Introdução e Motivação: Arquiteturas em n Camadas

Um Problema: Pressões do negócio

• Steve Jobs fala: "Few companies have the luxury of reinventing themselves when they compete on Internet time"
  • "Internet time" é um novo conceito (final dos anos 1990) e significa que as empresas devem implementar novos sistemas muito rapidamente
• Muitos sistemas de empresas devem migrar para Internet/Intranet/Extranet
• Novos tipos de sistemas devem ser desenvolvidos para usar a tecnologia como business advantage, dando um diferencial nos negócios
• Muitos sistemas devem mudar devido a mudanças nos negócios
  • Fusões e aquisições
• Resultado: tem muito mais software a fazer, muito mais rapidamente
  • Mas há pressões para manter custos de IT (Information Technology) baixos
  • Hoje (início dos anos 2000), de 4 a 6% da receita é gasta com TI! É altíssimo!

Outro Problema: Pressões Tecnológicas

• O desenvolvimento de software ficou muito mais complexo nos últimos anos
  • Pelos motivos acima
  • Porque usuários querem funcionalidade mais sofisticada
• Problemas de complexidade
  • O desenvolvimento de muitos grandes sistemas tem fracassado recentemente
  • A figura mais citada: 80% dos projetos são fracassos!
• Resumindo: fazer sistemas de produção customizados do zero in-house:
  • É muito caro
  • Demora muito tempo
  • Não produz boa qualidade

Requisitos da Solução: O que queremos com a TI?

• O que grandes empresas, com grandes problemas de desenvolvimento de sistemas, querem, tecnologicamente?
• Melhor flexibilidade
  • Possibilitando satisfazer novos requisitos do negócio (=funcionalidade) rapidamente
• Melhor adaptabilidade
  • Possibilitando customizar uma aplicação para vários usuários, usando várias alternativas de delivery dos serviços da aplicação com impacto mínimo ao núcleo da aplicação
• Melhor manutenabilidade
  • Possibilitando atualizar uma aplicação, mas minimizando o impacto da maioria das mudanças
• Melhor reusabilidade
  • Possibilitando rapidamente montar aplicações únicas e dinâmicas
• Melhor aproveitamento do legado
  • Possibilitando reusar a funcionalidade de sistemas legados em novas aplicações
• Melhor interoperabilidade
  • Possibilitando integrar 2 aplicações executando em plataformas diferentes
• Melhor escalabilidade
  • Possibilitando distribuir e configurar a execução da aplicação para satisfazer vários volumes de transação
• Menor tempo de desenvolvimento
  • Possibilitando viver em "Internet time" e com baixo orçamento
  • Equivalente a querer Produtividade do Programador
• Melhor robustez
  • Possibilitando ter soluções com menos defeitos
  • Possibilitando ter confiabilidade e disponibilidade
• Menor risco
  • Possibilitando tudo que falamos acima e ainda não se arriscar a ter projetos fracassados
• Resumindo: tudo que ISO 9126 caracteriza como "qualidade de software"
  • Funcionalidade, Manutenibilidade, Usabilidade, Eficiência, Confiabilidade, Portabilidade
  • E mais algumas coisinhas ...

Solução: Aplicações Multicamadas Distribuídas

• Faremos um resumo histórico das arquiteturas de aplicações

Arquitetura centralizada

• Dominantes até década de 80 como arquitetura corporativa
• Problema básico: interface não amigável

Arquitetura em 2 camadas

• Sistemas em camadas surgiram para:
  • Melhor aproveitar os PCs da empresa
  • Oferecer sistemas com interfaces gráficas amigáveis
  • Integrar o desktop e os dados corporativos
• Em outras palavras, permitiram aumentar a escalabilidade de uso de Sistemas de Informação
• Os primeiros sistemas cliente-servidor eram de duas camadas
  • Camada cliente trata da lógica de negócio e da UI
  • Camada servidor trata dos dados (usando um SGBD)

Arquitetura em 3 camadas

• A arquitetura cliente/servidor em 2 camadas sofria de vários problemas:
  • Falta de escalabilidade (conexões a bancos de dados)
  • Enormes problemas de manutenção (mudanças na lógica de aplicação forçava instalações)
  • Dificuldade de acessar fontes heterogêneas (legado CICS, 3270, ...)
• Inventou-se a arquitetura em 3 camadas
  • Camada de apresentação (UI)
  • Camada de aplicação (business logic)
  • Camada de dados

• Problemas de manutenção foram reduzidos, pois mudanças às camadas de aplicação e de dados não necessitam de novas instalações no desktop
• Observe que as camadas são lógicas
  • Fisicamente, várias camadas podem executar na mesma máquina
  • Quase sempre, há separação física de máquinas

Arquitetura em 3/4 camadas Web-Based

• A arquitetura em 3 camadas original sofre de problemas:
  • A instalação inicial dos programas no desktop é cara
  • O problema de manutenção ainda persiste quando há mudanças à camada de apresentação
  • Não se pode instalar software facilmente num desktop que não está sob seu controle administrativo
    • Em máquinas de parceiros
    • Em máquinas de fornecedores
    • Em máquinas de grandes clientes
    • Em máquinas na Internet
• Então, usamos o Browser como Cliente Universal
  • Conceito de Intranet
  • A camada de aplicação se quebra em duas: Web e Aplicação
  • Evitamos instalar qualquer software no desktop e portanto, problemas de manutenção
  • Evitar instalação em computadores de clientes, parceiros, fornecedores, etc.
• Às vezes, continua-se a chamar isso de 3 camadas porque as camadas Web e Aplicação freqüentemente rodam na mesma máquina (para pequenos volumes)

Arquitetura distribuída em n camadas

• Os problemas remanescentes:
  • Não há suporte a Thin Clients (PDA, celulares, smart cards, quiosques, ...) pois preciso usar um browser (pesado) no cliente
  • Dificuldade de criar software reutilizável: cadê a componentização?
  • Fazer aplicações distribuídas multicamadas é difícil. Tem que:
    • Implementar persistência (impedance mismatch entre o mundo OO e o mundo dos BDs relacionais)
    • Implementar tolerância a falhas com fail-over
    • Implementar gerência de transações distribuídas
    • Implementar balanceamento de carga
    • Implementar resource pooling
    • etc.
• As empresas não querem contratar PhDs para implementar sistemas de informação!
• O truque é introduzir middleware num servidor de aplicação que ofereça esses serviços automaticamente
• Além do mais, as soluções oferecidas (J2EE, .Net) são baseadas em componentes

• As camadas podem ter vários nomes:
  • Apresentação, interface, cliente
  • Web
  • Aplicação, Business
  • Dados, Enterprise Information System (EIS)

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