O que é Arquitetura de Software? Ferramentas, design e exemplos

A arquitetura de software faz parte do nosso dia a dia. Quase tudo o que fazemos diariamente, como usar telefones celulares, enviar e-mails, etc., faz uso da arquitetura de software do dispositivo que está sendo usado. A arquitetura de software permanece oculta em segundo plano, pois muitas pessoas não sabem exatamente o que é ou como usá-la.

Este artigo fará uma análise aprofundada da arquitetura de software para entender a estrutura que possibilita inovações e revoluções técnicas em uma organização.

O que é Arquitetura de Software?

A arquitetura de software, em poucas palavras, pode ser descrita como a montagem de um sistema de software. Essa montagem compreende todos os componentes, sua interação entre si, o ambiente no qual os componentes funcionam e os princípios usados ​​no projeto de software. Em alguns casos, pode até incluir a evolução futura do software.

A arquitetura de software é projetada com um ou vários objetivos. Os objetivos devem ser alcançados sem interromper o desempenho de outras ferramentas e dispositivos. A estrutura e o comportamento do software influenciam decisões importantes, portanto, a arquitetura precisa fornecer os melhores resultados.

Como a Arquitetura de Software é usada na Engenharia de Software ?

Na Engenharia de Software, a arquitetura de software ajuda a exibir apenas a estrutura e ocultar os detalhes de implementação do sistema. A engenharia de software e a arquitetura de software geralmente se sobrepõem, pois têm muitas coisas em comum, como focar nas interações entre elementos e componentes. A sobreposição acontece à medida que as regras comuns as governam.

Princípios da Arquitetura de Software

Os princípios de arquitetura de software governam o processo de construção e modificação de software. Os princípios ajudam a melhorar a escalabilidade, flexibilidade, segurança e reutilização. A principal agenda dos princípios de arquitetura de software é garantir que a solução satisfaça os requisitos de negócios e seja tecnicamente segura. Aqui está um resumo desses princípios.

• Prevenir um ponto único crucial de falha
• Os armazéns SOA são construídos em uma ampla gama de tecnologias
• Fornecer suporte prático para desenvolvedores e arquitetos
• Tornar a reutilização de serviços praticamente viável
• Criando um sistema de implantação robusto que torna automática a aplicação das diretrizes

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Arquitetura e Design de Software

Arquitetura e design de software são duas entidades diferentes, mas têm apenas uma linha tênue entre elas.

A arquitetura de software é um projeto para um sistema que define como um sistema funciona e as complexidades envolvidas. O papel principal da arquitetura é estabelecer e manter um bom relacionamento entre os componentes.

Visa fornecer uma solução estruturada para atender a todos os requisitos técnicos e funcionais, ao mesmo tempo em que cuida do desempenho e da segurança do sistema.

Também afeta algumas decisões no desenvolvimento de software que determinam a qualidade, manutenção, desempenho e sucesso do produto final.

Essas decisões incluem:

• Finalização dos elementos estruturais e suas interfaces que formam o sistema
• O comportamento dos elementos durante a colaboração
• Composição de elementos comportamentais e estruturais que criam um enorme subsistema
• Alinhamento da arquitetura com as decisões de negócios

Design de software

O Design de Software oferece um plano de design que descreve os elementos, como encaixá-los no sistema e os faz trabalhar juntos para atender aos requisitos.

Os principais objetivos de um plano de projeto incluem:

• Para atender aos requisitos do sistema, atender às expectativas dos clientes, gerentes e profissionais de marketing
• Para servir como um modelo durante o processo de desenvolvimento
• Para auxiliar o processo de implementação que inclui projeto detalhado, integração, codificação e teste

Embora a arquitetura de software e o design de software tenham funções semelhantes, a arquitetura de software tem um impacto maior no sistema geral.

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Ferramentas de arquitetura de software

As ferramentas de Arquitetura de Software são essenciais para que os desenvolvedores de aplicativos e software projetem e criem uma estrutura básica de software e então forneçam informações e insights sobre a arquitetura de software de um sistema.

Eles ajudam a representar como um sistema irá interagir com componentes existentes, novos softwares, usuários, fontes de dados e muito mais.

A refatoração é um processo de remodelação de códigos existentes sem modificar suas funcionalidades. Essa técnica é aplicada durante a modernização e migração de aplicativos para a nuvem.

A geração de imagens CAST pode reduzir a duração do processo de refatoração, que de outra forma leva muito tempo. Ele modifica todas as estruturas de banco de dados, elementos de código e as interações de sistemas de software complexos até os mínimos detalhes, gerando projetos precisos e interativos da arquitetura.

É vital usar boas ferramentas de projeto de software para evitar falhas na arquitetura de software, economizando assim a segurança e a reputação de uma organização.

Aqui estão algumas das ferramentas de visualização de arquitetura de software comumente usadas:

• Enterprise Architect: fornece uma fonte comum centralizada de informações sobre especificações arquitetônicas, detalhes de código e metadados. Ele fornece recursos específicos para processos em desenvolvimento como modelagem, transformação de modelos, engenharia reversa, documentação e geração de códigos.

Os recursos do Enterprise Architect podem ser estendidos para a linguagem Unified Modeling e fornecer uma plataforma para visualização e design baseada em UML.

• Microsoft Visio: Facilita aos usuários a geração fácil de fluxogramas, diagramas, organogramas e muito mais, emparelhando com o Office 365 ou quando acessados ​​de uma plataforma da Web. O Visio permite que os usuários compartilhem os fluxos e diagramas do gráfico com outros programadores e forneçam documentação precisa do fluxo de dados.
• Lucid chart: O Lucid chart oferece uma interface web e uma variedade de templates para gerar fluxogramas e diagramas para o processo de desenvolvimento. Ele também permite que os usuários colaborem on-line com outros usuários para criar projetos arquitetônicos e fluxogramas de processo.

A principal razão para a popularidade do Lucidchart está em sua simplicidade e funcionamento intuitivo. Além disso, ele se conecta a um amplo conjunto de plataformas, facilitando as coisas para programadores que trabalham em um ambiente de software complexo.

• Paradigma visual: o paradigma visual ajuda as equipes e programadores de DevOps a modelar todo o processo de desenvolvimento com eficiência. Ele fornece os principais recursos de engenharia e pode suportar linguagens e padrões de modelagem modernos, como a linguagem de modelagem de arquitetura orientada a serviços e a linguagem de modelagem de processos de negócios. Os desenvolvedores podem usar os modelos para gerar documentação do sistema ou diagramas de classe. O paradigma visual também oferece suporte ao projeto de banco de dados e à análise de processos.
• Draw.io: É uma ferramenta acessível pela web com uma interface interativa e um espaço para layouts e diagramas arquitetônicos. Ele ajuda os usuários a colaborar usando ferramentas como o Google, permitindo que vários desenvolvedores trabalhem simultaneamente. Os recursos de diagramação do Draw.io são fáceis de usar.

Exemplos de Arquitetura de Software

Os exemplos mais comuns de padrões de arquitetura de software são serviços de mensagens, microsserviços, solicitante de serviço, padrões MVC, microkernel, n camadas, elementos de design baseados em domínio e controle de abstração/apresentação.