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Introdução a Arquitetura de Software​

A arquitetura de software é uma disciplina fundamental no desenvolvimento de sistemas de software, que visa estruturar e organizar o design de um sistema para atender aos requisitos de funcionalidade, desempenho, escalabilidade, segurança e outros atributos de qualidade. Em essência, a arquitetura de software fornece uma estrutura abstrata que define a forma como os diferentes componentes de um sistema interagem e se relacionam entre si.


Em um nível mais amplo, a arquitetura de software abrange não apenas a estruturação interna de um sistema, mas também considera as interações com outros sistemas, a integração de tecnologias externas e o alinhamento com os objetivos de negócio. Ela desempenha um papel crucial na facilitação da manutenção, evolução e extensibilidade do sistema ao longo do tempo.


Em resumo, a arquitetura de software é essencial para o sucesso de projetos de desenvolvimento de software, fornecendo uma estrutura sólida para a construção de sistemas complexos e robustos. Ao adotar práticas de arquitetura eficazes, as equipes de desenvolvimento podem criar sistemas que sejam flexíveis, escaláveis e de alta qualidade, capazes de atender às demandas em constante evolução do mundo digital.



Principais tipos de Arquitetura de Software​

Existem muitos tipos de arquitetura de software para atender a diferentes requisitos de sistemas, restrições e prioridades. Cada tipo de arquitetura de software é projetado para atender a necessidades específicas, como escalabilidade, desempenho, segurança, manutenibilidade, entre outros aspectos. Além disso, a evolução da tecnologia e das práticas de desenvolvimento de software ao longo do tempo também levou ao surgimento de novos paradigmas e abordagens arquiteturais.



Arquitetura em camadas (Layers)​

Divide o sistema em camadas distintas, onde cada camada é responsável por uma parte específica da lógica de negócios. Nesse modelo, as camadas inferiores oferecem serviços para as camadas superiores, e as camadas superiores utilizam esses serviços para executar suas funcionalidades. As camadas mais comuns em uma arquitetura em camadas são:


  1. Camada de apresentação ou interface do usuário: responsável pela interação do usuário com o sistema, exibindo informações e recebendo comandos.
  2. Camada de aplicação: contém a lógica de negócios do sistema, implementando funcionalidades específicas do domínio do problema.
  3. Camada de persistência de dados: gerencia a persistência de dados do sistema, lidando com leitura e escrita de dados em bancos de dados ou outros tipos de armazenamento.

A principal objetivo da arquitetura em camadas é dividir as responsabilidades do sistema em diferentes níveis de abstração, possibilitando que cada camada seja desenvolvida, testada e atualizada de maneira independente. Esse enfoque facilita a escalabilidade, os testes e a manutenção do sistema, ao mesmo tempo em que aprimora sua modularidade e adaptabilidade.



Arquitetura cliente-servidor​

Divide o sistema em clientes, que solicitam recursos ou serviços, e servidores, que fornecem esses recursos ou serviços. Isso é útil para distribuir a carga de trabalho e facilitar a comunicação entre os diferentes componentes do sistema.



Microsserviços​

Divide o sistema em uma coleção de serviços independentes, cada um executando uma única função específica. Isso permite que os sistemas sejam mais flexíveis, escaláveis e fáceis de manter, pois os serviços podem ser desenvolvidos, implantados e dimensionados de forma independente.



Arquitetura orientada a eventos​

Baseia-se na ideia de que os componentes do sistema se comunicam por meio da geração e consumo de eventos. Isso é útil para sistemas que precisam lidar com um grande volume de eventos ou que precisam ser altamente reativos a mudanças no ambiente.



Model-view-controller​

O Modelo-View-Controller (MVC) é um padrão de arquitetura de software amplamente utilizado para o desenvolvimento de aplicativos de software, especialmente em ambientes web. Ele é projetado para separar as preocupações relacionadas à interface do usuário (UI) das preocupações relacionadas aos dados e à lógica de negócios.



Hexagonal​

A arquitetura hexagonal, também conhecida como Arquitetura de Ports and Adapters, é um padrão de arquitetura de software que enfatiza a separação de preocupações e a independência de implementação. O nome hexagonal refere-se à disposição de seus componentes em torno do núcleo, que é o domínio da aplicação. Na arquitetura hexagonal, o núcleo é cercado por camadas externas que fornecem interfaces para interações externas, como interfaces de usuário, APIs externas, sistemas de terceiros, etc.


Fora do hexágono, os adaptadores funcionam como conectores que permitem que tecnologias externas alcancem a camada de aplicação através de portas específicas.


O Domínio é o núcleo da aplicação, onde vive toda a lógica de negócios e as regras de domínio. Ele é independente das camadas externas e não tem conhecimento sobre elas. Dentro do domínio podemos ter apenas entidades ou comportamentos. O domínio deve estar no core da aplicação. Regras de negócio desse tipo como cálculos, previsões, simulações, mudança de status de um processamento, entre outros, podem ser mantidas no domínio.


As Portas (Ports) são interfaces definidas pelo domínio para permitir a comunicação com componentes externos. Elas são implementadas por adaptadores.


Uma porta é simplesmente um conceito lógico que estabelece um ponto de entrada e saída da aplicação. Esse termo se refere às interfaces utilizadas para a comunicação com os casos de uso. As portas de entrada são interfaces utilizadas para comunicação de fora para dentro, ou seja, quando uma classe externa precisa chamar um método de um caso de uso. Essas portas declaram os serviços providos pelo sistema, ou seja, os serviços que o sistema oferece para o mundo exterior.


Já as portas de saída são interfaces usadas para comunicação de dentro para fora, quando uma classe de domínio precisa chamar um método de uma classe externa. Essas portas declaram os serviços requeridos pelo sistema, ou seja, os serviços do mundo exterior que são necessários para o funcionamento do sistema, como a interação com um banco de dados. É importante destacar que as portas são independentes de tecnologia. Portanto, elas estão localizadas no centro do hexágono.


Os Adaptadores (Adapters) implementam as portas definidas pelo domínio e permitem a interação com componentes externos, como bancos de dados, serviços externos, interfaces de usuário, etc. Eles são responsáveis por traduzir as chamadas do domínio para as APIs específicas dos componentes externos.


A arquitetura hexagonal promove a testabilidade, já que o domínio não depende das implementações específicas das portas e adaptadores. Isso permite a fácil substituição de implementações durante os testes, por exemplo, usando implementações de portas e adaptadores de teste em vez das implementações reais.


Além disso, a arquitetura hexagonal facilita a evolução e a manutenção do sistema, já que as mudanças nas interfaces externas podem ser isoladas e tratadas separadamente do núcleo da aplicação.



Atores​

Fora do hexágono, nós temos qualquer coisa do mundo real com a qual o aplicativo interage. Essas entidades incluem seres humanos, outros aplicativos ou qualquer dispositivo de hardware ou software. Eles são chamados de atores. Existem dois tipos de atores, os condutores e os conduzidos:


  • Atores condutores: são aqueles que recebem chamadas de métodos vindos de fora do sistema e encaminham essas chamadas para os métodos adequados das portas de entrada. Por exemplo: uma requisição HTTP.

  • Atores conduzidos: são aqueles que recebem chamadas vindas de dentro do sistema, ou seja, dos casos de uso, e as direcionam para um sistema externo como: um banco de dados, um serviço de envio SMTP ou qualquer outro serviço de terceiros.


Existem dois tipos de atores conduzidos:

  • Repositório (Repository): é responsável por enviar e receber informações. Por exemplo: um banco de dados ou qualquer outro dispositivo de armazenamento.

  • Destinatário (Recipient): é responsável apenas por enviar informações e esquecê-las. Por exemplo: um serviço de envio de e-mail SMTP.


O curso de execução em uma arquitetura hexagonal pode ser delineado assim:

  1. Um adaptador externo recebe uma solicitação, incumbindo-se de ajustar os dados recebidos para o formato esperado pela camada de negócios.

  2. Esse adaptador direciona a solicitação para uma porta na camada de negócios, onde reside a essência operacional da aplicação.

  3. A porta executa a lógica de negócios e interage com as entidades e serviços da aplicação para processar a solicitação.

  4. Após o processamento, a porta envia a resposta para outro adaptador externo, cuja responsabilidade é adaptá-la para o formato esperado pela interface externa que originou a solicitação.

  5. O adaptador externo retorna a resposta à interface externa, que a apresenta ao usuário.


Analisando este cenário, surge uma questão. O núcleo do hexágono está vinculado ao lado direito, fazendo com que os atores conduzidos não tenham dependência, enquanto o núcleo do hexágono depende inteiramente deles. Isso foi um dos problemas que o Dr. Alistair encontrou ao modelar esta arquitetura no início. Para resolver isso, ele incorporou ao fluxo o padrão de arquitetura Inversão de Controle (IoC).


Inversão de Controle é um princípio de design de software onde a sequência de chamadas de métodos é invertida em relação à programação convencional. Ou seja, o controle não é diretamente definido pelo programador. Esse controle é delegado a uma infraestrutura de software, frequentemente chamada de contêiner ou qualquer outro componente capaz de gerenciar a execução. Essa é uma característica comum em diversos frameworks. Em resumo, IoC é um padrão utilizado em projetos orientados a objetos, baseado em conceitos como interfaces, herança e polimorfismo.



Use Cases​

Os Use Cases são uma forma de descrever as interações entre os usuários (ou atores) e o sistema de uma maneira que seja compreensível tanto para os desenvolvedores quanto para os stakeholders do projeto. Eles descrevem como o sistema será utilizado na prática e servem como guia para o desenvolvimento das funcionalidades.


Por exemplo, considere uma aplicação de reconhecimento de imagens de língua de sinais. Um caso de uso específico poderia ser definido da seguinte forma: "Eu, como usuário, gostaria que o sistema identificasse o sinal de língua de sinais em uma imagem e salvasse o resultado em um arquivo .csv". Este caso de uso descreve a funcionalidade desejada do ponto de vista do usuário final.



Design Patterns​

Os design patterns são soluções bem estabelecidas e testadas para problemas comuns na arquitetura de software, fornecendo uma abordagem padronizada e confiável para resolver problemas específicos e auxiliando na melhoria da reutilização de código e na manutenção do software.


Os design patterns podem ser categorizados em três principais grupos: padrões de criação, padrões estruturais e padrões de comportamento.



Padrões de criação​

OS Padrões de criação são design patterns que se concentram na instanciação de objetos e instâncias. Eles lidam com questões comuns relacionadas à criação de objetos, incluindo a ocultação da complexidade de criação, garantindo que os objetos sejam criados corretamente e centralizando o processo de criação.

  • Padrão Factory: Este padrão fornece uma interface para criar objetos em uma classe base sem especificar suas classes concretas. Isso permite flexibilidade para adicionar novas classes sem afetar o código existente.

  • Padrão Builder: Este padrão separa a construção de um objeto complexo de sua representação, permitindo que diferentes representações sejam criadas com o mesmo processo de construção.

  • Padrão Singleton: Este padrão garante que uma classe tenha apenas uma instância e fornece um ponto de acesso global a ela.

  • Padrão Prototype: Este padrão especifica os tipos de objetos a serem criados por meio de operações de clonagem. Isso permite que novos objetos sejam criados rapidamente a partir de modelos existentes.



Padrões estruturais​

OS Padrões estruturais são padrões de design de software que se concentram na organização de classes e objetos para formar estruturas maiores e mais complexas. Esses padrões são úteis para simplificar e aprimorar a comunicação entre diferentes partes de um sistema, bem como para reduzir a complexidade do código e aumentar sua reutilização.


Os padrões estruturais são divididos em três categorias principais: adaptação, agregação e composição.

  • Adaptação:

    • Adapter: Permite que objetos com interfaces incompatíveis trabalhem juntos, convertendo a interface de um objeto em outra interface que o cliente espera.
    • Bridge: Separa uma abstração de sua implementação, permitindo que ambas evoluam independentemente.
    • Proxy: Fornece um objeto representante que controla o acesso a outro objeto.

  • Agregação:

    • Composite: Comprime objetos em estruturas de árvore para representar hierarquias de partes-todo.
    • Decorator: Anexa responsabilidades adicionais a um objeto dinamicamente.
    • Facade: Fornece uma interface simplificada para um conjunto de interfaces complexas.

  • Composição:

    • Flyweight: Minimiza o uso de memória compartilhando o estado entre objetos que são idênticos ou semelhantes.
    • Private Class Data: Protege a integridade de dados encapsulando-os em uma classe privada.
    • Bridge: Separa uma abstração de sua implementação, permitindo que ambas evoluam independentemente.


Padrões de comportamento​

OS Padrões de comportamento são padrões de design de software que abordam algoritmos, comunicação e distribuição de responsabilidades entre objetos. Esses padrões ajudam a definir a interação e comunicação entre objetos, tornando o software mais flexível e modular.


Os padrões de comportamento são divididos em três categorias principais: comportamento de classe, comportamento de objeto e comportamento de interação.


Comportamento de Classe:

  • Template Method: Define o esqueleto de um algoritmo em uma superclasse e permite que as subclasses substituam etapas específicas do algoritmo sem alterar sua estrutura.
  • Strategy: Define uma família de algoritmos, encapsula cada um deles e os torna intercambiáveis. Esse padrão permite que o algoritmo varie independentemente dos clientes que o utilizam.
  • State: Permite que um objeto altere seu comportamento quando seu estado interno muda. O objeto parecerá ter mudado de classe.

Comportamento de Objeto:

  • Observer: Define uma dependência um-para-muitos entre objetos, de modo que quando um objeto muda de estado, todos os seus dependentes sejam notificados e atualizados automaticamente.
  • Chain of Responsibility: Permite que vários objetos processem uma solicitação em cadeia. Cada objeto na cadeia tem a opção de processar a solicitação ou passá-la para o próximo objeto da cadeia.
  • Command: Encapsula uma solicitação como um objeto, permitindo que você parametrize clientes com diferentes solicitações, fila ou registre solicitações e suporte as operações "desfazer" e "refazer".

Comportamento de Interação:

  • Interpreter: Define uma representação gramatical para um idioma e fornece um interpretador para interpretar sentenças nessa linguagem.
  • Mediator: Define um objeto que encapsula como um conjunto de objetos interage. O mediador promove o acoplamento fraco, evitando que os objetos se refiram uns aos outros explicitamente e permitindo que você varie sua interação independentemente.
  • Visitor: Permite a adição de novas operações a uma estrutura de objetos existente sem modificar os próprios objetos.


Processo e Modularização​

Processo de desenvolvimento de software é uma abordagem sistemática e disciplinada que visa garantir a qualidade, eficiência e eficácia do software. Este processo consiste em várias fases, incluindo análise de requisitos, design, implementação, testes e manutenção. Cada etapa é crucial para garantir que o software atenda às necessidades do usuário e funcione corretamente.


Para aqueles familiarizados com DDD (Domain Driven Design), essa fase seria considerada parte da modelagem tática, que envolve entrevistar os clientes/stakeholders (pessoas que entendem do negócio) para levantar todos os requisitos necessários. Um aspecto importante, frequentemente negligenciado pelos analistas, é a linguagem ubíqua, que será essencial ao longo do desenvolvimento do sistema e nas futuras interações com os stakeholders. A modelagem tática é um processo de análise e planejamento que se concentra na definição de ações específicas para alcançar objetivos operacionais e estratégicos de uma organização. Nesse processo, as equipes e os líderes da empresa criam planos detalhados para atingir metas de curto e médio prazo, identificando recursos e atividades necessárias para sua execução.


A modelagem tática desempenha um papel fundamental no planejamento estratégico global da organização, pois ajuda a garantir que metas e objetivos sejam alcançados em níveis operacionais e concretos. A linguagem ubíqua (também conhecida como linguagem onipresente) é uma técnica de modelagem de software que envolve a adoção de uma linguagem comum, clara e consistente compreendida por todos os envolvidos no desenvolvimento do software, incluindo desenvolvedores, usuários, clientes e outras partes interessadas. Essa abordagem visa promover uma comunicação mais eficaz entre os diferentes envolvidos no desenvolvimento do software, garantindo uma compreensão compartilhada dos requisitos, objetivos e funcionalidades do software em questão.



Modularização​

A modularização de sistemas é uma técnica de design que envolve a divisão de um sistema em módulos independentes, cada um com funções específicas. Isso facilita a compreensão, modificação e atualização do sistema, além de possibilitar a adição de novos módulos sem afetar o restante do sistema.


A modularização também melhora a qualidade do software, tornando mais fácil detectar e corrigir erros em cada módulo separadamente, e aumenta a eficiência do desenvolvimento, permitindo que diferentes equipes trabalhem em módulos simultaneamente. No entanto, requer planejamento cuidadoso para garantir interfaces claras entre os módulos e organização lógica e coerente.


Os módulos também podem interagir uns com os outros por meio de interfaces definidas e transparentes. Por exemplo, o módulo de processamento de pagamentos pode se comunicar com o módulo de gerenciamento de pedidos para verificar o status de pagamento de um pedido específico antes de marcá-lo como "processado".


Resumindo, a modularização de sistemas pode ser implementada em diversos tipos de sistemas, como sistemas de e-commerce, sistemas de controle de estoque, sistemas bancários e outros. Essa abordagem simplifica a compreensão, personalização e manutenção do software, resultando em uma solução de alta qualidade e eficaz.



Documentação, Testagem e Modificabilidade​

A Documentação, Testagem e Modificabilidade são aspectos cruciais que influenciam a qualidade do software desenvolvido. Essas práticas, se implementadas desde o início do ciclo de vida do software, são simples de serem mantidas durante todo o processo de desenvolvimento.


Para elucidar esses pontos, vamos examiná-los detalhadamente com exemplos teóricos e práticos. Começando pelo registro do software, existem diversos tipos de registros, tais como:

  • Registro de utilização do projeto;
  • Registro de desenvolvimento do projeto;
  • Registro de infraestrutura do projeto;
  • Registro de arquitetura do projeto, entre outros.

Cada categoria de registro possui sua relevância e finalidade específica, contribuindo para que o software seja compreendido e gerenciado ao longo do tempo. Por exemplo, o registro de utilização do projeto auxilia os usuários finais a compreender como utilizar o software, enquanto o registro de desenvolvimento do projeto pode ser consultado por outros desenvolvedores para compreender como o software foi construído.


O registro de infraestrutura do projeto é valioso para garantir que a configuração do ambiente de desenvolvimento e produção seja consistente e apropriada, enquanto o registro de arquitetura do projeto ajuda a garantir a escalabilidade e a expansibilidade do software conforme necessário.



Documentação de utilização do Software​

Um exemplo de Documentação de utilização do Software pode ser um documento que orienta os usuários sobre como interagir com o software, descrevendo suas funcionalidades e demonstrando como executar tarefas específicas dentro dele. Este tipo de guia é valioso tanto para usuários finais quanto para membros da equipe de desenvolvimento que necessitam familiarizar-se com o software.


A Documentação de utilização do Software geralmente contém instruções detalhadas, capturas de tela, vídeos explicativos, diagramas de fluxo e outros recursos para auxiliar os usuários a compreender e utilizar o software de maneira eficiente.



Documentação de desenvolvimento do Software​

O registro de progresso no desenvolvimento é direcionado à equipe de desenvolvimento do software e tem como finalidade documentar os processos de criação, desde a concepção até a entrega do software. Esse registro pode conter informações sobre as tecnologias empregadas, escolhas de arquitetura e design, testes realizados, problemas identificados, soluções implementadas, entre outros aspectos.


Um exemplo desse tipo de registro é um documento que explana a estrutura do sistema, delineando cada camada, seus elementos constituintes e os métodos de comunicação entre eles. Esse documento pode abranger diagramas arquiteturais, fluxogramas e especificações técnicas. Outro exemplo seria um relatório de testes, que descreve os procedimentos de teste conduzidos no software e os resultados obtidos, incluindo testes unitários, de integração, funcionais e de desempenho.



Documentação da infraestrutura​

O registro da estrutura de TI consiste em uma série de documentos que detalham os elementos e as configurações da infraestrutura de tecnologia da informação de uma empresa. O propósito é fornecer informações minuciosas sobre os componentes de hardware, software e rede da infraestrutura, com o intuito de facilitar a manutenção e o gerenciamento.


Um exemplo de registro da estrutura de TI pode compreender:

  • Inventário de hardware: uma relação detalhada de todos os dispositivos de hardware em uso na infraestrutura, abrangendo servidores, roteadores, switches, firewalls, dispositivos de armazenamento, entre outros. Para cada dispositivo, o registro deve conter detalhes como modelo, número de série, localização física, configuração de rede, configurações de BIOS/firmware e histórico de manutenção.

  • Inventário de software: uma relação minuciosa de todo o software empregado na infraestrutura, incluindo sistemas operacionais, aplicativos, utilitários, ferramentas de monitoramento, entre outros. Para cada software, o registro deve incluir informações como nome, versão, data de instalação, configurações de segurança e licenças.

  • Diagramas de rede: uma coleção de diagramas que ilustram como os componentes da infraestrutura de TI estão interconectados e se relacionam. Isso pode englobar diagramas de topologia de rede, diagramas de conectividade lógica e diagramas de fluxo de dados.

  • Diretrizes e procedimentos: documentação que delineia as políticas e os procedimentos de segurança, manutenção e utilização da infraestrutura de TI. Isso pode incluir políticas de backup, políticas de acesso remoto, procedimentos de manutenção preventiva e planos de recuperação de desastres.

  • Documentação de configuração: registros que descrevem as configurações específicas de cada componente da infraestrutura de TI. Isso pode abranger informações como endereços IP, configurações de firewall, configurações de segurança e configurações de armazenamento.

  • Relatórios de monitoramento: análises que evidenciam o desempenho da infraestrutura de TI ao longo do tempo, podendo incluir relatórios de utilização de recursos, relatórios de falhas e relatórios de alerta.



Documentação da Arquitetura do Software​

O registro da arquitetura do projeto é um conjunto de documentos que detalham a estrutura e o design do projeto de software. O propósito é fornecer informações abrangentes sobre a arquitetura, padrões de design, componentes e interfaces do sistema, visando facilitar o desenvolvimento, manutenção e evolução do projeto.


Um exemplo de registro da arquitetura do projeto pode abranger:


  • Panorama da arquitetura: uma visão geral da arquitetura do sistema, compreendendo os objetivos de design, requisitos, restrições e decisões de design relevantes.

  • Diagramas arquiteturais: representações gráficas que demonstram a estrutura do sistema, englobando componentes, interfaces, dependências e fluxos de dados. Isso pode incluir diagramas de blocos, diagramas de sequência, diagramas de estado e outros tipos de diagramas.

  • Padrões de design: uma exposição dos padrões de design utilizados no sistema, contemplando padrões arquiteturais, padrões de componentes, padrões de comportamento e outros padrões pertinentes. Isso pode envolver uma lista de padrões acompanhada de exemplos de sua aplicação no sistema.

  • Descrição dos componentes: uma análise minuciosa dos componentes do sistema, elucidando seus propósitos, funcionalidades e interfaces. Isso pode compreender descrições individuais de cada componente, incluindo detalhes sobre sua interação com outros componentes e suas responsabilidades.

  • Interfaces do sistema: uma explicação das interfaces do sistema, englobando APIs, protocolos, formatos de dados e outras interfaces relevantes. Isso pode conter uma lista das interfaces utilizadas, acompanhada de exemplos de sua utilização no sistema.

  • Tomada de decisões de design: uma exposição das decisões de design cruciais tomadas durante o desenvolvimento do projeto, incluindo as justificativas por trás dessas decisões. Isso pode abranger decisões acerca da arquitetura, escolha de tecnologias, design de interfaces e outros aspectos significativos do projeto.



Avaliação do Software​

A avaliação de software refere-se à habilidade de um sistema de software ser testado de forma eficiente. Um software é considerado passível de avaliação quando pode ser prontamente examinado quanto à sua qualidade, funcionalidade e desempenho. Isso engloba a facilidade na criação, execução e manutenção dos testes.


A avaliação de software é crucial, pois é desafiador assegurar que um sistema de software atenda aos requisitos sem ser adequadamente testado. Além disso, quanto mais passível de avaliação um software for, menor será o tempo e os recursos necessários para os testes, contribuindo para a redução do custo e do tempo de desenvolvimento.


Diversos fatores influenciam a avaliação de software, tais como:


  • Estrutura de software: um design de software bem elaborado pode tornar o código mais modular, legível e reutilizável, facilitando a criação de testes.

  • Arquitetura de software: a arquitetura do sistema pode impactar a facilidade de criação de testes. Uma arquitetura bem concebida pode diminuir a complexidade do sistema e torná-lo mais acessível aos testes.

  • Instrumentação de código: a instrumentação de código consiste na adição de código adicional para coletar dados para análise, monitoramento e teste, contribuindo para identificar problemas no software e aprimorar sua avaliação.

  • Dados de teste: a disponibilidade de dados de teste relevantes e realistas é crucial para a criação de testes eficazes.

  • Ferramentas de avaliação: a utilização de ferramentas de avaliação automatizadas pode incrementar a eficiência e eficácia dos testes.

  • Acessibilidade das interfaces: interfaces bem definidas e documentadas podem simplificar a criação de testes.


Ao projetar e desenvolver um software, é essencial considerar sua avaliação, garantindo a qualidade e funcionalidade do produto final. A avaliação deve ser tratada como um requisito fundamental do software, não como um procedimento secundário ou opcional.



Modificabilidade​

A modificabilidade de software é a capacidade de um sistema de software de ser facilmente modificado. Isso engloba a facilidade com que o software pode ser modificado, mantido e aprimorado para atender a novos requisitos e demandas.


A modificabilidade de software é crucial, pois os sistemas de software frequentemente requerem modificações para corrigir falhas, aprimorar funcionalidades, lidar com novos requisitos ou ajustar-se a ambientes novos. A habilidade de modificar o software de maneira eficaz pode reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento, melhorar sua qualidade e garantir que o sistema satisfaça as necessidades do usuário.


Diversos fatores influenciam a modificabilidade de software, incluindo:


  • Estrutura de software: um design modular e bem estruturado pode facilitar a adaptação do software. Os componentes do software devem ser claramente definidos, e as interações entre eles devem ser bem documentadas.

  • Arquitetura de software: a arquitetura do sistema pode afetar a facilidade de adaptação. Uma arquitetura bem projetada pode simplificar a adição ou remoção de componentes, bem como a evolução do sistema.

  • Qualidade do código: o código de software deve ser fácil de entender e manter. Isso inclui a legibilidade do código, o uso de padrões de codificação, a minimização de duplicação de código e a utilização de nomes significativos para variáveis e funções.

  • Documentação: a documentação do software deve ser abrangente e atualizada. Isso compreende a documentação de design, documentação de código e documentação de processo.

  • Testabilidade: a testabilidade do software é crucial para facilitar sua adaptação. O software deve ser testável e ter testes automatizados para assegurar que as alterações feitas no software não introduzam regressões ou defeitos.


Ao projetar e desenvolver um software, é essencial considerar sua modificabilidade, garantindo que o sistema possa ser facilmente ajustado às mudanças no ambiente e às necessidades do usuário. A modificabilidade deve ser tratada como um requisito fundamental do software.



Escalabilidade, Disponibilidade e Desempenho​

Na arquitetura de software, escalabilidade, disponibilidade e desempenho são três pilares fundamentais para garantir o sucesso de um sistema, especialmente em um mundo em constante mudança e com demandas crescentes.



Escalabilidade​

Escalabilidade de software diz respeito à habilidade de um sistema de software crescer e se adaptar para lidar com um aumento na demanda. Isso significa que um software dimensionável deve ser capaz de suportar um grande volume de usuários, dados e tráfego de rede sem comprometer seu desempenho ou confiabilidade.


Existem várias estratégias para garantir a escalabilidade de um software:

  • Arquitetura escalável: o design do software deve ser planejado para acomodar o aumento da demanda sem afetar seu desempenho. Isso pode incluir o uso de sistemas distribuídos e balanceamento de carga.

  • Utilização de tecnologias modernas: tecnologias como computação em nuvem e contêineres podem aumentar a escalabilidade do software, permitindo que ele seja facilmente dimensionado e gerenciado.

  • Banco de dados escalável: um banco de dados escalável pode lidar com grandes volumes de dados e usuários simultaneamente. Isso pode envolver o uso de bancos de dados NoSQL e tecnologias de cache.

  • Monitoramento e otimização: é essencial monitorar o desempenho do software e realizar otimizações regulares para garantir a escalabilidade a longo prazo.


Em relação a monitoramento e otimização, há diversas ferramentas disponíveis para essa finalidade:

  • New Relic: uma plataforma de monitoramento e análise de desempenho que oferece visibilidade em tempo real sobre o desempenho do aplicativo, infraestrutura e usuários finais.

  • Nagios: um sistema de monitoramento de código aberto que monitora serviços de rede, servidores e dispositivos de rede em tempo real, além de fornecer alertas sobre problemas.

  • Splunk: uma plataforma de análise e inteligência de dados que permite monitorar e analisar grandes volumes de dados de diversas fontes, incluindo logs de aplicativos, infraestrutura e segurança.

  • AppDynamics: uma plataforma de monitoramento e análise de desempenho que ajuda a otimizar o desempenho de aplicativos empresariais, identificando problemas em tempo real que afetam a experiência do usuário.

  • VisualVM: uma ferramenta de monitoramento de desempenho de código aberto para aplicativos Java que fornece informações detalhadas sobre a utilização de recursos do sistema.



Disponibilidade​

A Disponibilidade refere-se à capacidade de um sistema ou serviço estar disponível para uso em um determinado momento. Em outras palavras, mede se um sistema está operando corretamente e se pode ser acessado pelos usuários quando necessário. Geralmente, a acessibilidade é medida em termos de tempo de atividade, ou seja, o tempo em que um sistema está disponível em relação ao tempo total.


Por outro lado, o observabilidade diz respeito à capacidade de observar e medir o comportamento de um sistema ou serviço em tempo real. Isso permite monitorar e rastrear o desempenho e o estado do sistema, identificar e solucionar problemas rapidamente. O observabilidade é frequentemente medido através de métricas como tempo de resposta, taxa de erros e utilização de recursos.


Em resumo, disponibilidade e observabilidade são elementos complementares que trabalham juntos para garantir que um sistema esteja operando de maneira confiável e eficiente. Um sistema altamente acessível pode não ser útil se não puder ser monitorado e observado para detectar e solucionar problemas, enquanto um sistema altamente observável pode não ser útil se não estiver disponível quando necessário. Portanto, é essencial que as equipes de TI monitorem tanto a acessibilidade quanto o observabilidade de seus sistemas e serviços.



DESEMPENHO​

O desempenho é a medida de quão eficientemente um sistema ou componente executa suas funções em relação às expectativas estabelecidas. É a capacidade de um sistema ou componente de realizar suas tarefas de maneira eficaz e eficiente.


No contexto da computação e tecnologia da informação, o desempenho pode ser avaliado em várias dimensões, incluindo:

  • Tempo de resposta: o intervalo de tempo entre uma solicitação do usuário e a resposta do sistema ou componente.

  • Taxa de transferência: a quantidade de dados que podem ser transferidos dentro de um sistema ou componente em um determinado período.

  • Utilização de recursos: a quantidade de recursos do sistema, como CPU, memória e armazenamento, utilizada para executar uma tarefa.

  • Confiabilidade: a capacidade de um sistema ou componente funcionar continuamente sem falhas ou interrupções.

  • Escalabilidade: a capacidade de um sistema ou componente lidar com um aumento no volume de usuários, dados ou solicitações sem comprometer seu desempenho.


O desempenho é uma preocupação fundamental em diversos setores da tecnologia, incluindo serviços online, jogos, computação de alto desempenho, entre outros. Desenvolvedores e engenheiros estão constantemente buscando maneiras de melhorar o desempenho dos sistemas existentes e criar novos sistemas capazes de lidar com demandas crescentes.


Uma estratégia comum para melhorar o desempenho é o uso de cache. O cache armazena temporariamente dados frequentemente acessados em uma memória de acesso rápido, como RAM, para evitar a necessidade de buscá-los repetidamente na fonte original, como um banco de dados ou sistema de arquivos. Isso reduz o tempo necessário para acessar e processar esses dados, melhorando a velocidade de resposta do sistema.


Algumas estratégias de cache comuns incluem:

  • Cache de página inteira: armazena páginas completas do aplicativo, incluindo HTML, CSS e JS, para acelerar o tempo de carregamento.

  • Cache de banco de dados: armazena em cache dados frequentemente acessados em um banco de dados para reduzir as consultas.

  • Cache de objeto: armazena em cache objetos complexos ou recursos frequentemente usados.

  • Cache de sessão: armazena em cache informações específicas da sessão do usuário para melhorar o desempenho do aplicativo.

  • Cache de CDN: armazena arquivos de mídia em servidores distribuídos globalmente para reduzir o tempo de resposta e melhorar o desempenho.