call
Incoming Call
Mobility Management
Temporary
Paging
Identification
Authentication
Ciphering
Location
Registration
Security
Database
Home and
Visitor
Databases
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Radio Resource
Management
Handoff
Decision
Inter-system
Handoff
Execution Handoff
Failure
Actions
Releasing
Resources
Anchor
Mobile
Switching Center
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Classificação dos Padrões de
Software

Padrões de Requisitos
 Padrões de Análise
 Padrões de Projeto
– Meta-Patterns
– Padrões Arquiteturais

Idiomas
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Classificação dos Padrões de Software (Cont.)
Padrões
Arquiteturais
Padrões de
Requisitos
Padrões de
Análise
Meta-Padrões
Idiomas
Padrões de
Projeto
Requisitos
Análise
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Projeto
Implementação
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões de Requisitos
Documentam as necessidades do
usuário e o comportamento genérico do
sistema em um alto nível de abstração
 Ações que os desenvolvedores de
software podem tomar para melhorar os
requisitos não-funcionais
 Mostram os relacionamentos entre o
usuário ou o operador e o sistema

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões de Requisitos (Cont.)

Fault-tolerant telecommunication patterns
– Visa a manutenção dos sistemas de comutação
– Medidas apropriadas para serem tomadas no
estágio de desenvolvimento de requisitos
• Padrões relacionados a confiabilidade (mensagens do
sistema e falhas do sistema)
– Five minutes of no escalation messages
• Padrões relacionados aos fatores humanos
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões de Análise

Inicialmente apresentados como
complementos aos padrões de projeto
 Um passo antes do projeto
– Modelo de análise que focaliza nas estruturas
conceituais

Padrões de análise do Martin Fowler
– Domínio de conhecimento de software de
negócios
– Party, quantity, subtype state machines, entre
outros
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões de Análise (Cont.)
Party
 Problema: pessoas e organizações têm
responsabilidades semelhantes
 Solução: Crie um tipo party como um
supertype de uma pessoa ou
organização

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Padrões de Projeto


Estrutura repetida de elementos de projeto
“Um esquema para o refinamento de subsistemas ou
de componentes de sistemas ou as relações entre
eles.”
“...resolvem um problema geral de projeto num contexto
particular.”, GoF



Padrões de projeto que incluem detalhes de código
de baixo nível
Aplicados a diferentes tipos de problemas
Padrões Arquiteturais e Meta-Padrões podem ser
considerados Padrões de Projeto.
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Idiomas
Relacionados com a implementação de
características de projeto específicas
 Padrão de baixo nível específico para
uma linguagem de programação

– Idiomas em C++
• C++ Programming Styles and Idioms, James
Coplien, 1991
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Idiomas (Cont.)

Nome: Counted Body
 Contexto: A interface de uma classe é separada de
sua implementação (respectivamente, classes
handle e body)
 Problema: atribuição em C++ é definida
recursivamente como membro-por-membro com
cópia quando a recursão termina
 Solução: Um contador de referência é adicionado à
classe body para facilitar o gerenciamento de
memória
 Autor e data: James Coplien, 1994
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Parte IV: Reuso de Padrões







A Comunidade de Padrões
Ética de Padrões
Reuso
Meios de Publicação
Workshop de Escritores
Referências
Em resumo ... (Conclusões)
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
A Comunidade de Padrões
Uma hierarquia de workshops de
escritores
 Grupos de leitura local
 Grupo Hillside
 Livros com os artigos da conferência
 Conferências PLoP ao redor do mundo

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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Ética de Padrões





Regra de Buschmann: nunca capture suas próprias
idéias em um padrão
Não pense que padrões resolvem tudo
Tente sempre encorajar as pessoas a repassar os
conhecimentos
Sempre reconheça aqueles que criaram as técnicas
ou que primeiro se empenharam a escrever sobre
elas
Não fique tão excitado! Padrões são apenas mais
uma técnica para ajudá-lo no desenvolvimento de
software
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Reuso

Conheça os padrões estão disponíveis
– Catálogo de padrões de 2000
– Escolha aquele que satisfaz as suas
necessidades
• Um padrão é difícil de entender se você não necessita
dele
• Apenas tenha uma visão geral

Utilize o vocabulário dos padrões em
revisões e sessões de projeto
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Reuso (Cont.)

GoF
– Bastante utilizado entre a comunidade de
software

Core J2EE Pattern Catalog
– http://java.sun.com/blueprints/corej2eepatterns/

Padrões Arquiteturais
– Frank Bushmann, Regine Meunier, Hans Rohnert,
Peter Sommerlad, Michael Stal (Gang of Five)
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
GoF Design Patterns
Behavioral Patterns
Creational patterns
Chain of
Responsibility
Abstract factory
Builder
Command
Factory method
Prototype
Singleton
Interpreter
Structural patterns
Iterator
Adapter
Mediator
Bridge
Memento
Composite
Observer
Decorator
State
Facade
Strategy
Flyweight
Template Method
Proxy
Visitor
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Core J2EE Pattern Catalog
Integration Tier
Presentation Tier
Data Access Object
Intercepting Filter
Front Controller
View Helper
Composite View
Service to Worker
Dispatcher View
Service Activator
Business Tier
Business Delegate
Service Locator
Session facade
Transfer Object
Transfer Object
Assembler
Value List Handler
Composite Entity
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Architectural Patterns
From Mud to Structure
Adaptable Systems
Layers
Reflection
Pipes and Filters
Microkernel
Blackboard
Interactive Systems
Distributed Systems
Broker
Pipes and Filters
Microkernel
Model-ViewController
PresentationAbstractionControl
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Aplicando Padrões

Empresas
– IBM, John Vlissides e Erich Gamma
• Design Patterns
– Lucent, Jim Coplien e Linda Rising
• Organizational Patterns
– Nortel, Greg Utas
• Sistemas de Telefonia
– Carleton University
• Teaching Patterns
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Mais sobre Reuso de Padrões

SugarloafPLoP’2002
– Airline Computer Reservation Systems
– Engenharia Reversa de Demeyer
– Uma ferramenta para Reuso: AGAP
– Análise do Reuso de Padrões

Captura de Padrões
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Referências
[1] Andrade, R.M.C, “Capture, Reuse, and Validation of Requirements
and Analysis Patterns for Mobile Systems”, Ph.D. Thesis, University of
Ottawa, Ottawa, 2001.
[2] Alexander, C., Ishikawa, S., Silverstein, M., Jacobson, M., FiksdahlKing, I., and Angel, S., A Pattern Language: Towns, Buildings,
Construction, Oxford University Press, New York, NY, 1977.
[3] Buschmann, F., Meunier, R., Rohnert, H., Sommerlad, P., Stal, M.,
Pattern-Oriented Software Architecture, John Wiley and Sons, New
York, NY, 1996.
[4] Coplien, J. O., Software Patterns, SIGS books and Multimedia, June
1996.
[5] Fowler, M., Analysis Patterns: Reusable Object Models, AddisonWesley, Reading, MA, 1997.
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Referências (Cont.)
[6] Gamma E., Helm R., Johnson R., Vlissides J., “Design Patterns:
Element of Reusable Object-Oriented Software”, 1995.
[7] Pattern Languages of Program Design I, II, III & IV; Patterns from the
PLoP Conference at Allerton Park in Illinois, US and EuroPLoP in
Europe; Addison-Wesley, 1994-95-96-98.
[8] Rising, Linda, “Patterns: A Way to Reuse Expertise,” IEEE
Communications Magazine, Vol. 37, No. 4, April 1999.
[9] Rising, Linda, The Pattern Almanac 2000, Software Pattern Series,
Addison-Wesley, 2000. ISBN 0-201-61567-3.
[10] Schmidt, D., “Tutorial about Design Patterns,” Available at
http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/patterns.html
[11] Yoder, Joseph, Tutorial “Software Patterns”, SugarloafPLoP’2002,
Itaipava, Rio de Janeiro, RJ.
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Maiores Informações

Página de Padrões do Grupo Hillside
– http://hillside.net
– Apontadores para listas, livros, arquivos ftp, padrões online, conferências, entre outros

Listas
– [email protected]
– [email protected]
– [email protected]

Repositório de Padrões Portland
– http://c2.com/ppr/index.html
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Em resumo ...

Arquitetos experientes não têm consciência
que utilizam padrões
– Bons para compartilhar informação e capturar
conhecimento

Padrões funcionam como uma porta para
troca de experiências
– Pode ajudar novos desenvolvedores a
aprenderem com os mais experientes

Vocabulário Comum
 Padrões dão uma competência arquitetural
de organização
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Em resumo ... (Cont.)

Você deve escrever padrões para
– Aprender mais sobre padrões
– Compartilhar conhecimento
• Provavelmente você usa alguma coisa que não foi
documentada ainda
– Tarefa difícil e nem todos tem tempo ou vontade

Você deve reutilizar padrões
– Em busca de uma melhoria no desenvolvimento
de software
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CK147 - Tópicos Avançados em Sistemas de Informação
Por enquanto é só, Pessoal!
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