0.6 Técnicas de design arquitetural

Ao introduzirmos design de software, citamos alguns princípios e técnicas que são fundamentais ao processo, pois facilitam a representação e a escolha da solução entre as alternativas de design. No entanto, não fomos explícitos sobre como estes princípios e técnicas são fundamentais ao processo de design arquitetural. Já no capítulo sobre atributos de qualidade, mencionamos a existência de táticas arquiteturais que ajudam na implementação de alguns requisitos de qualidade, mas não apresentamos essas táticas a não ser de forma breve e apenas por meio de exemplos.

Este capítulo, por sua vez, tem como objetivo tanto apresentar os princípios de design em nível arquitetural, quanto apresentar algumas táticas arquiteturais que implementam requisitos de qualidade. Neste capítulo, descrevemos os seguintes princípios de design arquitetural:

• uso da abstração ou níveis de complexidade;
• separação de preocupações; e
• uso de padrões e estilos arquiteturais.

Em relação às táticas arquiteturais, apresentamos as que implementam os seguintes atributos de qualidade:

• desempenho e escalabilidade;
• segurança;
• tolerância a faltas;
• compreensibilidade e modificabilidade; e
• operabilidade.

Princípios e técnicas de design arquitetural

Há alguns princípios e técnicas que, quando aplicados, geralmente resultam em boas soluções de design. Entre eles, podemos citar: divisão e conquista, abstração, encapsulamento, modularização, separação de preocupações, acoplamento e coesão, separação de interfaces de suas implementações, entre outros. Inclusive, muitos destes já foram apresentados no capítulo sobre Design, mas sem o devido foco em design arquitetural. Por isso, nesta seção, descrevemos novamente alguns deles, desta vez mostrando seu papel na arquitetura. Os princípios e técnicas que apresentamos a seguir são três: uso da abstração ou níveis de complexidade, separação de preocupações e uso de padrões e estilos arquiteturais.

Abstração

Abstração é a seleção de um conjunto de conceitos que representam um todo mais complexo. Por ser um modelo do software, a arquitetura já elimina, ou em outras palavras, abstrai naturalmente alguns detalhes do software. Por exemplo, é comum que não tenhamos decisões em nível algorítmico na arquitetura. Mesmo assim, podemos tirar proveito do uso de níveis de detalhe (ou de abstração) ao projetá-la.

Podemos nos beneficiar do uso da abstração ao realizarmos o processo de design de forma iterativa, onde cada passo é realizado em um nível de detalhe. De forma simplificada, podemos dizer que a sequência de passos pode ocorrer seguindo duas estratégias de acordo com os níveis de abstração do software.

A primeira estratégia é a top-down (do nível mais alto de abstração para o mais baixo). Se o design ocorre no sentido top-down , o arquiteto usa elementos e relações arquiteturais descritos em alto nível de abstração para iniciar o projeto da arquitetura. No primeiro nível de abstração, o mais alto, é comum que os elementos arquiteturais usados no projeto mostrem apenas o que realizam e não como realizam suas responsabilidades. A partir daí, a cada passo do processo, o arquiteto segue refinando o design, adicionando mais detalhes aos elementos arquiteturais e às suas relações, até que possuam informações sobre como realizar suas responsabilidades. Neste ponto, é comum termos elementos arquiteturais que realizam funções e serviços mais básicos ou de infraestrutura e que, eventualmente, farão parte da composição das funcionalidades em níveis mais altos.