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Arquitetura Java #1

Este é o primeiro capítulo de uma série que estaremos lançando no blog da Globalcode para discutirmos fundamentos e arquiteturas Java.Vamos iniciar tratando de alguns fundamentos de arquitetura como: o que é arquitetura, o que faz um arquiteto, contextos e cenários.

Este texto é parte extraída do nosso material de arquitetura usado na formação Academia do Arquiteto Globalcode e estamos abrindo ele gratuitamente para gerar uma literatura aberta e de fácil entendimento sobre este grande tema: arquitetura de software, esperamos que gostem!

1. O que é arquitetura de software

Arquitetura é um conjunto de fundamentos, decisões e componentes que representam a base de um software. A arquitetura tem maior foco em requisitos não-funcionais, mas também deve sempre considerar o contexto que é representado pela soma do cenário, ambiente, recursos e objetivos de negócio.

Vejamos a definição formal, segundo IEEE:

"Architecture is the fundamental organization of a system embodied in its components, their relationships to each other, and to the environment, and the principles guiding its design and evolution. [IEEE 1471]"

1.1 O arquiteto de software

Os papéis de um arquiteto de software e o que precisamos fazer para nos tornarmos arquitetos de software é algo muito discutido. Acreditamos que um arquiteto de software é um desenvolvedor com muita experiência e que trabalhou em diferentes projetos, cenários, fases e com diferentes recursos. Esta vivência o torna mais qualificado para tomar decisões importantes ao planejar uma arquitetura.

Arquitetos de software devem SIM saber programar na plataforma que trabalha, mas não necessariamente vai escrever use-cases no dia-a-dia e fazer commit de código. A habilidade de saber desenvolver e estar atualizado tecnicamente na plataforma adotada é fundamental para modelagem, desenvolvimento de provas de conceito e principalmente viabilizar diálogo com equipe.

1.2 Preciso de uma arquitetura?

Existem plataformas de desenvolvimento tão alto nível que podem dispensar o planejamento de uma arquitetura, pois em geral essas plataformas já possuem um estilo arquitetural embarcado e a ferramenta conduz o desenvolvedor a segui-lo. Plataformas de desenvolvimento como Java / Java EE, .NET, PHP, Ruby, Python, etc. possuem um eco-sistema muito grande em termos de possibilidades de componentes, bibliotecas, framework e ferramentas e só as decisões sobre o que usar já será um dos trabalhos de arquitetura. Outro fator que vai evidenciar a necessidade e o quanto deveremos nos esforçar para planejar uma arquitetura é o porte do projeto, seus objetivos de negócio e a vida útil do software.

Em geral softwares corporativos são complexos e tendem a durar anos nas empresas. Se este é seu caso e você utiliza uma das plataformas citadas, sim, você precisa de uma arquitetura e um arquiteto.

1.3 Arquitetura Vs. Design

Se já não bastasse o assunto arquitetura ser amplo suficiente, ainda temos também uma questão a ser esclarecida sobre arquitetura vs. design. Especificamente aqui no Brasil temos algumas características regionais em termos de tradução e entendimento da palavra design, que sempre nos parece muito mais no sentido de algo gráfico.

O fato é que a palavra design como verbo significa projetar, desenhar, planejar, esboçar e enquanto pronome projeto, desenho, modelo, plano, esquema, esboço. No Brasil o uso mais comum para tradução técnica da palavra design graças a tradução de “design pattern” é projeto o que seria uma infelicidade se pensarmos em aplicar “Arquitetura vs Projeto”. Graças ao significado ambíguo da palavra design, acredito que o mais comum no Brasil é utilizarmos palavra modelagem (e que não vem de design), sendo assim teríamos como título de tópico “Arquitetura Vs. Modelagem”.

Esclarecidos eventuais equívocos de interpretação sobre a palavra Design, vamos citar as diferenças entre design e arquitetura:

•    Arquitetura atua em um nível mais alto, tratando de elementos que envolvem infraestrutura, dados, comunicação e integração;
•    Design atua em um nível mais baixo e mais perto do código. Vai tratar forma geral da API sendo muito comum utilizar o termo “design de API” e também de componentes e como eles irão interfacear.

1.4 Arquiteturas Web

Pesquisamos recentemente sobre o que a comunidade de arquitetos tem compartilhado na internet através de blogs, livros e discussões em fóruns e nossa conclusão é que maior parte das opiniões são generalizadas e apresentadas por profissionais que provavelmente tem apenas experiência na Web, por este motivo não se dão nem ao luxo de citar "no contexto do meu trabalho com o tipo de aplicativo que desenvolvo eu acredito na técnica X", simplesmente falam da tal técnica X como se fosse a única para tudo e todos.

O fato é que quando falamos sobre arquitetura de software, o software pode ser mobile, Web, desktop, TV digital, um game, um firmware, um IDE, um ERP e atualmente no Brasil (talvez no mundo todo!) maior parte das oportunidades são para aplicativos corporativos / administrativos na Web (leia-se CRUDs e Power CRUD*). Isso faz com que uma enorme quantidade de desenvolvedores exclusivamente Web publiquem visões e opiniões dentro do contexto Web, o que faz sentido! Mas os autores devem sempre deixar explícito seu contexto de trabalho. Acreditamos que frases como “Não distribua seu objetos”  pouco agregam para desenvolveres de mais alto nível pois não contextualizam e dificultam a interpretação correta.

1.5 Contexto: Ambiente + Cenário + Recursos + Estratégia

Pra complicar ainda mais o assunto: mesmo focando apenas em um dos tipos de software, por exemplo os corportativos na Web, temos a questão do cenário, ambiente, recursos  que podem  também afetar radicalmente os quesitos da arquitetura. Tenho um amigo que trabalha no Google da Califórnia na parte de desenvolvimento, mas ele estave desenvolvendo o sistema de assistência técnica de notebooks do Google. Portanto é bastante evidente que a arquitetura para este sistema e seu conjunto de fundamentos será completamente diferente da arquitetura do Google+.

Podemos ir ainda mais longe, eu mesmo trabalhei para um agência de publicidade há mais de 15 anos onde eu era responsável por desenvolver soluções "descartáveis". Um evento surgia, uma base de dados chegava via fax, um sistema era criado com DDD (digitando-driven design), alterado em run-time para suportar as loucuras do cliente e da campanha e depois jogado fora. Isso pode acontecer ainda mais facilmente nos dias de hoje com campanhas na Internet! Não é interessante desenvolver um software descartável? Será que práticas protocoladas de arquitetura vem ao caso?


1.6 Generalizações técnicas: certo, mas errado.

Visualizando arquitetura de software como algo muito amplo, devemos evitar recomendações generalizadas, pois a tendência é que as pessoas transformem técnicas em crenças.

Vamos ver alguns exemplos de diretivas de arquitetura e design que encontramos com facilidade na internet.

1.6.1 Exemplo 1: Design-pattern DAO está depreciado

Quantos aplicativos acessarão os mesmos dados com os mesmos critérios e precisarão das mesmas otimizações de performance de busca em RDBMS usando ORM? 1? tudo bem pode ficar sem o DAO, mas se for em um grande banco brasileiro você poderá ter 7 empresas diferentes com mais de 5.000 desenvolvedores acessando os mesmos dados da mesma forma. Se o arquiteto modernão falasse para esse banco colocar critérios JPA nos controladores, adeus uniformidade do acesso e cada novo controlador poderá gerar um novo gargalo e risco na arquitetura. Além disso, imagine se você precisar de regras de segurança baseada em dados? Tipo tal papel / grupo só pode ver objetos cliente tipo pessoa física do estado de SP.Controladores costumam já ter um bom conjunto de responsabilidades e em geral tendem a ter acoplamento com a tecnologia Web em questão, portanto ao migrar de Spring MVC para Wicket, Vaadin ou outro você dificilmente aproveitará seu controlador, se você tiver um componente de acesso aos dados, pelo menos ele poderá ser reutilizado em diferentes tecnologias Web.

A conclusão é simples: se você tem um componente com regras de acesso e agregações de dados complexas e precisa compartilhar isso entre vários aplicativos você PRECISA de um componente de dados.  Se vai se chamar de DAO ou não ficará a seu critério. Eric Evans escreveu sobre Domain Driven Design  que adota o pattern Repository com uma abordagem mais moderna em termos de modelagem orientada a objetos mas também seus prós e contras.

Lembre-se, o fato de se chamar X ou Y nunca vai eliminar a necessidade de criação de componentes e classes com responsabilidades finitas!

1.6.2 Exemplo 2:  Vamos adotar Test-driven development!

Está é uma frase bastante perigosa dentro de uma empresa tradicional pelo fato de que empresas gostam de métodos uniformes e buscam incessantemente um padrão de desenvolvimento para “fabricar” software, o que é uma utopia. Adotar Test-driven development em todas as fases do desenvolvimento de todos os softwares da empresa não será um boa decisão. Não somos contra TDD, pelo contrário, mas não achamos útil para TODAS as fases de um software.

1.6.3 Exemplo 3: Patterns


Existem críticas sobre overengineering que culpam o excesso de patterns por gerar complexidade desnecessária. O pattern é uma forma de resolver um problema, falar para evitar usar patterns é como falar "evite ter problemas ao desenvolver software". Bastou você precisar implementar undo / redo e bingo, ou você vai aplicar um pattern para solucionar isso ou vai gastar o tempo para criar o seu próprio. Claro que não defendo o uso desnecessário de patterns, mas costumo dizer: o software é simples? faz no office. O que nós desenvolvemos não costuma ser simples e patterns, principalmente o 23 GoF ajudam muito em qualquer plataforma de desenvolvimento.

1.6.4: Exemplo 4: Nunca use if's, isso é resolvido com polimorfismo!

Não é bem assim, polimorfismo pode custar muito caro, por exemplo, em embarcados. Além disso o extremo do abandono de if's, como acontece em algumas linguagens, levaria facilmente a modelos equívocados e super dimensionados. Isso também pode ter um certo impacto em termos de performance pois late binding tem um custo mais alto para carregamento de classe.

1.6.5 Então... contextualize-se!

Esses foram alguns exemplos de afirmações controversas que encontramos na Internet cujo autor não se contextualizou. Vamos lembrar que não estamos escrevendo a bíblia, podemos e devemos ser específicos quando defendemos uma técnica de arquitetura!

Bem para finalizar, esta é só a primeira parte onde estamos tratando os assuntos sobre o que é uma arquitetura, um arquiteto e entender a importância de contextualizar e nunca generalizar.

Este post não reflete opiniões sobre DAO, TDD e Patterns mas sim apresenta apenas erros em afirmações generalizadas feitas por arquitetos.

Em breve falaremos sobre requisitos não-funcionais, tomando decisões técnicas e posteriormente sobre técnicas de componentização com Java EE. Aguardem!

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