Reutilização (Engenharia de Domínio)

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Reutilização(Engenharia de Domínio)

Toacy C. de Oliveira

COPPE/UFRJ

Toacy C. Oliveira - COPPE/UFRJ

Toacy C. Oliveira - COPPE/UFRJ 2

Agenda

Introdução

Conceitos

Análise de Domínio

Projeto e Implementação de Domínios

Métodos

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Engenharia de Domínio

Introdução



Motivação

Como observado em [Parnas76], a quantidade de recursos necessários para desenvolver uma aplicação seria reduzido se esta fizesse parte de um grupo de aplicações similares (uma família de aplicações) que pudessem ser desenvolvidas a partir de um núcleo em comum.


Problema

Como identificar esta família ? Como identificar o que é comum e o que

não é ? Como identificar uma aplicação

pertencente à familia?


Resposta


Engenharia de Domínio (termo mais abrangente)


Motivação para ED (não-tec)

A maioria dos sistemas de software podem ser classificados de acordo com a área do negócio e o tipo de tarefas que estes suportam. Ex: Sistemas de Reserva de Passagens,

Registro Médico, Gerenciamento de Estoque...


Motivação para ED (tec)

Similarmente, parte destes sistemas podem ser classificadas do acordo com sua funcionalidade.Banco de Dados, Pacotes para

Sincronização, Workflow, GUI..


Domínio ?

Área organizada ao redor de uma classe de sistemas.Ex. Telecomunicações

Parte de um sistema.Ex. Persistência



É a atividade de coletar, organizar e armazenar experiências passadas adquiridas na construção de sistemas ou parte de sistemas em um domínio em particular, na forma de uma artefato reutilizável. É também responsável por prover meios de reutilizar estas artefatos na construção de novos sistemas.


Passos


Projeto do Domínio

Implementação do Domínio



Define um conjunto de requisitos reutilizáveis em um domínio.


Projeto do Domínio

Estabelece uma arquitetura comum aos sistemas de um dado domínio.


Implementação do Domínio

Implementação dos artefatos reutilizáveis (componentes, linguagens de domínio, geradores) e a infra-estrutura de reuso.


SE vs DE

SE (Software Engineering) Visa o desenvolvimento de um sistema específico

para um usuário específico em um contexto específico.

DE (Domain Engineering) Visa o desenvolvimento de um artefato reutilizável, ou

seja, genérico e flexível o suficiente para dar origem a várias aplicações.Leva em consideração um conjunto de usuários e um conjunto de contextos de utilização.


DE vs AE

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Conceitos



Domínio [Dicionário]

“A sphere of activity, concern, or function; a field, e.g. the domain of history.” American Heritage Dictionary


Domínio [Czarnecki99]

An area of knowledge: scoped to maximize the satisfaction of the

requirements of its stakeholders, including a set of concepts and terminology

understood by practitioners in that area, and including knowledge of how to build software

systems (or parts of software systems) in that area.

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Conceitos




ObjetivosSelecionar e definir o domínio foco.Colecionar informações relevantes sobre o

domínio e integrá-la a um Modelo de Domínio coerente.

Originalmente proposto por [Neighbors81] quando desenvolvendo o paradigma Draco.


Fontes de Informação

Especialistas no Domínio Manuais Livros Protótipos Experimentos


Modelo do Domínio***

Representação das propriedades comuns e variáveis de um sistema em um domínio bem como suas interdependências (somente do que varia) .


Estrutura do Modelo

Definição do Domínio

Léxico do Domínio / Domain Specific Language

Modelos Conceituais

Modelos de Features


Definição

Define o escopo do domínio e caracteriza seu conteúdo através de exemplos de sistemas em seu domínio, contra-exemplos (sistemas fora do domínio) e regras genéricas de inclusão e exclusão.Ex : “Todo sistema com a funcionalidade XXX

pertence ao domínio”.


Léxico

Define o vocabulárioEx Dicionário de Dado, DSL, UML Profile.


Modelo Conceitual

Descreve os conceitos em algum formalismo.Ex. UML, Fluxograma,...


Modelo de Features

Define um conjunto de requisitos reutilizáveis e configuráveis que especificam um sistema no domínio. Este requisito é chamado de Feature (será apresentado em breve).


Um “template”***


Um “exemplo”***Overview “O domínio das Telecomunicações abrange sistemas que lidam

com o estabelecimento de uma comunicação ponto a ponto”

Definitions Emissor = agente que inicia a comunicação.

Receptor = agente de aceita a comunicação.

Central = HW que faz a ligação física entre emissor <> receptor

Variabilities Sistemas de telecom podem ter formas de bilhetagem diferenciadas.

Parameters Tipos de Central, Definição de Custos,...,

Issues Não será levado em consideração comunicações via internet.

Scenarios Emissor em um LugarX utilizando uma Central Analógica liga para Receptor utilizando central digital a um custo de...

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Projeto & Implementação Domínio

Conceitos



Objetivo

ProjetoDesenvolver uma arquitetura para os

sistemas do domínio. Implementação

Materialização do projeto em componentes, geradores para configuração e etc.


Arquitetura (1)

“Abstractly, software architecture involves the description of elements from which systems are built, interactions among those elements, patterns that guide their composition, and constraints on these patterns. In general, a particular system is defined in terms of a collection of components and interactions among these components. Such a system may in turn be used as a (composite) element in a larger system design.”

[ShawGarlan96]


Arquitetura (2)

A software architecture is a description of the subsystems and components of a software system and the relationships between them. Subsystems and components are typically specified in different views to show the relevant functional and nonfunctional properties of a software system. The software architecture of a system is an artifact. It is the result of the software development activity.

[Buschmann et al96]


Padrão Arquitetural

Configuração recorrente dos elementos de uma arquitetura.LayersPipes and FiltersBlackboardBrokerModel-View-ControllerMicrokernnel


Arquitetura Real

Normalmente está baseada em mais de um padrão ao mesmo tempo.

É um projeto de alto nível que satisfaz a todos os requisitos mas permite um alto grau de flexibilidade/liberdade para a implementação.Ex OO Framework

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Métodos



Por que outro ?

Métodos Tradicionais Não diferenciam Engenharia de Domínio da

Engenharia da Aplicação (ES). Não levam em consideração a delimitação do

domínio (não há escopo). Não diferenciam entre a modelagem da variabilidade

no contexto de uma ou várias aplicações. Não representam a variabilidade de forma

independente da plataforma.


Métodos

FODA (Feature-Oriented Domain Analysis) [Kang90] FORM (Feature-Oriented Reuse Method) [Kang98] ODM (Organization Domain Modeling) [SCK96] RSEB (Reuse-Driven Software Engineering Business)

[JacobsonGriss97] FeatuRSEB (Featured RSEB) [GrissFavaro98] PuLSE (Product Line Software Engineering) [BDF99] FAST (Family-Oriented Abstraction, Specification, and

Translation) [Weiss99]

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O Modelo de Features



O Modelo de Features***

Representação hierárquica que visa capturar os relacionamentos estruturais entre as Features de um domínio de aplicação.


Feature

Aspecto visível pelo usuário, qualidade ou característica presente em uma aplicação.

Característica ou conceito essencial para um stakeholder/cliente das aplicações em um domínio.


Exemplo

Quando alguém compra um automóvel é necessário fazer uma escolha sobre a característica transmissão (manual ou automática).AutomóvelTransmissãoManualAutomática


Representação da Feature

NomeDeve ser conciso e capaz de descrever a

característica em questão.É utilizado como parte do vocabulário do

domínio Modelo de Features = Taxonomia


Representação Gráfica

Transmissão


Exemplos

Persistência EstratégiadeVenda

Transmissão


Features = Classes ?

Classes => descrição genérica de um conjunto de objetos.

Features => descrição genérica de instâncias de features.


Features != Classes

Instâncias de Classes => têm propriedades pré-definidas, estado.

Instâncias de Features ou de conceitos => pode ser qualquer coisa.


Diagrama de Features

É composto por um conjunto de nós (Features), relacionamentos entre estes nós e ícones nos relacionamentos.

Tem a forma de uma árvore onde a raiz representa o conceito em questão (concept node). Os outros nós da árvore reprsentam as features (feature node).


Exemplo

Carro

Motor Transmissão

Potência


Relação Pai-Filho

Todo o nó (menos o nó conceito) presente em um Diagrama de Features tem um pai.

Pai (Motor , Potencia) = VerdadeiroPai (Carro , Motor) = VerdadeiroPai (Carro ,Transmissão) = VerdadeiroPai (Motor , Carro) = Falso


Características

Features podem serObrigatórias (Mandatory)

Alternativas (Alternative)

Opcionais (Optional)


Feature Obrigatória

Deve estar presente nas instâncias do conceito se e somente se seu pai também está incluído na instância.Pai Obrigatório => Filho presentePai Opcional e Presente => Filho Presente


Representação


Exemplo

Carro

Motor Transmissão

Potência


Feature Opcional

Pode estar presente nas instâncias do conceito se e somente se seu pai também está incluído na instância.Pai Opcional e Presente => Filho Presente

ouPai Opcional e Presente => Filho não

Presente


Represetação


Exemplo

Carro

Ar Condicionado Transmissão

TemperaturaLimite


Feature Alternativa

Uma Feature pode ter um ou mais conjuntos de Features alternativas.

Se o pai de uma Feature alternativa é incluída na instância do conceito, então uma e somente uma Feature alternativa pode ser incluída na instância.


Representação

Dois conjuntos de alternativas


Exemplo

Carro

Pickup Sedan

XOR


Exemplo

Motor

Álcool Gasolina

OR


Restrição

Existe um relacionamento entre Features que permite representar restições de domínio.

Ex: Ar Condicionado requer Potencia > 50HP


Restrição

Carro

Ar Condicionado Motor

Potência > 50


Expressando Variabildade

Variabilidade é expressa através de features alternativas e opcionais.

Um ponto de variabilidade é uma feature com sub-features variáveis.


Exemplo

Carro

Motor Transmissão

Manual

Chassi ArCondicionado

Gasolina Diesel Automática


Mapeamento


Classes


Referência***

Chapter 5 – Features Model disponível em http://www-ia.tu-ilmenau.de/~czarn/feature/

http://www.sei.cmu.edu/publications/documents/91.reports/91.tr.028.html

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