.NET - Padrões de Arquitetura de
Software|
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Neste artigo vou apresentar os conceitos sobre padrões de arquitetura de software. |
O que vem à mente quando você ouve arquitetura de software ?
Pense numa arquitetura de um prédio que mostre as características e secções que
devem ser incluídas num edifício, desde a fundação até à cobertura.
A arquitetura de software é a base do ciclo de vida do desenvolvimento de software, pois influencia muitos fatores, como manutenção, escalabilidade, segurança e estabilidade. É ela que descreve as principais ideias e características de um sistema, incluindo as conexões, o ambiente e outras bases de design.
Uma arquitetura de software bem definida estabelece a base para um alto desempenho, tolerância a falhas, confiabilidade e escalabilidade do seu sistema. Portanto, escolher uma arquitetura adequada para o desenvolvimento do seu software oferecerá um melhor desempenho, mesmo em uma situação desafiadora.
Desta forma ao escolher o padrão de arquitetura de software apropriado, é importante selecionar os padrões de arquitetura mais adequados para você.
O que é um padrão de arquitetura de software ?
Em termos simples, um padrão arquitetônico é como um conjunto de diretrizes para projetar software que ajuda a resolver problemas comuns de design que surgem em diferentes situações de desenvolvimento de software.
Pense nisso como um plano ou esboço para o seu sistema, mostrando como as diferentes partes devem interagir. Basicamente, um padrão é uma forma de resolver um problema dentro de uma situação específica. Mesmo que não seja a arquitetura em si, um padrão de arquitetura é um conceito-chave que ajuda a compreender os elementos da arquitetura de software.
Muitos sistemas diferentes podem usar o mesmo padrão, tornando-os “estritamente descritos e comumente utilizados”. Assim, escolher o padrão de arquitetura de software correto é crucial para o sucesso de um sistema.
Como afirmamos no início, o padrão de arquitetura de software é a base do ciclo de vida de desenvolvimento de software e desempenha um papel importante no projeto de sistemas de software eficazes e bem-sucedidos
Benefícios dos padrões de arquitetura de software
Os padrões de arquitetura de software são realmente importantes porque podem ajudar a resolver diferentes problemas em diversas situações. Por exemplo, em vez de colocar uma carga pesada em apenas um servidor, podemos dividir solicitações complexas de usuários em partes menores e distribuí-las por vários servidores.
Agora, vejamos alguns dos benefícios do uso de padrões de arquitetura para aplicativos de software.
Descreve os recursos básicos de um aplicativo: É importante compreender as qualidades, pontos fortes e fracos de cada um para escolher a arquitetura certa para seus objetivos de negócios.
Os padrões de arquitetura provaram ser úteis na determinação dos principais recursos e comportamento de um aplicativo. Por exemplo, alguns padrões funcionam bem para criar aplicativos altamente escaláveis, enquanto outros são ótimos para aplicativos agéis.
Mantém a eficiência e a qualidade: Problemas de qualidade podem surgir em qualquer projeto de desenvolvimento de software. Escolher a arquitetura certa pode realmente reduzir esses problemas e garantir que seu software seja executado com eficiência.
Fornece agilidade: Os aplicativos de software geralmente passam por alterações durante o desenvolvimento e mesmo depois de serem lançados. Planejar a arquitetura básica com antecedência dá flexibilidade ao seu aplicativo, facilitando alterações
posteriores.
Solução de problemas: Ter um plano para a arquitetura de software ajuda a entender como todas as partes funcionarão juntas. Essa base permite que a equipe de desenvolvimento utilize os melhores métodos para resolver problemas complexos e evitar problemas futuros.
Facilita a produtividade: Não importa o quão habilidoso alguém seja em programação, é importante seguir regras comuns. Ao estabelecer o padrão de aplicação correto, a organização pode compreender rapidamente o status do projeto. Além disso, a produtividade aumenta quando o padrão de arquitetura é definido para definir o escopo do projeto.
Vejamos a seguir alguns padrões que você tem que conhecer
1- Padrão em camadas
Esse tipo de arquitetura é muito
comum na engenharia de software. Ele classifica o software em camadas, cada uma
realizando tarefas específicas, como mostrar coisas na tela, lidar com tarefas
de negócios e armazenar informações. Essa configuração facilita a construção e o
cuidado do software, e você costuma vê-la em aplicativos da web.
Um caso
de uso de um padrão em camadas é uma loja online que pode ser acessada
contratando um desenvolvedor de aplicativos móveis na Índia. Essa arquitetura
mantém separados os botões em que você clica, a parte comercial (como o
processamento de pagamentos) e o local onde as informações são armazenadas (como
os detalhes do seu pedido).
O mesmo se aplica a um aplicativo bancário,
que garante que coisas como conversar com clientes, fazer transações e armazenar
dados estejam todas em suas zonas. Mesmo em sistemas que lidam com muito
conteúdo, como uma plataforma de blog, ele mostra o conteúdo, gerencia-o e
mantém-no armazenado.
Desvantagens: Às vezes, ter essas camadas se
comunicando muito pode tornar as coisas mais lentas. Além disso, se as linhas
entre essas camadas não forem claras, isso poderá causar problemas. Imagine as
camadas sendo como vizinhos que precisam conversar – pode ser confuso quando a
comunicação está atrasada. Muitas camadas, por outro lado, podem complicar as
coisas.
2- Padrão Cliente-Servidor
Esse tipo de padrão de
arquitetura divide o aplicativo em duas partes: clientes (a parte que você vê e
com a qual interage) e servidores (a parte que processa os dados em segundo
plano). É perfeito para sistemas usados na Internet, como serviços baseados na
web.
Um caso de uso disso é o e-mail – a parte que você usa para enviar
ou receber e-mails é como um cliente, e há um servidor central que contém todos
os e-mails. O mesmo vale para jogos online: seu dispositivo se comunica com um
grande servidor para atualizações instantâneas do jogo e interação com outros
jogadores.
Desvantagens: Às vezes, quando muitas pessoas o usam, o
servidor pode ter dificuldade para acompanhar. Além disso, garantir que os
clientes e o servidor conversem bem pode ser complicado. E se o servidor
tiver um problema, isso poderá causar problemas para todos que tentarem usar o
aplicativo.
3- Padrão Mestre-Escravo
O padrão de arquitetura de software mestre-escravo é como ter duas funções importantes: o mestre, que é responsável por escrever as coisas, e o escravo, que lida com a leitura das coisas. Essa divisão torna as coisas mais fáceis, melhorando a forma como os dados entram e saem.
Um caso de uso desse padrão é, por exemplo, quando você tem um grande projeto com muitas pessoas fazendo solicitações no projeto. Essa arquitetura ajuda seu aplicativo a permanecer confiável e não ficar sobrecarregado. O mestre cuida das tarefas de escrita, enquanto os escravos cuidam das solicitações de leitura. É como ter um sistema de trabalho em equipe para gerenciar todas as demandas dos usuários.
Desvantagens: O principal a observar aqui é o mestre. Se ele falhar, poderá causar problemas, não apenas no funcionamento das coisas, mas também na perda de dados e backups. Portanto, embora seja uma maneira inteligente de lidar com bancos de dados, você precisa estar atento a essa possível falha.
4- Padrão ponto a ponto
Nesta arquitetura, os
diferentes pares (nós) desempenham papéis duplos como clientes e servidores.
Eles compartilham coisas diretamente entre si, dispensando a necessidade de um
servidor principal. Isso é útil em sistemas onde as coisas estão espalhadas,
como no compartilhamento descentralizado de arquivos.
Imagine
compartilhar arquivos com seus amigos – você pode fazer isso diretamente, sem
precisar de um grande local de armazenamento central. Essa configuração também é
muito comum em redes blockchain, onde cada nó possui uma cópia completa de toda
a cadeia. Mesmo em ferramentas de trabalho em equipe, como quando você colabora
em projetos, você pode compartilhar recursos diretamente usando esta
configuração ponto a ponto.
Desvantagens: Ter nós conectados diretamente
pode levantar preocupações de segurança. Além disso, em redes realmente grandes,
pode ser um pouco complicado aumentar a escala sem problemas. Além disso, sem um
chefe central, às vezes pode ser um desafio coordenar tudo.
5- Padrão de filtro de tubo
Nesse padrão, as
informações passam por um conjunto de filtros alinhados em um pipeline, passando
por alterações ou sendo processadas. Isso é comumente usado para sistemas que
lidam com processamento de dados.
Isso pode ser usado em casos como
trabalhar em imagens – os filtros em um pipeline podem ajustá-las passo a passo,
adicionando efeitos como desfocá-las ou ajustar cores.
Ao trabalhar com
muitos dados, como prepará-los para análise, ele os filtra em um processo de
pipeline e os transforma à medida que avança. Mesmo mexendo no áudio, como
torná-lo mais claro ou reduzir o ruído, os filtros fazem seu trabalho um após o
outro.
Desvantagens: os filtros podem tornar seu sistema muito fixo se
você se concentrar muito nele. Às vezes, acompanhar a ordem e as interações
entre os filtros pode ser complicado. E, novamente, se você tiver um pipeline
muito complexo, pode ser um desafio gerenciar e corrigir problemas.
6- Padrão orientado a eventos
O padrão de
arquitetura orientada a eventos se concentra em fazer com que diferentes partes
do sistema se comuniquem entre si por meio de eventos que acontecem quando os
usuários realizam uma atividade ou quando os dados são alterados. É como
atualizações em tempo real nas redes sociais ou quando os preços das ações mudam
nas plataformas de negociação.
Por exemplo, quando você posta, curte ou
comenta nas redes sociais, essas ações geram atualizações em toda a plataforma.
Em um aplicativo de negociação de ações, respostas rápidas às mudanças do
mercado acontecem devido a eventos. Mesmo em uma casa inteligente, os
dispositivos reagem ao que você faz, como acender as luzes com base em eventos
acionados por sensores.
Desvantagens: Alguns desafios são comuns nesse
padrão. Resolver problemas pode ser um pouco complicado porque os eventos nem
sempre seguem uma linha reta. Às vezes, a ordem e o momento dos eventos podem
fazer com que coisas inesperadas aconteçam. E se você usar muitos eventos, sua
configuração poderá ficar um pouco confusa.
7- Padrão de micronúcleo
O padrão de arquitetura
Microkernel separa os recursos funcionais dos recursos opcionais, facilitando a
adição de coisas novas posteriormente. É ótimo para software que precisa
continuar crescendo.
Imagine um editor de texto básico – ele faz o
trabalho principal de edição de texto e então você pode adicionar recursos
extras, como verificação ortográfica ou destaque de código. Nos navegadores da
web, você tem as funções principais e pode adicionar coisas como bloquear
anúncios ou gerenciar senhas. Mesmo em um reprodutor de música, você tem a parte
principal de tocar música e pode adicionar visuais diferentes com skins.
Desvantagens: Às vezes, fazer com que a parte funcional se comunique com os
recursos opcionais pode atrasar um pouco as coisas. Além disso, os recursos
opcionais podem precisar de uma versão específica da parte funcional, e
gerenciar como todos funcionam juntos pode ser um pouco complicado.
8- Padrão de
microsserviços
O padrão de arquitetura de microsserviços
organiza tudo em partes pequenas e separadas que podem fazer suas próprias
tarefas. É comum em sistemas que funcionam na nuvem. Em uma loja online,
diferentes partes tratam de coisas como contas de usuários, listas de produtos,
pagamentos e pedidos.
Por exemplo, em um aplicativo de compartilhamento
de viagens, serviços separados gerenciam coisas como logins de usuários,
solicitações de viagens, rastreamento de motoristas e pagamentos. Mesmo em um
aplicativo de streaming, você tem diferentes partes para entregar conteúdo,
gerenciar perfis de usuários, dar recomendações e lidar com pagamentos.
Desvantagens: Claro, existem desafios. Gerenciar uma configuração espalhada pode
ser um pouco complexo. Garantir que todas as peças tenham as mesmas informações
atualizadas pode ser complicado. E às vezes, conversar entre as diferentes
partes pode atrasar um pouco as coisas.
Em termos simples, um padrão arquitetônico é como um conjunto de diretrizes para projetar software. Ajuda a resolver problemas comuns de design que surgem em diferentes situações de desenvolvimento de software. Pense nisso como um plano ou esboço para o seu sistema, mostrando como as diferentes partes devem interagir. Escolher a arquitetura de software certa é crucial para o sucesso de um sistema.
Conclusão
Qualquer um dos vários tipos de padrões arquitetônicos discutidos aqui pode ser o melhor para você. É importante entender a solução de software necessária e o melhor padrão de arquitetura para ela.
Se você tem um arquiteto que não sabe programar e programadores que não entendem os fundamentos da arquitetura, então procurar a melhor empresa de desenvolvimento de software da Índia será uma decisão válida para lidar com todos os desafios.
O software de hoje precisa de raciocínio rápido e de uma base sólida e, os padrões de arquitetura de software estabelecem as bases para um plano de longo prazo que se alinha tanto com a aplicação quanto com os objetivos da empresa.
E estamos conversados...
"Falou-lhes, pois, Jesus outra vez, dizendo: Eu sou a luz do mundo; quem me
segue não andará em trevas, mas terá a luz da vida."
João 8:12
Referências: