Model Driven Architecture MSOO 2008.2

Cenário atual do desenvolvimento de software Flexibilidade: Regras de Negócios Dinâmicas Customização de Aplicações pelos Usuários Finais Agilidade: As soluções devem atender a prazos cada vez mais agressivos com redução do ciclo de desenvolvimento e aumento de produtividade. Interoperabilidade: Intergração de Sistemas Distribuídos e Heterogêneos Evolução Rápida da Tecnologia da Computação Qualidade: As soluções devem possuir um nível de qualidade cada vezmais elevado para atender as expectativas Redução de Custos

Conseqüências do cenário atual do desenvolvimento de software

O que fazer? Como nós podemos construir e integrar aplicações de modo eficiente? Chave para gerenciar a complexidade das aplicação atuais: Padrões de Projeto Frameworks (Infraestruturas) Desenvolvimento Baseado em Componentes (DBC) MDA Pontos Chave: Reutilização de artefatos de software Facilitar a manutenção e evolução Integração Qualidade

Construção de uma aplicação

Padrões de projeto - Motivação O simples uso da OO não garante que obtenhamos sistemas confiáveis, robustos, extensíveis e reutilizáveis. O foco das metodologias de desenvolvimento está na solução em si (o que e como) e não em suas justificativas (porque). É difícil compartilhar a experiência entre experts e novatos. Aumentar o nível de reutilização

Padrões de projeto - Benefícios Padrões capturam soluções recorrentes e as nomeiam o Projeto e comunicação em um nível alto de abstração Permitem compartilhar experiências bem sucedidas na resolução de problemas recorrentes; Compõem um vocabulário de alto nível para discussão de questões relativas ao projeto de sistemas de software; Permitem que os desenvolvedores concentrem seus esforços nos aspectos relacionados ao negócio.

Infraestruturas Sub-sistema semi-acabado feitos para serem estendidos Voltados para domínios particulares em termos de conceitos específicos ‘Projeto’ + ‘Código’ Projeto Pelo congelamento de certas decisões de projeto Código Pelo conjunto de classes abstratas e suas implementações padrão

Infraestruturas - Benefícios Significante acréscimo de produtividade para aplicações específicas Reutilização Otimização de utilização de recursos Programadores experientes Desenvolvimento de frameworks Programadores novatos Fazem aplicativos a partir dos frameworks Impõe um processo de desenvolvimento Decisões de projeto embutidas nos frameworks

Problema de Infraestruturas Complexidade de desenvolvimento

Afinal o que é MDA? Infraestrutura para desenvolvimento de software definido pela OMG Diferencial está no fato do desenvolvimento ser baseadonas atividades de modelagem Forma de desvincular a arquitetura do sistema da sua implementação. Separação entre a especificação das operações do sistema e os detalhes das funcionalidades de uma plataforma específica.

Ciclo tradicional No ciclo de desenvolvimento tradicional há, de maneira geral, as fases: Levantamento de requisitos, análise, design, codificação, testes e implementação Geralmente, no final de um projeto, a aplicação desenvolvida nem sempre reflete as definições da fase de análise e design Existem alterações que são feitas apenas na codificação Isto se deve ao fato de muitas vezes não haver uma ferramenta automatizada e integrada para acompanhar todo o ciclo e facilitar a análise de impacto de uma alteração Em cada fase são produzidos textos e documentos estáticos Não possuem nenhum recurso de atualização de modo automático das alterações ou melhorias realizadas nas fases anteriores A produtividade cai durante o ciclo de desenvolvimento, principalmente no momento da manutenção da aplicação

Ambiente de desenvolvimento que utiliza MDA As fase não diferem muito A grande diferença está nos artefatos/documentos gerados durante o processo de desenvolvimento Esses documentos são modelos que podem ser "entendidos pelos computadores" Estas informações não são estáticas e possuem uma ligação com a sua fonte Se uma alteração for definida em uma etapa, as demais etapas automaticamente receberão a referida alteração

Modelos principais CIM (Modelo Independente de Computação) PIM (Modelo Independente de Plataforma) Representa a futura aplicação independentemente da implementação tecnológica Não há a preucupação se o código gerado será Java ou C++, se a base de dados será Oracle ou DB2 Modelagem do negócio PSM (Modelo Específico de Plataforma) Modelo voltado para a tecnologia que será utilizada para gerar o sistema O PIM é transformado em um ou mais PSM´s Código (Modelo de Código) Passo final no desenvolvimento que envolve a transformação de cada PSM em código

Transformações

Benefícios de utilizar MDA Produtividade Maior prioridade ao PIM Maior produtivade pois o desenvolvedor não precisará se preocupar com detalhes da implementação Maior atenção aos problemas de negócio que a aplicação precisa resolver Portabilidade O PIM pode ser gerado para vários PSM´s Interoperabilidade Os PSM´s devem se comunicar Manutenção e Documentação Do custo total de uma aplicação, 20% está relacionado ao desenvolvimento e 80% a manutenção Não adianta gerar código, a ferramenta deve ajudar quando houver a necessidade de mudança "Andar sobre a água e desenvolver software a partir de uma especificação são fáceis se ambos estão congelados!" Uma boa ferramenta deve manter a sincronia entre os modelos Alto nível de abstração (Revolução MDA)

UML Profiles (1) Stereótipos Exemplo Representados com << > > Exemplo Book é uma classe stereótipo herda de classe UML Book é uma entidade Possui uma representação no banco de dados Entity é um novo construtor Herda de classe UML Objetos livres podem ser persistidos Exemplo: tabela livro

UML Profiles (2) Stereótipos/Tagged Values Exemplo Interpretados por geradores de código Exemplo Gerador de modelo para EJB Stereótipo entity objetos persistentes ~ Entity Beans Stereótipo PK Marca atributos como Primary Key

UML Profiles (3)

Ferramentas

AndroMDA Open-source: http://team.andromda.org Suporta XMI, OCL EJB, Hibernate, Spring, XML Schema, Java, Struts, OCL translations/queries

Estudo de Caso Em junho de 2003, EDS publicou um estudo de caso com o título "Driving business agility with Model Driven Architecture" O objetivo era avaliar de que forma a MDA pode acelar o desenvolvimento O estudo utilizou a aplicação "Pet Store" desenvolvida pela Sun utilizada para demonstrar padrões de projeto A Pet Store é uma típica aplicação de e-commerce Vários fornecedores de servidores de aplicação a utilizam para ilustrar a compatibilidade de seus produtos com a arquitetura J2EE O estudo foi realizado comparando: Aplicação gerada manualmente (J2EE Pet Store) Versão da Microsoft com a mesma funcionalidade (.Net Pet Shop) Versão gerada com MDA (J2EE Pet Store utilizando OptimalJ)

Gráfico comparativo O gráfico mostra que MDA permite desenvolver aplicações complexas com um esforço manual muito menor Para cada 200 linhas de código JAVA geradas automaticamente foram escritas de 1 a 4 linhas de código manualmente

Conclusões do estudo Quanto maior e mais complexo o projeto, mais evidentes ficam os ganhos na aplicação do MDA A experiência com modelagem UML é fundamental MDA deve ser adotado desde o início do projeto

O futuro Toda quebra de paradigma causa polêmica Toda evolução vem acompanhada de ceticismo Ao mesmo tempo, esse processo exige uma reavaliação se o que fizemos e como fazemos pode ser melhorado Quando olhamos por esse ângulo, vemos que estamos evoluindo As empresas querem se concentrar no seu negócio e querem que a tecnologia seja uma ferramenta Nós queremos fazer as melhores aplicações e da melhor forma O código é importante, mas ele é o resultado de uma transformação O código é uma tradução de negócio para determinado ambiente computacional Toda inteligência está no PIM No futuro, não teremos que nos preocupar com a codificação de uma aplicação Teremos ferramentas capazes de gerar o código quase na sua totalidade

MDA e outras abordagens Linha de Produtos de Software Variabilidade Desenvolvimento Baseado em Componentes Programação Orientada a Aspectos Fábricas de Software Linguagem Específica de Domínio Programa Generativo Web Semântica Ontologias etc

Conclusões Modelo não serve somente para documentação, mas têm papel fundamental na implementação. Integração e Interoperabilidade como palavras chave da MDA. Redução de prazo e custos no desenvolvimento de novas aplicações Necessidade de codificação manual reduzida MDA acelera o ciclo de desenvolvimento de aplicações e padroniza o processo de desenvolvimento MDA também aumenta o nível de reuso nos projetos de desenvolvimento. Ela permite que a solução evolua independentemente das tecnologias envolvidas na implementação Com o MDA, a documentação do projeto, ou seja, os modelos UML têm maior valor, porque agora o modelo não serve apenas para documentar, e sim para a geração do próprio sistema As ferramentas não estão totalmente maduras, porém já podem ser utilizadas. Com a evolução das ferramentas, a tendência é que no futuro MDA seja altamente utilizado no desenvolvimento de sistemas de informação MDA ou XP? A convivência entre os dois é possível?