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Padrões e estilos arquiteturais

Outro princípio muito usado durante o processo de design arquitetural é o uso de padrões. Os padrões podem ser considerados como experiência estruturada de design, pronta para ser reusada para solucionar problemas recorrentes. Um padrão de design arquitetural define elementos, relações e regras a serem seguidas que já tiveram sua utilidade avaliada em soluções de problemas passados.

A principal diferença entre um padrão arquitetural Também chamado de estilo arquitetural. e um padrão de design é que o primeiro lida com problemas em nível arquitetural, se tornando assim mais abrangente no software. Por outro lado, a aplicação de um padrão de design tem efeito mais restrito na solução. Mais uma vez, devemos lembrar que essa divisão não é absoluta e que podemos encontrar padrões inicialmente descritos como arquiteturais tendo efeito apenas local no design e vice-versa.

De acordo com McConnell no livro Code Complete McConnell, S. Code Complete . Microsoft Press, Segunda edição, Junho 2004. , podemos citar os seguintes benefícios do uso de padrões em um projeto:

  • Padrões reduzem a complexidade da solução ao prover abstrações reusáveis . Um padrão arquitetural já define elementos, serviços e relações arquiteturais, diminuindo assim a quantidade de novos conceitos que devem ser introduzidos à solução.
  • Padrões promovem o reuso . Como padrões arquiteturais são soluções de design para problemas recorrentes, é possível que a implementação (parcial ou total) do padrão já esteja disponível para reuso, facilitando o desenvolvimento.
  • Padrões facilitam a geração de alternativas . Mais de um padrão arquitetural pode resolver o mesmo problema, só que de forma diferente. Portanto, conhecendo diversos padrões, um arquiteto pode avaliar e escolher qual ou quais padrões irão compor a solução do problema, considerando os benefícios e analisando as desvantagens proporcionadas por eles.
  • Padrões facilitam a comunicação . Padrões arquiteturais facilitam a comunicação da arquitetura porque descrevem conceitos e elementos que estarão presentes no design. Portanto, se uma solução de design contém padrões que são conhecidos por todos os participantes da comunicação, os elementos e conceitos definidos pelos padrões não precisam ser explicitados, uma vez que os participantes já devem conhecê-los também.

A seguir, citamos alguns padrões arquiteturais que foram popularizados no livro Pattern-Oriented Software Architecture Buschmann, F. et al , Pattern-Oriented Software Architecture, Volume 1: A System of Patterns. John Wiley&Sons, Agosto 1996. , de Buschmann et al :

  • este padrão define a organização do software em serviços agrupados em camadas de abstração . As camadas são relacionadas de modo que cada uma só deve se comunicar com a camada adjacente acima ou abaixo dela. Se apresentamos graficamente as camadas empilhadas, as camadas dos níveis superiores apresentam um nível de abstração maior, mais próximas aos serviços disponíveis aos usuários. Enquanto isso, nas camadas inferiores, temos serviços mais básicos, normalmente de infraestrutura, e que servem para compor os serviços de camadas mais acima. Como exemplo de arquitetura que usa este padrão, podemos citar a arquitetura da pilha de protocolos TCP/IP. Ela é organizada em cinco camadas, sendo elas: Aplicação, Transporte, Rede, Enlace e Física.
  • este padrão organiza o software para processar fluxos de dados em várias etapas. Dois elementos básicos são definidos: os chamados filters , que são os elementos responsáveis por uma etapa do fluxo de processamento; e os chamados pipes , que são os canais de comunicação entre dois filters adjacentes. Note que a arquitetura pode conter diferentes pipes e filters , de modo que possam reusados e recombinados para diferentes propósitos. O exemplo canônico de uso do padrão Pipes&Filters é a arquitetura de um compilador, que pode ser dividida nos seguintes filters : analisador léxico, analisador sintático, analisador semântico, gerador de código intermediário e otimizador, que são conectados por diferentes pipes . Entre eles, encontramos o pipe que conecta o analisador léxico ao sintático e que transmite um fluxo de tokens ; o pipe que transporta a árvore de derivação sintática do analisador sintático para o analisador semântico; o pipe que transporta a árvore de sintaxe do analisador semântico para o gerador de código intermediário; e, por fim, o pipe que conecta o gerador de código intermediário ao otimizador.
  • este padrão, por sua vez, divide a arquitetura em três elementos distintos: a lógica de negócio (ou model ), que representa as funcionalidades e os dados do sistema; visões (ou views ), que representam a forma de exibir o estado da lógica de negócio ao usuário; e os controladores (ou controllers ), que são responsáveis pela entrada de dados dos usuários. O padrão também define que deve existir um mecanismo de propagação de mudanças, de forma que a interface com o usuário (composta das visões e dos respectivos controladores) se mantenha consistente com a lógica de negócio. Este padrão é comum em sistemas interativos e foi também popularizado em sistemas web por meio de frameworks , a exemplo de JSF JavaServer Faces Technology (JSF) : (External Link) , Struts Apache Struts : (External Link) e Spring MVC Spring Framework : (External Link) .
  • este padrão é a base de arquiteturas extensíveis orientadas a plugins . Ele define um elemento arquitetural que será o núcleo do sistema e elementos chamados pontos de extensão. Este núcleo provê serviços de infraestrutura para compor as funcionalidades mais básicas do sistema e um serviço de registro e configuração de componentes em tempo de execução. O serviço de registro e configuração tem como responsabilidade a adição de novas funcionalidades a partir dos pontos de extensão pré-definidos. Estes pontos de extensão servem para guiar e restringir os tipos de funcionalidades a serem adicionadas. Como exemplo de aplicação do padrão Microkernel , podemos citar o sistema operacional MINIX MINIX : (External Link) , o ambiente de desenvolvimento Eclipse Eclipse : (External Link) e diversos sistemas de manipulação de imagens que são extensíveis por meio de plugins , como o GIMP The GNU Image Manipulation Program (GIMP): (External Link) e o ImageJ ImageJ - Image Processing and Analysis in Java : (External Link) .

Questions & Answers

what is the stm
Brian Reply
is there industrial application of fullrenes. What is the method to prepare fullrene on large scale.?
Rafiq
industrial application...? mmm I think on the medical side as drug carrier, but you should go deeper on your research, I may be wrong
Damian
How we are making nano material?
LITNING Reply
what is a peer
LITNING Reply
What is meant by 'nano scale'?
LITNING Reply
What is STMs full form?
LITNING
scanning tunneling microscope
Sahil
how nano science is used for hydrophobicity
Santosh
Do u think that Graphene and Fullrene fiber can be used to make Air Plane body structure the lightest and strongest. Rafiq
Rafiq
what is differents between GO and RGO?
Mahi
what is simplest way to understand the applications of nano robots used to detect the cancer affected cell of human body.? How this robot is carried to required site of body cell.? what will be the carrier material and how can be detected that correct delivery of drug is done Rafiq
Rafiq
what is Nano technology ?
Bob Reply
write examples of Nano molecule?
Bob
The nanotechnology is as new science, to scale nanometric
brayan
nanotechnology is the study, desing, synthesis, manipulation and application of materials and functional systems through control of matter at nanoscale
Damian
Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
How can I make nanorobot?
Lily
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
how can I make nanorobot?
Lily
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
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Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

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Source:  OpenStax, Arquitetura de software. OpenStax CNX. Jan 05, 2010 Download for free at http://cnx.org/content/col10722/1.9
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