Prof. Adriano Teixeira de Souza
Biblioteca de Classes e Frameworks

 “Reusar” software não é simples
 Maioria dos esforços resultam apenas
reutilização de pequenos componentes
 Principais vantagens do uso de frameworks
◦ Aumento do reuso
◦ Diminuição do tempo para produção de família de
aplicações
 Framework provê reutilização de
◦ Design
◦ Código
 Reuso em larga escala
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 A primeira geração de OO situou-se sobre
bibliotecas de classes para empacotar objetos
para reutilização.
 Uma abordagem mais promissora é usar um
framework de objetos.
 Frameworks são bibliotecas de classes pré-
montadas que são empacotadas para provê
funcões específicas. Frameworks tornará mais
fácil montar aplicações com objetos.
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 Bibliotecas
◦ Conjunto de classes relacionadas
 Funcionalidades de propósito geral
◦ Classes não relacionadas a um domínio de aplicação
específica
 Em contrapartida às classes de um framework
 Diferença
◦ Grau de reutilização
◦ Impacto na arquitetura da aplicação
 Classe de uma biblioteca
◦ Reutilizada sozinha
 Classe de um framework
◦ Reutilizada juntamente com as outras em uma
instanciação
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Biblioteca Framework
 Classes instanciadas pelo cliente  Customização com subclasse ou
 Cliente chama funções composição
 Não tem fluxo de controle pré-  Chama funções da “aplicação”
definido  Controla o fluxo de execução
 Não tem interação pré-definida  Define interação entre objetos
 Não tem comportamento default  Provê comportamento default
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 “Um framework é um conjunto de classes que constituem
um design abstrato para soluções de uma família de
problemas.”
Johnson e Foote (1988)
 “Um framework é um conjunto de objetos que colaboram
com o objetivo de cumprir um conjunto de
responsabilidades para uma aplicação ou um domínio de
um subsistema.”
Johnson (1991)
 “Uma arquitetura desenvolvida com o objetivo de se obter
a máxima reutilização, representada como um conjunto de
classes abstratas e concretas, com grande potencial de
especialização.”
Mattsson (1996)

 Reusável
◦ Propósito final
◦ Para ser reusável, deve primeiro ser usável
 Bem documentado
 Fácil de usar
 Extensível
◦ Framework contém funcionalidade abstrata (sem
implementação) que deve ser completada
 Seguro
◦ Desenvolvedor de aplicações não pode destruir o
framework
 Eficiente
◦ Devido a seu uso em muitas situações, algumas das
quais poderão necessitar de eficiência

 Um framework é uma estrutura de classes
interrelacionadas, que corresponde a uma
implementação incompleta para um conjunto de
aplicações de um domínio.
 Esta estrutura de classes deve ser adaptada para a
geração de aplicações específicas.
 A abordagem de frameworks orientados a objetos
produz uma descrição de um domínio para ser
reutilizada.
 Um framework é um esqueleto de implementação de
uma aplicação ou de um subsistema de aplicação, em
um domínio de problema particular.
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 Frameworks não são simplesmente coleções de
classes. Ao contrário, são caracterizados com rica
funcionalidade e interconexões entre classes de
objetos, que provêem uma infraestrutura para o
desenvolvedor.
 Uma classe abstrata é um projeto para um único
objeto. Um framework é o projeto de um conjunto
de objetos que colaboram para executar um
conjunto de responsabilidades.
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 Um framework é uitilizado através de
configuração ou conexão de classes
concretas e derivação de novas classes
concretas a partir das classes abstratas do
framework.
 ... não apenas classes, mas a forma como as
instâncias das classes colaboram ...
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 A diferença fundamental entre um framework
e a reutilização de classes de uma biblioteca.
◦ No caso de biblioteca de classes são usados artefatos
de software isolados, cabendo ao desenvolvedor
estabelecer sua interligação
◦ No caso do framework, é procedida a reutilização de
um conjunto de classes interrelacionadas.
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 Aplicação desenvolvida totalmente.
 Aplicação desenvolvida reutilizando classes
de biblioteca.
 Aplicação desenvolvida reutilizando um
framework.
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 Os frameworks fornecem infraestrutura de
projeto disponibilizada ao desenvolvedor da
aplicação, que reduz a quantidade de código a
ser desenvolvida, testada e depurada.
 As interconexões preestabelecidas definem a
arquitetura da aplicação, liberando o
desenvolvedor desta responsabilidade.
 O código escrito pelo desenvolvedor visa
estender ou particularizar o comportamento do
framework.
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 Um papel do framework é fornecer o fluxo do
controle da aplicação. Assim, em tempo de
execução as instâncias das classes
desenvolvidas esperam ser chamadas pelas
instâncias das classes do framework.
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 Um framework se destina a gerar diferentes
aplicações para um domínio. Precisa, então,
conter uma descrição dos conceitos deste
domínio.
 As classes abstratas de um framework são os
repositórios dos conceitos gerais do domínio
de aplicação.
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 No contexto de um framework, um método
de uma classe abstrata pode ser deixado
propositalmente incompleto para que sua
definição seja acabada na geração de uma
aplicação.
 Apenas os atributos a serem utilizados por
todas as aplicações de um domínio são
incluídos em classes abstratas.
Prof. Adriano Teixeira de Souza

 Os frameworks invertem a ótica de reuso das
classes, da abordagem bottom-up para a
abordagem top-down:
◦ O desenvolvimento inicia com o entendimento do sistema
contido no projeto do framework, e segue no detalhamento
das particularidades da aplicação específica, o que é
definido pelo usuário do framework.
 Assim, a implementação de uma aplicação a partir
do framework é feita pela adaptação de sua
estrutura de classes, fazendo com que esta inclua
as particularidades da aplicação.
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 Com o framework pronto, benefícios
◦ Redução de custos
◦ Redução de time-to-market
 Motivos
◦ Maximização de re-uso (análise, design, código, testes)
 Reutilização de design feito por outros pode transferir conhecimento e
experiência para o usuário do framework
◦ Desenvolvedores adicionam valor em vez de reinventar a roda
◦ Menos manutenção
 Fatoração de aspectos comuns a várias aplicações
 Uso de herança permite corrigir todas as aplicações com a troca de uma
classe-mãe
 Cuidado com o "Fragile Base Class Problem” onde troca da classe-mãe
quebra as filhas
◦ Melhora do código (menos defeitos) devido ao uso em várias
aplicações
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 Outras vantagens
◦ Diminuição de linhas de código na aplicação
◦ Melhor consistência e compatibilidade entre aplicações
◦ Conhecimento sobre o domínio da aplicação é mantido
dentro da organização
◦ Alavancagem do conhecimento de especialistas
 Framework oferece uma forma de empacotar o
conhecimento de especialistas sobre domínios de problemas
 Assim, não se perde o conhecimento com a saída de
especialistas e o conhecimento pode ser usado/estudado
sem a presença do especialista
 Resultado: criação de patrimônio estratégico da empresa
(Strategic Asset Building)
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 Construir um framework é complexo
◦ Re-uso não vem sozinho: deve ser planejado
◦ É mais complexo e demora mais fazer uma aplicação
tendo que construir um framework em vez de fazer a
aplicação do zero
 Documentação é essencial para o usuário
(desenvolvedor) poder utilizar o framework
 Dificuldade para manter compatibilidade com
versões anteriores
◦ Frameworks se tornam mais maduros com o passar do
tempo e as aplicações devem evoluir em paralelo
 Flexibilidade e generalização do framework
podem trabalhar contra sua eficiência em
algumas aplicações
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 Benefícios são realizados em longo prazo
◦ Quem pode pensar em longo prazo quando se está
competindo "On Internet time"?
 Poucas empresas
 Uma empresa aeroespacial demorou anos para fazer
frameworks e começou a ter retorno na quarta missão
 Precisa-se modificar o processo de
desenvolvimento e criar novos incentivos
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Existem, literalmente, milhares de frameworks disponíveis para as
diversas linguagens de programação existentes. Diante desta
imensidão de “oferta”, é importante optar por um que atenda a suas
necessidades e que seja consoante a seu método e estilo de
trabalho. Inicialmente, pode parecer que usar um framework é pior
do que fazer uma “programação pura”.
Entretanto, tenha certeza:
vale a pena dedicar seu tempo nisso!
As vantagens vindouras de ter um projeto
bem estruturado e rodando numa plataforma
segura e estável compensam.
Prof. Adriano Teixeira de Souza

 .NET
Microsoft .NET (conhecido por .NET Framework -
em inglês: dotNet) é uma iniciativa da empresa
Microsoft, que visa uma plataforma única para
desenvolvimento e execução de sistemas e
aplicações. Todo e qualquer código gerado para
.NET, pode ser executado em qualquer dispositivo que possua
um framework de tal plataforma.
A plataforma .NET é executada sobre uma Common Language
Runtime - CLR (Ambiente de Execução Independente de Linguagem)
interagindo com um Conjunto de Bibliotecas Unificadas (framework).
Esta CLR é capaz de executar, atualmente, mais de 20 diferentes
linguagens de programação, interagindo entre si como se fossem uma
única linguagem.
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 Java
◦ Struts (J2EE) - um dos frameworks mais usados em ambientes corporativos para
construção de aplicações web. Usa o modelo MVC e caracterizado por uma
camada de controle com uso de J2EE e XML.
◦ JavaServer Faces (J2EE) - baseado em tecnologia de servlets e JSP, pode ser
usado como uma opção ao Struts.
◦ Spring - framework baseado em orientação a aspectos. Possibilidade de uso em
conjuntos com outros frameworks MVC, como o Struts e JSF.
◦ Hibernate (Persistência de Dados) - conhecido framework de persistência de
dados, que usa conceitos de banco de dados, além do mapeamento objeto-
relacional (classes Java para tabelas de databases).
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 Java
◦ JUnit (testes) - talvez o mais usado framework Java, incluído em IDEs free ou
comerciais. Para testes unitários em geral.
◦ Log4J (log) - amplamente usado e útli para geração de logs.
◦ Jakarta commons-log (log) - semelhante ao Log4J, sob o selo da Jakarta.
◦ Ant (build e deploy) - framework também amplamente divulgado da Jakarta
para automatização de processos de construção, além de testes e distribuição.
◦ Jasper Report / iReport (geradores de relatório) - framework para geração de
modo dinâmico de relatórios. Compatível com formatos xml, pdf e html.
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 PHP
◦ CakePHP – Um dos Frameworks de PHP mais utilizado. É um
framework de desenvolvimento rápido para PHP que fornece
uma arquitetura extensível para desenvolvimento, manutenção,
e distribuição de aplicações. Usando design patterns
conhecidos como MVC e ORM com convenção sobre o
paradigma da configuração, reduz o custo do desenvolvimento
e ajuda os desenvolvedores a escreverem menos código.
◦ Symfony - Destina-se a acelerar a criação e manutenção de
aplicações web, e para substituir as tarefas repetitivas de
codificação. É fácil de instalar em qualquer configuração e é
compatível com quase todos os sistemas de banco de dados.
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 PHP
◦ Zend – É um dos frameworks PHP mais utilizados. É baseado na
simplicidade, nas melhores praticas orientadas a objeto,
licenciamento corporativo amigável, e uma base de código ágil
rigorosamente testada. Zend Framework é focado na
construção de mais seguras, confiáveis e modernas aplicações
de serviços web, e APIs de fornecedores líderes como Google,
Amazon, Yahoo, Flickr.
◦ Zoop - É estável, escalável e portátil. O Zoop é projetado para
ser rápido, eficiente e limpo. É facilmente extensível e você
optar por incluir apenas a funcionalidade que você usa.
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PHP
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 Python - Mais populares Frameworks de
pilha completa
◦ Django - Framework para perfeccionistas, traz facilidades para
construir melhores aplicativos Web mais rapidamente e com menos
código. Ele encoraja o desenvolvimento rápido e limpo, com um design
prático.
◦ Pylons – Framework leve que enfatiza a flexibilidade e o
desenvolvimento rápido. Recentemente foi colocado em estado de
manutenção com o lançamento do Pyramid, o seu sucessor.
◦ TurboGears – Combina SQLAlchemy(Model), Genshi(View),
Pylons(Controller), Repoze e Tosca Widgets. Oferece um
desenvolvimento rápido, com modelos de design amigáveis, um
poderoso e flexível mapeamento relacionado a objetos (ORM).
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 Python
◦ web2py – De fácil uso, com tudo em um pacote sem
dependências adicionais. Não tem arquivos de configuração, não
requer instalação e pode ser rodado de uma unidade USB. Usa
Python para MVC.
◦ Zope – Conhecido como o avô dos Frameworks de Python para
Web, ele tem crescido em uma família de frameworks ao longo
dos anos. A primeira versão foi lançada em 1999.
◦ Outros Frameworks de pilha completa
 CubicWeb, Enamel, GAE framework, Glashammer, Karringell, Nagare,
notmm, Porcupine, QP, SkunkWeb, Spyce, Tipfy, Tornado, WebCore,
web.py, Webware, Werkzeug, WHIFF, XPRESS.
◦ Frameworks básicos
 AppWsgi, Bobo, Bottle, CherryPy, circuits.web, Python Paste, PyWebLib,
WebStack. Albatross, Aquarium, Divmod Nevow, Flask, JOTWeb2,
Python Servlet Engine, Pyramid, Repoze.bfg, Quixote, Spiked.
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 Ruby
◦ Ruby on Rails – Mais conhecido framework da linguagem ruby para
desenvolvimento Web. É um projeto de código aberto e as aplicações
criadas utilizando o framework Rails são desenvolvidas com base no
padrão de projeto MVC. Ruby on Rails foi uma extração de um projeto
de David Heinemeier Hansson, o gerenciador de projetos Basecamp.
Foi lançado a público pela primeira vez em julho de 2004. O Rails é
um "meta-framework", uma vez que é uma junção de cinco
frameworks: Active Record, Action Pack, Action Mailer, Active Support
e Action Webservices.
◦ Padrino - O Padrino é um framework Ruby construído baseado no
Sinatra. O Sinatra é uma DSL para agilizar a criação de aplicações web
simples. Padrino foi desenvolvido para tornar mais fácil e divertido o
código de aplicações web mais avançadas. São muitas as
funcionalidades adicionais que o Padrino traz em relação ao Sinatra,
como os helpers, geradores, mailer, seção administrativa, login, etc.
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 Ruby
◦ Cramp - Este é um framework web assíncrono orientado à eventos, baseado na
biblioteca EventMachine. Nas palavras do próprio autor do framework (Pratik
Naik), o Cramp não serve para a maioria das aplicações web que vemos por aí.
O Cramp foi desenvolvido para fazer I/O disparado por eventos com maior
segurança e desempenho – ideal para situações onde é necessário gerenciar
uma grande quantidade de conexões abertas (APIs de streaming, por exemplo).
◦ Rango - O Rango é um framework web baseado em Rack, inspirado no Django.
Leve e customizável, seu objetivo é ser mais robusto que Sinatra, porém menor
que Rails e Merb. Para isso, foi feito de forma modular, permitindo que o
desenvolvedor escolha seus componentes.
◦ Merb - Esse é um dos frameworks mais famosos para Ruby, e seu diferencial
está na flexibilidade. O Merb permite que você escolha “monte” o framework,
escolhendo o seu ORM, sua biblioteca de JavaScript e a linguagem dos
templates através de plugins. Oferece uma série de funcionalidades, como
ferramenta de testes e correio, monitor de exceções, e geradores. Baseado no
padrão MVC.
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