A arquitetura de softwares é importante no desenvolvimento de sistemas pois consiste nas definições dos componentes do software, propriedades externas e relacionamentos com outros softwares. Alguns dos mais conhecidos padrões de arquiteturas são o MVC (Model-View-Controller), MVP (Model-View-Presenter) e Pipeline.
Quando iniciamos um projeto temos que nos preocupar com a arquitetura da aplicação, nesta etapa é definida a plataforma a ser utilizada e como os componentes irão se organizar. Alguns padrões de arquitetura já foram criados com a finalidade de resolver os problemas mais corriqueiros de um projeto e em alguns casos são utilizadas combinações de padrões para atender melhor conforme as necessidades dos projetos.
O padrão de arquitetura Model View Controller (MVC) divide a aplicação ou um pedaço da sua interface em três partes distintas: modelo (Model), visão (View) e controlador (Controller). Ele foi desenvolvido inicialmente para mapear o método tradicional de entrada, processamento e saída, já utilizado por diversos programas.
A camada modelo contém as regras de negócio e os dados da aplicação, ele é o responsável por gerenciar um ou mais elementos, responder perguntas sobre o seu estado e quais as instruções necessárias para mudar seu mesmo. É o modelo que sabe o que o aplicativo deseja fazer e modela o problema a ser resolvido. A camada de visão tem a responsabilidade de apresentar as informações para o usuário, através de uma interface com gráficos, textos, imagens. A visão não tem conhecimento sobre o que a aplicação está fazendo, ela somente recebe instruções do modelo e do controlador e exibe-as na tela. Assim como a visão recebe as instruções das outras duas camadas, ela também envia o seu estado de volta para ambas.
O fluxo básico do padrão MVC começa com a interação do usuário com a interface e o controlador gerenciando este evento de entrada criado pelo usuário, ou seja, a interface é exibida pela camada de visão e controlada pelo controlador. O controlador irá acessar o modelo para realizar as alterações e atualizar os dados conforme a ação do usuário e após retorna as informações para a visão poder exibir para o usuário. Neste caso o modelo também não possui conhecimento direto da camada de visão, somente recebe requisições vindas pelo controlador e retorna informações ao controlador que irá repassar para a visão.
Alguns dos frameworks que possibilitam o desenvolvimento através da arquitetura MVC são ASP.NET MVC (.Net), Spring MVC (Java), Laravel (PHP) entre diversos outros.
Figura 1: Objetos utilizados no MVC e suas interações.
O padrão Model View Presenter (MVP) é uma variação do padrão MVC, com seu surgimento através da IBM e tem como objetivo principal separar a camada de apresentação das camadas de regras de negócio e dados, evitando que o modelo se comunique diretamente com a visão, sem passar pelo controlador. A camada presenter (apresentação) é similar a camada Controller do MVC, cuja função principal é ser mediadora entre as camadas. Ela atua sobre a camada de visão e a camada de modelo, recebendo dados do modelo, formatando-os e enviando para a visão exibir ao usuário. Em outras palavras a camada de apresentação é encarregada de atualizar a visão quando o modelo é alterado, e também de sincronizar o modelo em relação a visão.
Na camada de modelo estão os objetos a serem manipulados, este objeto implementa uma interface que irá expor os campos que a apresentação deverá atualizar quando sofrer alterações pela visão. Esta é a camada que se conecta com o banco de dados e tem a lógica necessária para processar os dados.
A camada de visão irá apresentar a interface com o usuário, possuindo as suas validações específicas de interface com o usuário. Esta camada processa os dados obtidos com o usuário e disponibiliza de forma adequada para as outras camadas. Um exemplo de camada MVP no C# é o Windows Forms.
O padrão MVP pode ser implementado de duas formas:
Passive View: A apresentação é a responsável pela ligação (binding) dos dados entre o modelo e a visão e vice-versa, com isso a visão se torna mais independente do modelo.
Supervising Presenter: A própria visão é responsável pela ligação (binding) dos dados do modelo.
Figura 2: Objetos utilizados no MVP e suas interações.
O Pipeline, também conhecido como Pipe and Filter é uma estrutura para sistemas que processam cadeias de dados, estes processos são encapsulados em filtros e os dados são passados pelos canos (pipes) localizados entre os filtros. A saída de cada elemento de processamento é a entrada para o próximo elemento. O Pipeline é considerado como uma rede em que os dados fluem de uma origem até o destino através de pipes e os dados são manipulados e transformados quando são processados nos filtros.
Os pipes possibilitam o fluxo dos dados e os filtros são responsáveis pelo processamento desses dados, enviando para os pipes antes de todos os dados de entrada serem consumidos. Ele funciona de forma iterativa, onde o pipe se conecta a um filtro, porém não pode ser conectado a outro pipe e nem um filtro se conectar com outro filtro. A nível de arquitetura, o processamento é mapeado pelos filtros e os pipes são os condutores dos dados.
O uso de pipeline é indicado para dividir em uma sequência de pequenas tarefas uma tarefa de processamento maior. Algumas de suas vantagens são sua forma de encapsulamento, recombinação e reuso de dados, dando suporte a sua reutilização. Sistemas com arquitetura pipeline podem ser facilmente estendidos e modificados, tornando-se fácil a implementação em processadores paralelos ou multi-threads em processadores simples. Devido ao processamento ser em lotes, torna-se difícil criar aplicações interativas e pode haver exigência de um buffer de tamanho limitado para evitar sobrecargas na análise dos dados.
Figura 3: Sequência da arquitetura Pipeline
Nos dias atuais do desenvolvimento de sistemas percebemos a importância do uso de uma arquitetura adequada ao sistema, onde utilizando padrões de arquitetura é possível melhorar os atributos de qualidade de um sistema, sendo o mesmo determinante para o sucesso do sistema desenvolvido.
Autor: Thomas Milton Bellaver
Links Relacionados:
Introdução ao Padrão MVC. Disponível em: http://www.devmedia.com.br/introducao-ao-padrao-mvc/29308. Acessado em 25/04/2017.
Model-View-Presenter. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Model-view-presenter. Acessado em 25/04/2017
MVP: Model View Presenter – Revista .net Magazine 100. Disponível em: http://www.devmedia.com.br/mvp-model-view-presenter-revista-net-magazine-100/26318 Acessado em 25/04/2017
Pipes e filtros. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Pipes_e_filtros. Acessado em 25/04/2017
Padrões Arquiteturais de Sistemas. Disponível em: https://pt.slideshare.net/santanavagner/padroes-arquiteturais-de-sistemas. Acessado em 25/04/2017