Arquitetura de software e Frameworks

Frameworks
orientados a
objetos
Por
Sergio Crespo

Frameworks
 O que é um Framework???
 “Um framework é um conjunto de classes que constitui
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

© 2010 Prof. D.Sc. Sérgio Crespo email:crespo@unisinos.br

Frameworks
...
Particularização n

Particularização 2
Particularização 1

hotspot

Kernel

Framework


hotspot hotspot

Framework


Framework hotspots


Input_Data Sort_Data

GetData(…) Sort_Proc(… hotspot
SetData(…) )
Show_Vect(…
)

Sort_Proc
--Bolha
--Quick-
sort
--etc...


Frameworks
 Framework vs outras abordagens
 Design pattern orientado a objeto.
 Linguagem de pattern.
 Biblioteca de classes.
 Uma aplicação orientada a objetos.


Frameworks
 Design Pattern orientado a objeto

 Design patterns são mais abstratos do que um
framework.
 Design patterns possuem uma arquitetura menor do
que um framework. Um framework pode conter
vários Patterns, no entanto o oposto não se aplica.
 Frameworks são mais especializados do que
patterns. Frameworks estão sempre relacionados a
um domíno de aplicação, enquanto patterns são
mais genéricos e podem ser aplicados em vários
domínios de aplicação.
[Mattsson - 1996]


Frameworks
 Linguagem de pattern

 Descreve como fazer um design, enquanto um
framework é o próprio design.
 Complementam frameworks desde que ensinem
aos projetistas como utilizá-lo e a descrever
porque ele foi projetado desta maneira.

[Mattsson - 1996]


Frameworks
 Biblioteca de classes
 São um conjunto de classes relacionadas que tem
funcionalidades de propósitos gerais
 Suas classes não são relacionadas a um domínio
de aplicação específica, como no caso de classes
de um framework.
 A diferença é o grau de reutilização e o seu
impacto na arquitetura da aplicação.
 Uma classe da uma biblioteca é reutilizada
sozinha, enquanto uma classe de um framework é
reutilizada juntamente com as outras em uma
instanciação.
[Mattsson - 1996]

Frameworks
 Uma aplicação orientada a objeto
 Descreve a execução um programa que atende a
todos os requisitos de uma especificação.
 Um framework captura as funcionalidades de
diversas aplicações no domínio, mas não é
executável, já que não cobre o comportamento de
uma aplicação específica.

[Mattsson - 1996]


Frameworks
Análise Design Aplicação

Desenvolvimento tradicional orientado a objetos

Análise do Framework
Aplicação 1
domínio design

Aplicação 2

processo de desenvolvimento ................
Aplicação n

Desenvolvimento de aplicações baseado em frameworks
O processo de desenvolvimento de um framework é mais difícil e trabalhoso, já
que estudase agora soluções para um conjunto de problemas de um
determinado domínio. Na análise do domínio, observase as caracteristicas
comuns das diversas aplicações.
Desenvolvese o framework e as diversas aplicações serão feitas a partir da
instanciação do framework.

Frameworks
 Caracterização quanto ao Uso Um framework

 orientado a objetos pode ser usado de duas
formas:

Derivando se as classes do framework.
 ( architecture-driven ou inheritance-focused ou white box )


Combinado classes existentes.
 ( data-driven ou composition-focused ou black box ).


Frameworks

Diretrizes de desenvolvimento
Existe um pequeno número de diretrizes para o desenvolvimento de
framework.
 Uma das mais importantes que se deve ter em mente
quando se está desenvolvendo um framework é como
criar a interação entre o framework e o seu usuário, de
maneira que a sua instanciação seja feita sem muito
esforço.
 O foco deverá estar em como o usuário interaje com o
framework. Quando o usuário for desenvolver uma
aplicação instanciando o framework, é necessário
determinar quais os passos que serão realizados pelo
framework e quais serão realizados pelo usuário.


Frameworks

Diretrizes de desenvolvimento
 É importante identificar quais as classes e operações
do framework que o usuário terá que utilizar. A
quantidade de código escrita deverá ser reduzida a
um mínimo, e isto é possível pelos seguintes
motivos:
 Implementações concretas do framework que
poderão ser utilizadas sem nenhuma modificação.
 O número de classes que devem ser derivadas
devem ser reduzidas ao menor número possível.


Como instanciar um
framework
 Formas de se instanciar um framework.

 Conectando componentes já existentes

reutiliza a interface do framework
 reutiliza regras para a conexão dos componentes
 Criando novas sub-classes concretas

as sub-classes são bem acopladas a super-classe

é necessário ter um maior conhecimento das classes
abstratas


Frameworks
Documentação de
Frameworks
Público X Documentação

Propósito do Aplicações de
Como Utilizar
Framework Exemplo
Decisão de
X
Uso

Utilização X X X

Manutenção X X X


Frameworks - exemplos

ET++
UniDraw
HotDraw


ET++ Framework

ET++: A Portable Application Framework
André Weinand
Erich Gamma

ET++ is a portable application framework, used to
make platform-independent GUI-based application
programs, at
The University of Illinois at Urbana-Champaign.


Arquitetura


exemplo1


exemplo2


exemplo3


Unidraw Framework

Unidraw: a framework for building
domainspecific graphical editors
John Vlissides / IBM

Unidraw é um framework C++ para a criação de
editores gráficos customizáveis que usa a bliblioteca
IterViews.

http://www.vectaport.com/pub/doc/unidraw.ps


O que é o Unidraw

 Unidraw é um framework para a criação de
editores gráficos orientados a objetos para domínios
como desenho técnico e artístico, composição de
músicas e design de circuitos eletrônicos.
 A arquitetura Unidraw simplifica a
construção desses editores provendo níveis de
abstrações que são comuns aos vários domínios.


Unidraw

 O uso do framework Unidraw busca alcançar os
três pontos básicos a seguir :
 Dá suporte a uma variedade de editores de objetos gráficos
para vários domínios;
 Diminui significativamente o tempo para desenvolver um
editor específico comparado com uma implementação
especialista (voltada especificamente para um determinado
domínio);
 Pode ser usado para criar editores standalone com
performance e utilidade comparáveis àqueles
desenvolvidos especificamente.


Abstrações do Unidraw

 Unidraw define quatro abstrações básicas :
Componentes (components) : encapsulam a aparência e
a semântica dos objetos de um domínio;
Ferramentas (tools) : provêm a manipulação direta dos
componentes;
Comandos (commands) : definem as operações dos
componentes e objetos;
Representação externa (external representation) : define
como será o arquivo de saída gerado pelo editor.


UniDraw Framework


Unidraw – exemplo 1


HotDraw Framework


HotDraw Framework

HotDraw is a two-dimensional graphics framework
for structured drawing editors that is written in
VisualWorks Smalltalk. It has been used to create many
different editors from CASE tools to a HyperCard clone. You can
easily create new figures and special manipulation tools for
your drawings. Unlike many other drawing editors, HotDraw
drawings can be animated.

http://st-www.cs.uiuc.edu/users/brant/HotDraw/


HotPaint - HotDraw

The HotPaint program is a simple painting program. This program shows how to create new figures, as well
as, how to create new tools.


Hotdraw

The DrawingInspector program is a visual inspector for
Smalltalk. Objects in Smalltalk are represented by figures, and
references between objects are represented by directed lines.


HotDraw

The MovingDrawing program is a simple animated program. You can draw rectangles. The rectangles
move closer to each other until they come together in some central location. This program can be useful
to learn how to animate drawings.

HotDraw

The NetworkEditor program uses animation to solve the nbody problem. You specify the nodes and the
weights between the nodes in the bottom part of the window, and the top part displays the nodes. The
editor also allows you to move the nodes if they reach a stable but unoptimal positioning.

ObjectWorld - HotDraw

The ObjectWorld program can be used for teaching some Smalltalk basics. You can draw figures in the
bottom of the window, and animate them by entering Smalltalk commands in the top part of the
window. © 2010 Prof. D.Sc. Sérgio Crespo email:crespo@unisinos.br

PERTChart - HotDraw

The PERTChart program allows you to create and edit PERT charts. You can create new PERT figures
and specify their name and start date. Their ending date will be automatically computed.

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