Presentación sobre el patrón arquitectural de software "Pipes & Filters" realizado para la materia Ingeniería de Software de la Universidad Nacional de Rio Cuarto, Cordoba, Argentina (Año 2015)

1. Pipes & FiltersPipes & Filters
Ingeniería de Software (3304)Ingeniería de Software (3304)
Patrones ArquitecturalesPatrones Arquitecturales
Integrantes:Integrantes:
●● Bongiovanni, IgnacioBongiovanni, Ignacio
●● Bentolila, FernandoBentolila, Fernando
●● Dúcculi, LucasDúcculi, Lucas

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Definición
“El patrón de arquitectura Pipes and Filter
provee una estructura para los sistemas que
procesan un flujo de datos. Cada paso de
procesamiento se encapsula en un componente
de filtro. Los datos pasan a través de tuberías
entre filtros adyacentes. Recombinar filtros
permite construir familias de filtros relacionados”.
[Buschmann]

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Problema
Sistema:
Debe ser construido por varios desarrolladores.
Se descompone naturalmente en varias etapas independientes de
procesamiento.
Podría surgir cambios en sus requerimientos.
El diseño de los componentes y sus interconexiones debería
contemplar lo siguiente:
Flexibilidad por la posibilidad de reordenar las diferentes etapas de
procesamiento.
Pequeñas etapas de procesamiento facilitan su reusabilidad.
Si dos etapas no son adyacentes, entonces ellas no comparten
información.
La ejecución en paralelo de las etapas debería ser posible.

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Solución
Dividir la tarea en una secuencia de etapas de procesamiento.
Cada etapa sera implementada por un programa filtro que
consume por su entrada y produce datos en su salida de
manera incremental.
Conectar la salida de una etapa (Filter) como la entrada de su
etapa sucesora por medio de una tuberia (Pipe).
Permitir que los filtros se ejecuten de manera concurrente.
Conectar la entrada de la secuencia a alguna fuente de datos
(Data Source), como un archivo.
Conectar la salida de la secuencia a algun sumidero de datos
(Data Sink), como un archivo o una pantalla.

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Estructura
Pipes
Filters
Data
Source
Data Sink
Representación gráfica de los
componentes

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Estructura
Filter
Unidades de procesamiento
Responsabilidades Características
● Recibir datos de entrada
● Ejecutar una función sobre dichos
datos
● Proporcionar datos de salida
● Enriquecen, refinan o transforman los
datos
● Pueden ser pasivos o activos
Colaboradores
● Pipe
Pipe
Conexiones entre dos componentes
Responsabilidades Colaboradores
● Transferir datos
● Almacena datos temporalmente
● Sincroniza los vecinos activos
● Filter
● Data Source
● Data Sink

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Estructura
Data Source
Responsabilidades Colaboradores
● Proporciona los datos de entrada a la
linea de procesamiento
● Pipe
Variantes Ejemplos
-Pasivas (proveen datos al ser solicitados)
-Activas (constantemente entregan
información)
● Archivos de texto plano
● Sensores externos
● Entrada estándar (stdin)
Data Sink
Responsabilidades Colaboradores
● Almacenar los datos de salida de la
linea de procesamiento
● Pipe
Variantes
Pasivas y activas

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Ejemplo
Compilador portable Mocha
Mocha (Modular Object
Computation with
Hypothetical Algorithms).
AuLait (Another
Universal Language for
Intermediate Translation)
corre en una máquina
virtual CUP (Concurent
Uniform Processor)
Intel SPARC IntérpreteMIPS
Análisis
Lexicográfico/
Scanner
Análisis
Sintáctico/Parser
Análisis
Semántico
Generación de
Código Intermedio
Optimización
texto ASCII (programa)
secuencia de tokens
árbol sintáctico abstracto
árbol sintáctico abstracto aumentado
programa AuLait
programa AuLait optimizado

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Scanner
token yylex()
Parser
bool yyparse()
Analizador
Semántico
Generador
de Código
writeCodeByte()
tubo UNIX
read
write
Intérprete
AuLait
int getchar()
call getchar
call yylex call semantic check
call codgen
write pipe
read pipe
Input
int getchar()

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Los sucesivos filtros comparten
un cierto estado: la tabla de
símbolos.
No es una arquitectura Tubos y
Filtros estricta.
La implementación es un único
programa.
Analizador
Lexicográfico/Scanner
Analizador
Sintáctico/Parser
Analizador
Semántico
Generador de
Código Intermedio
TabladeSímbolos