Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

Luca Cabibbo

Architetture Software

Descrizioni architetturali, punti di vista e viste Dispensa ASW 140 ottobre 2014 1

Se non è stato descritto,  allora non esiste. Philippe Kruchten

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- Fonti

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

[SAP] Chapter 1, What is Software Architecture?



[SAP] Chapter 18, Documenting Software Architectures



[SSA] Chapter 2, Software Architecture Concepts



[SSA] Chapter 3, Viewpoints and Views



[Kruchten] Kruchten, Architectural Blueprints – The “4+1” View Model of Software Architecture, IEEE Software, 1995



[PSA] Eeles & Cripps, The Process of Software Architecting



[DSA] Clements et al., Documenting Software Architectures (SEI)



[ISO-42010] Systems and Software Engineering – Architecture Description, ISO/IEC/IEEE, 2011 Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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- Obiettivi e argomenti

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

Obiettivi  introdurre descrizioni architetturali, viste e punti di vista



Argomenti  descrizioni architetturali  organizzare una descrizione architetturale  viste architetturali  punti di vista  modello a 4+1 viste  benefici nell’uso di punti di vista e viste  rischi legati alle viste  alcuni cataloghi di punti di vista  viste di RUP, punti di vista di [SSA], punti di vista di [PSA], tipi di viste di [SAP/DSA]  discussione Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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- Wordle

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* Architetture sw: concetti fondamentali

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* Descrizioni architetturali

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Durante il processo di definizione dell’architettura di un sistema software, l’architettura va rappresentata mediante un’opportuna “descrizione architetturale”



Una descrizione architetturale (AD) [ISO-42010] è un insieme di prodotti che documentano un’architettura  prodotti che costituiscono un’AD comprendono modelli architetturali (viste) – ma anche definizione della portata, vincoli, principi, giustificazione logica, ...



Una descrizione architetturale (AD) [SSA] è un insieme di prodotti che documentano un’architettura  in un modo comprensibile alle parti interessate e  che dimostra che l’architettura soddisfa i loro interessi

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Descrizioni architetturali 

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Una buona descrizione architetturale  è la base per l’analisi delle decisioni iniziali di progetto  sostiene la comunicazione con le parti interessate  è una guida per lo sviluppo e l’evoluzione del sistema

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Un’osservazione 

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Un’osservazione – ovvia, ma è sempre meglio esplicitarla  questa dispensa affronta il problema di “descrivere” o “documentare” un’architettura  molto più rilevante è l’attività di “definizione” (ovvero, di progettazione) dell’architettura  tuttavia, nella definizione di un’architettura è indispensabile utilizzare una buona descrizione – insieme a una buona “notazione” – poiché consente di concentrarsi e ragionare più facilmente su attività, problemi e decisioni di progetto significative

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* Organizzare una descrizione architetturale 

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Alcune domande comuni nella progettazione dell’architettura software di un sistema  quali sono i principali elementi funzionali?  come interagiscono questi elementi tra loro e con il mondo esterno?  come vengono gestite, memorizzate e presentate le informazioni?  quali elementi hardware e software sono necessari a supportare questi elementi funzionali e queste informazioni?  come vengono allocati gli elementi software a quelli hardware?  quali caratteristiche e capacità operative devono essere fornite?  quali ambienti di sviluppo, test, supporto e formazione?  come organizzare il codice? chi sviluppa che cosa? Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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* Organizzare una descrizione architetturale 

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Alcune domande comuni nella progettazione dell’architettura software di un sistema  quali sono i principali elementi funzionali?  come interagiscono questi elementi tra loro e con il mondo esterno? Una tentazione a cui resistere:  come vengono gestite, memorizzate e presentate le rispondere a tutte queste domande informazioni? mediante un singolo modello,  quali elementi hardware e software sono necessari a sovraccarico, che considera insieme tutti informazioni? supportare questi elementi funzionali e queste questi aspetti.  come vengono allocati gli elementi software a quelli hardware?  quali caratteristiche e capacità operative devono essere fornite?  quali ambienti di sviluppo, test, supporto e formazione?  come organizzare il codice? chi sviluppa che cosa? Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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Non un singolo modello ma tante viste 

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Una descrizione architetturale deve cogliere le caratteristiche funzionali e le proprietà di qualità del sistema – e deve essere comprensibile e di valore a tutte le parti interessate  in pratica, l’esperienza dimostra che non è possibile ragionare su un’architettura software mediante un “singolo modello”  piuttosto, l’architettura di un sistema complesso può essere descritta in modo molto più efficace tramite un insieme di viste, separate ma correlate, ciascuna delle quali descrive un aspetto diverso dell’architettura  collettivamente, le viste descrivono l’intero sistema – le sue caratteristiche funzionali e proprietà di qualità – e dimostrano come il sistema può raggiungere i suoi obiettivi

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Non un singolo modello ma tante viste 

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Una descrizione architetturale deve cogliere le caratteristiche funzionali e le proprietà di qualità del sistema – e deve essere comprensibile e di valore a tutte le parti interessate  in pratica, l’esperienza dimostra che non è possibile ragionare su un’architettura software mediante un “singolo modello”  piuttosto, l’architettura di un sistema complesso può essere descritta in modo molto più efficace tramite un insieme di viste, separateQui mail correlate, ciascuna delle quali suggerimento è di operare unadescrive un aspetto diverso dell’architettura decomposizione di un sistema complesso in un insieme viste separate.  collettivamente, le vistedidescrivono l’intero sistema – le sue Poiché bisogna gestire la complessità, caratteristiche funzionali e proprietà di qualità – e dimostrano prese considerazione modo come ilvanno sistema puòinraggiungere i suoiinobiettivi opportuno anche le correlazioni tra le parti – le viste devono essere correlate.

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Un’analogia 

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Medici specialisti diversi sono interessati a viste differenti del corpo umano – che, pur distinte, sono inerentemente correlate

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* Viste architetturali 

Una vista architetturale ha lo scopo di descrivere un insieme di elementi del sistema e di relazioni tra di essi che sono rilevanti rispetto a un certo interesse (o insieme di interessi)  in effetti, la definizione di ciascuna vista è centrata su uno specifico insieme di interessi  ciascuna vista descriverà gli elementi dell’architettura che sono rilevanti nei confronti di quegli interessi – ma non conterrà elementi che non sono rilevanti in tal senso  in generale, ciascuna vista comprende uno o più modelli/diagrammi



Ad esempio, una “vista funzionale” è guidata da interessi funzionali e contiene elementi che hanno responsabilità funzionali  ma una vista funzionale non si occupa, ad esempio, di aspetti legati alla disponibilità o alla scalabilità, e non descrive l’allocazione degli elementi funzionali ai processi e all’hardware

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Vista  [SAP]  una vista è una rappresentazione di un insieme coeso di elementi architetturali, che viene scritta e letta da parti interessate al sistema – una vista è la rappresentazione di un insieme di elementi e delle relazioni tra di essi  [ISO-42010]  una vista architetturale è un prodotto che rappresenta l’architettura di un sistema secondo la prospettiva di specifici interessi del sistema  [SSA]  una vista è una rappresentazione di uno o più aspetti strutturali di un’architettura, che illustra come l’architettura affronta uno o più interessi di una o più delle sue parti interessate 15

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Due questioni con le viste 

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Due questioni (per ora) con le viste  quali viste creare in una descrizione architetturale?  questo dipende fortemente dal sistema – intuitivamente, quelle che consentono di descrivere tutti gli interessi rilevanti delle parti interessate a quello specifico sistema  ma quante? e quali? una per parte interessata? una per interesse? altro?  come creare una vista architetturale?  intuitivamente, dipende da quali sono gli interessi rilevanti per la vista e dalle parti interessate a cui è destinata  ma quali elementi includere? a quale livello di dettaglio? come sostenere la comprensione da parti interessate diverse, ad es. che hanno un livello tecnico di comprensione differente? come sostenere l’analisi delle qualità? Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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* Punti di vista 

Un punto di vista è una tipologia standard di vista che può essere usata in un’AD  la scelta delle viste da produrre per un sistema viene spesso effettuata come una selezione da un catalogo di punti di vista – anziché decidere quali viste creare sulla base di “principi primi”  questa scelta viene fatta in base agli interessi rilevanti per un sistema e agli interessi che ciascun punto di vista è in grado di affrontare



Si tratta di un’applicazione dei pattern alle AD  orientata al riuso di conoscenza relativa alla “soluzione esemplare di problemi significativi e ricorrenti”



Un’analogia  punto di vista : vista = classe : oggetto

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Punti di vista  [ISO-42010]  un punto di vista architetturale è una specifica delle convenzioni per la costruzione, l’interpretazione e l’uso di viste architetturali per inquadrare/elaborare specifici interessi del sistema  [SSA] (adattata)  un punto di vista è una collezione di pattern, template e convenzioni per costruire un tipo di vista  un punto di vista definisce un insieme di interessi rilevanti per le parti interessate – nonché i principi, i modelli e le linee guida necessari per costruire viste di quel tipo

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* Modello a 4+1 viste 

L’uso di viste e punti di vista nelle descrizioni architetturali è descritto da questo celebre articolo  P. Kruchten – Architectural Blueprints – The “4+1” View Model of Software Architecture – IEEE Software, 1995



Problema  spesso viene usato un solo diagramma per catturare l’architettura di un sistema – inoltre quel diagramma cerca di rappresentare più di quanto è ragionevole fare  che cosa rappresentano i rettangoli? codice? processi? computer?  che cosa rappresentano le frecce? dipendenze di compilazione? flussi di controllo? flussi di dati?



Krutchen propone l’uso di più viste, concorrenti e correlate  definendo, al tempo stesso, un primo catalogo di punti di vista

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Modello a 4+1 viste 

Il modello a 4+1 viste di Kruchten  vista logica – modello a oggetti del progetto, ispirato dal dominio, che sostiene i requisiti funzionali  classi, package, script, ... + dipendenze  vista dei processi – coglie gli aspetti di concorrenza e sincronizzazione del progetto  processi + comunicazione interprocesso  vista fisica – descrive le corrispondenze tra software ed hardware, e riflette l’aspetto della distribuzione  vista di sviluppo – descrive l’organizzazione statica del software nel suo ambiente di sviluppo  organizzazione a strati, organizzazione dei file, ...  vista dei casi d’uso (la vista +1) – descrive le funzionalità del

sistema – consente di ragionare sulle relazioni tra viste 20

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Il modello a 4+1 viste

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Esempio: vista logica HTML

HTML

JSP

servlet

JSP

JSP

servlet

HttpServlet

pojo pojo

pojo

DAO

pojo

DAO

JDBC

DDL SQL

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Esempio: vista dei processi

client

client http/html

http/html web server

app server

SQL dbms server

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Esempio: vista fisica

client

client

LAN

WAN web server

app server LAN dbms server

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Esempio: vista dei casi d’uso 

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La vista dei casi d’uso (o degli scenari) contiene la descrizione di alcuni scenari di casi d’uso significativi  in generale, per scenario si intende  una situazione che il sistema dovrà probabilmente affrontare nel suo ambiente di produzione,  insieme a una definizione della risposta richiesta dal sistema  la vista dei casi d’uso, per ciascuno scenario (o per alcuni dei suoi passi significativi) illustra le interazioni tra gli elementi architetturali presenti nelle diverse viste

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Esempio: vista dei casi d’uso 

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Ad es., che cosa succede quando un utente preme un pulsante per confermare un ordine? 1. il client invia una richiesta HTTP/POST remota 2. l’application server la riceve – invoca una servlet 3. la servlet delega l’esecuzione dell’operazione ai POJO 4. i POJO chiedono ai DAO di salvare i dati 5. i DAO fanno richieste JDBC 6. JDBC traduce queste richieste in comandi SQL remoti 7. questi vengono eseguiti dal DBMS 8. ...

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Esempio: vista dei casi d’uso 

Ad es., che cosa succede quando un utente preme un pulsante per confermare un ordine? 1. il client invia una richiesta HTTP/POST remota 2. l’application server la riceve – invoca una servlet 3. la servlet delega l’esecuzione dell’operazione ai POJO 4. i POJO chiedono ai DAO di salvare i dati 5. i DAO fanno“che richieste Questo cosa JDBC succede” può essere descritto separatamente, vista per vista.SQL remoti 6. JDBC traduce queste richieste in comandi La comprensione delle relazioni tra gli 7. questi vengono eseguiti dal DBMS elementi delle diverse viste si può basare 8. ... su una lettura congiunta di queste descrizioni.

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Viste e interessi 

In questo modello, ogni vista contiene solo certi tipi di elementi  questa è una caratteristica delle viste – ma non è la più importante  piuttosto, lo scopo principale di ciascuna vista è di affrontare (ovvero, prendere in considerazione, sostenere) un certo insieme di interessi (tipi di requisiti), dal punto di vista di un certo gruppo di parti interessate



Andiamo a caratterizzare un po’ meglio le viste di Kruchten in questo senso

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Vista logica 

La vista logica affronta e sostiene soprattutto gli interessi funzionali  si interessa soprattutto a quello che il sistema deve fornire in termini di servizi ai suoi utenti  la decomposizione – “un modello a oggetti del progetto... ispirato dal dominio... che sostiene i requisiti funzionali” – è basata su un insieme di astrazioni chiave  in termini di classi e oggetti – in realtà, macro-classi e macro-oggetti  identificando anche relazioni come associazioni, uso, composizione, ereditarietà, ...  riferite al dominio del problema  ovvero, una vista logica contiene oggetti a cui sono assegnate

responsabilità funzionali – questo insieme di oggetti deve essere tale da offrire tutti i requisiti funzionali del sistema 29

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Vista dei processi 

La vista dei processi prende in considerazione soprattutto alcuni interessi di qualità (non funzionali), come prestazioni e scalabilità  affronta aspetti relativi a concorrenza e distribuzione  il sistema è descritto come un insieme di processi indipendenti (concorrenti) e comunicanti  alcune relazioni di interesse tra le unità di concorrenza  la comunicazione può essere basata sull’invocazione di procedure o sullo scambio di messaggi, sincrona o asincrona, oppure sulla condivisione di memoria  quali possibilità di concorrenza? quali punti di sincronizzazione?  intuitivamente, ciascun processo corrisponde a uno o più

oggetti della vista logica

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Vista fisica 

La vista fisica prende in considerazione soprattutto ulteriori interessi di qualità, come disponibilità (tolleranza ai guasti) e scalabilità  il software è in esecuzione su più nodi di calcolo, collegati in rete, che accedono a dischi condivisi  questa vista descrive come gli oggetti e i processi sono fisicamente allocati su tali nodi – e come le loro necessità di comunicazione sono fisicamente sostenute da reti e dischi  ad esempio, è possibile fornire scalabilità e/o disponibilità

replicando un processo su più nodi di calcolo – in tal caso, sarà necessario anche coordinare tali processi replicati

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Vista di sviluppo 

La vista di sviluppo prende in considerazione ancora altri interessi di qualità, legati soprattutto alla facilità di sviluppo e manutenzione  si interessa dell’effettiva organizzazione dei moduli (ovvero, del codice) da sviluppare nel loro ambiente di sviluppo  si occupa anche dell’allocazione del lavoro di implementazione ai diversi team di sviluppo  intuitivamente, ciascun modulo serve a implementare uno o più

oggetti della vista logica

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Vista dei casi d’uso 

La vista dei casi d’uso prende in considerazione i requisiti più importanti del sistema – espressi sotto forma di scenari  attenzione, non descrive solo scenari intesi come requisiti – ma anche e soprattutto il modo in cui gli elementi dell’architettura interagiscono in tali scenari – in questo modo, consente di ragionare in modo unificato sull’intero sistema  gli scenari sono alla base della progettazione di un’architettura (progettazione guidata da scenari), ma anche della sua analisi (validazione), della sua comunicazione (alle parti interessate, sviluppatori compresi), nonché della sua verifica (test)



Kruchten scrive che questa vista è “ridondante” rispetto alle altre  forse lo è dal punto di vista dei contenuti  il ruolo degli scenari è comunque talmente fondamentale, che con questa affermazione Kruchten non intende in alcun modo sminuire il valore della vista dei casi d’uso

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Discussione 

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Krutchen suggerisce anche di  effettuare una decomposizione distinta (in elementi e relazioni tra elementi) nell’ambito di ciascuna vista  adottare uno stile architetturale in ciascuna vista  la presenza di più viste favorisce la coesistenza di più stili architetturali  correlare le varie viste/decomposizioni tramite la vista dei casi d’uso  la vista dei casi d’uso è basata su scenari significativi  utile nella progettazione, comunicazione, validazione e miglioramento delle viste  utilizzare un processo iterativo ed evolutivo

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Discussione 

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Inoltre, Krutchen afferma che  le varie viste non sono tra loro completamente ortogonali o indipendenti  in particolare, gli elementi di una vista sono spesso correlati ad elementi di altre viste  è possibile identificare delle “regole” o “euristiche” di progettazione per scegliere in modo sinergico gli elementi da collocare nelle varie viste – quelli che seguono sono solo esempi semplificati  si parte dal progetto della vista logica  si progetta la vista dei processi sulla base della possibilità che gli oggetti operino in modo concorrente o meno  si progetta la vista fisica con riferimento alle necessità di comunicazione tra processi  ... Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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Discussione 

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Inoltre, Krutchen afferma che  le varie viste non sono tra loro completamente ortogonali o indipendenti  in particolare, gli elementi di una vista sono spesso correlati ad elementi di altre viste  è possibile identificare delle “regole” o “euristiche” di progettazione per scegliere in modo sinergico gli elementi da collocare nelle varie viste – quelli che seguono sono solo esempi semplificati  si parte dal progetto della vista logica  si progetta la vista dei processi sulla base della possibilità che gli oggetti operino in modo concorrente o meno Guarda le frecce nella figura! alle necessità di  si progetta la vista fisica con riferimento comunicazione tra processi  ... Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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* Benefici nell’uso di punti di vista e viste 

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Separazione degli interessi – separation of concerns  principio di progettazione fondamentale  separa interessi distinti in aree diverse, in modo che ciascuna area abbia uno scopo coeso  dividi il progetto in caratteristiche che si sovrappongono il meno possibile  modellare un sistema con descrizioni separate ma correlate favorisce i processi di analisi, progettazione e comunicazione, permettendo di concentrarsi separatamente su ciascun interesse

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Benefici nell’uso di punti di vista e viste 

Gestione della complessità  gli interessi possono essere gestiti separatamente



Miglioramento dell’attenzione/focalizzazione dello sviluppatore  l’AD contiene non solo modelli per comunicare con gli utenti o l’acquirente, ma anche modelli focalizzati sugli interessi degli sviluppatori



Comunicazione con gruppi di parti interessate  ciascuna parte interessata è probabilmente interessata solo a un sottoinsieme dell’AD  bisogna ricordare che i team di sviluppo sono parti interessate – e che la comunicazione tra architetto e team di sviluppo è di fondamentale importanza per il successo di un’architettura

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* Rischi legati alle viste 

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Alcuni possibili problemi/rischi nell’uso delle viste  inconsistenza  la verifica della mutua coerenza delle viste è un processo manuale – può essere sostenuto da una vista “+1” e da una checklist di verifiche da fare  frammentazione  uso di un numero eccessivo di viste, che complica la comprensione e l’analisi dell’AD  meglio concentrarsi su viste che affrontano solo interessi veramente importanti  può talvolta essere accettabile avere viste “ibride”  selezione di un insieme sbagliato di viste  non sempre è ovvio capire quali viste usare per descrivere un certo sistema Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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Rischi legati alle viste 

Le seguenti osservazioni evidenziano uno dei problemi più rilevanti legato all’uso delle viste  alcuni interessi possono essere effettivamente gestiti con riferimento (soprattutto) a una singola vista – ad es., la modificabilità  tuttavia, altre qualità corrispondono a interessi trasversali alle varie viste – ad es., la sicurezza  come è possibile controllare ed ottenere queste qualità, in modo efficace e coerente?



In pratica, questo rischio viene affrontato dagli approcci (di progettazione e validazione) basati su scenari – e, dunque, dalla vista +1  sono però necessari anche altri strumenti – stili, tattiche e prospettive architetturali

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* Alcuni cataloghi di punti di vista 

Il modello a 4+1 viste ha definito un primo “catalogo” di punti di vista  dopo tale importante lavoro (che, ricordiamo, è del 1995) sono stati descritti in letteratura – ma soprattutto adottati in pratica – diversi cataloghi di punti di vista  ne consideriamo brevemente alcuni



Come si potrà vedere, non esiste nessun catalogo “standard” e “universale” di punti di vista  tuttavia, alcuni punti di vista (e loro combinazioni) sono piuttosto diffusi

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- Viste di RUP 

Il modello a 4+1 viste di Kruchten è stato recepito ed esteso da Unified Process (UP)



In particolare, RUP (un’implementazione di UP molto diffusa) adotta il seguente insieme di viste – fortemente basato sul modello a 4+1 viste  vista logica  vista dei processi  vista di deployment – la vista fisica di Kruchten  vista di implementazione – la vista di sviluppo di Kruchten  vista dei casi d’uso  vista dei dati  una nuova vista, che si occupa dei dati di interesse per il sistema – nonché del modo in cui i dati sono gestiti o scambiati tra i vari elementi dell’architettura

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- Punti di vista di [SSA] 

[SSA] propone un catalogo basato su sette punti di vista Context Viewpoint

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Functional Viewpoint

Development Viewpoint

Information Viewpoint

Deployment Viewpoint

Concurrency Viewpoint

Operational Viewpoint

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Punti di vista di [SSA] 

Il catalogo di punti di vista di [SSA]  il punto di vista del Contesto descrive le relazioni, le dipendenze e le interazioni tra il sistema e il suo ambiente  i punti di vista Funzionale, delle Informazioni e della Concorrenza caratterizzano l’organizzazione fondamentale del sistema  il punto di vista dello Sviluppo ha lo scopo di sostenere la costruzione del sistema  i punti di vista di Deployment (rilascio) e Operazionale (di gestione) caratterizzano l’ambiente di utilizzo del sistema



Caratteristiche e uso  (abbastanza) indipendenti  per descrivere un sistema, alcune viste saranno più importanti di altre – dipende dal sistema!  non tutti i sistemi richiedono tutte le viste

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I punti di vista di [SSA] 

Punto di vista del Contesto  descrive le relazioni, le dipendenze e le interazioni tra il sistema e il suo ambiente (le persone, i sistemi e le entità esterne con cui interagisce)  la vista del Contesto svolge un ruolo importante perché aiuta le parti interessate a comprendere la portata e le responsabilità del sistema, e come esso si relaziona con l’organizzazione

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Esempio (parziale) di diagramma di contesto Internal systems

Account System

Warehouse Management System

Distribution System

Existing data sources

Type of user

Customers

Product Database

«system» Online Catalog and Product Ordering System

Customer Database

System under discussion

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«external» Distribution System

«external» CC Validation System

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External systems

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I punti di vista di [SSA] 

Punto di vista Funzionale  descrive gli elementi funzionali del sistema, le loro responsabilità, interfacce e interazioni principali  pilastro di molti AD  guida la forma di altre strutture e viste  impatto significativo su alcune qualità del sistema – modificabilità, sicurezza, prestazioni, ...

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Esempio (parziale) di vista funzionale «external» Customer Care Interface

«external» Customer Web Browser «external» Catalog Admin Web Browser

{type=HTML user interface, protocol=HTTP, number=1000 concurrent}

{number=80 concurrent}

Customer Web Interface

Manage Customer

{type=HTML user interface, protocol=HTTP, number=15 concurrent}

Query Customer Customer Information System

WebShop

Employee Web Interface Catalog Management Interface

Receive Message Place Order

Query Catalog

Order Processor {type=API callback} Publish Message «publish/ subscribe» Order Topic

Receive Message «external» Order Fulfillment

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Product Catalog Manage Catalog {type=RPC, protocol=LU6.2} Check Level «external» Stock Inventory

Order message propagated via PUR1 EAI message endpoint to order fulfillment

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I punti di vista di [SSA] 

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Punto di vista delle Informazioni  descrive il modo in cui l’architettura memorizza, manipola, gestisce e distribuisce informazioni – in termini di strutture di dati statiche e di flussi di informazioni  importante perché lo scopo dei sistemi informatici è gestire informazioni

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Esempio (parziale) di vista delle informazioni

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I punti di vista di [SSA] 

Punto di vista della Concorrenza  descrive l’organizzazione della concorrenza e mappa gli elementi funzionali su unità di concorrenza, nonché le parti concorrenti del sistema e le loro necessità e modalità di sincronizzazione  struttura di processi e thread e meccanismi di comunicazione interprocesso

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Esempio (parziale) di vista della concorrenza «process» DBMS Process

«process» DBMS Client «thread» Network Thread

Client Code {type= socket stream}

«thread» Query Processing Thread { number=1..40 }

Network Listener Optimizer

Client SQL Library «ipc_queue» Request Queue

Query Processor

Execution Engine

Access Engine

«thread» I/O Thread { number=1..10 }

«ipc_sh_mem» I/O Request Area

Disk IO Manager

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I punti di vista di [SSA] 

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Punto di vista dello Sviluppo  descrive l’architettura che supporta il processo di sviluppo  ad es., organizzazione del codice, dei moduli, dei test  di interesse per chi sviluppa, verifica, mantiene e migliora il sistema – e per chi deve gestire tali persone

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Esempio (parziale) di vista dello sviluppo

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Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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I punti di vista di [SSA] 

Punto di vista del Deployment  descrive l’ambiente in cui il sistema sarà rilasciato, comprese le dipendenze dall’ambiente runtime  elementi hardware (computer, dischi, reti, ...), requisiti per tali elementi, corrispondenze tra elementi software e l’ambiente di esecuzione

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Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

Esempio (parziale) di vista di deployment IAF23 interface to production line monitoring hw

Production Line Interface

internode relationships show required interconnection paths

Disk Array {mftr=Sun, model=se4500} SCSI connection, not network

UML nodes used to represent hw elements within deployment environment

Primary Server {memory=8GB, model=axyz, CPU=2 x 1.8GHz, mftr=Sun}

Database Server {model=E420R, memory=16GB, mftr=Sun, CPU=2 x 1GHz}

Data Capture Service

Oracle DBMS Instance Data Access Service attributes used to indicate required hw specifications

Calculation Server {model=V880, mftr=Sun, memory=2GB, CPU=4 x 2.4GHz}

Production Line Operator PC {memory=256MB, CPU=800MHz}

Production Planner PC {memory=1GB, CPU=1GHz}

Operator Client

Planner Client

Predictive Calculator

functional elements mapped to hw nodes

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Descrizioni architetturali, punti di vista e viste

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I punti di vista di [SSA] 

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Punto di vista Operazionale  descrive come il sistema sarà usato, amministrato e supportato quando sarà in esecuzione nell’ambiente di produzione  per affrontare interessi relativi alla gestione del sistema – ad es., installazione, aggiornamento, monitoraggio, gestione delle configurazioni, ...

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I punti di vista di [SSA] 

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In [SSA], ciascun punto di vista è definito soprattutto in termini di  quali sono i principali interessi affrontati da quel punto di vista  quali i modelli che possono essere utilizzati – e quali elementi e relazioni vi possono comparire  attività e linee guida per la realizzazione di tali modelli  alcune situazioni problematiche comuni  applicabilità e parti interessate  bibliografia

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Vista logica e vista funzionale 

Un breve confronto tra il punto di vista funzionale di [SSA] e la vista logica di Kruchten  la vista logica di Kruchten è “un modello a oggetti del progetto... ispirato dal dominio... che sostiene i requisiti funzionali”  la vista funzionale è “un modello del progetto... ispirato dal dominio... che sostiene i requisiti funzionali”



La visione di [SSA], più moderna  riconosce ancora la rilevanza delle decomposizioni basate sul dominio del problema  riconosce che la modellazione del dominio con approcci diversi più portare ad architetture differenti ma comunque significative  ad es., modellazione del dominio basata su informazioni e casi d’uso nelle architetture a componenti  ma, ad es., basata su attività e processi nelle architetture orientate ai servizi

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[SSA] e vista dei casi d’uso 

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Nel catalogo di punti di vista di [SSA] manca una vista corrispondente a quella dei casi d’uso di Kruchten  in realtà, in [SSA] le idee alla base della vista dei casi d’uso di Kruchten sono considerate fondamentali – in pratica, tali idee confluiscono nell’adozione di un processo per la definizione dell’architettura basato su scenari  insomma, l’idea della vista +1 (innovativa nel 1995) è considerata oggi talmente buona e assodata che non c’è nemmeno bisogno di parlarne esplicitamente – almeno in un contesto di punti di vista

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- Punti di vista di [PSA] 

[PSA] introduce un catalogo basato su due tipi di punti di vista  basic viewpoints – corrispondono, più o meno, ai punti di vista di [RUP] o di [SSA]  cross-cutting viewpoints – casi specializzati della vista a scenari – corrispondono, più o meno, alle prospettive di [SSA] Basic Viewpoints

Cross-Cutting Viewpoints

Requirements Viewpoint

Functional Viewpoint

Deployment Viewpoint

Validation Viewpoint

Application Viewpoint Infrastructure Viewpoint System Mgmt Viewpoint Availability Viewpoint Performance Viewpoint Security Viewpoint

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- Tipi di viste di [SAP/DSA] 

Secondo [DSA] – dagli stessi autori di [SAP] – le viste architetturali possono essere generalmente suddivise in quattro categorie (viewtypes, tipi di vista), sulla base della natura degli elementi che contengono oppure degli interessi che affrontano  viste a moduli  i moduli sono unità di implementazione  viste a componenti e connettori  con riferimento alle unità di esecuzione  viste di allocazione  mostrano le relazioni tra elementi software ed il loro ambiente esterno  viste per qualità  per affrontare interessi specifici  diversamente dagli altri cataloghi, i nomi dati alle viste sono

prevalentemente “sintattici” e non “semantici” 62

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Viste a moduli 

Viste a moduli  gli elementi sono moduli – unità di implementazione (codice)  ai moduli vengono assegnate responsabilità funzionali  meno interesse sul comportamento al tempo di esecuzione  possibili relazioni tra moduli – ad es., usa, estende, dipende da, strati, ...

Module

decomposition

uses

class

layered 63

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Viste a moduli 

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Le viste a moduli consentono di rispondere a domande come  quale è la responsabilità principale di un modulo?  quali altri moduli può usare un modulo?  quali altri moduli sono effettivamente usati da un modulo?  quali moduli specializzano altri moduli?

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Viste a componenti e connettori 

Viste a componenti e connettori  gli elementi sono componenti runtime (unità di calcolo, processi) e connettori (meccanismi di interazione e comunicazione tra componenti)  punto di vista basato su processi/task/thread  relazioni – connessioni tra componenti e connettori – su porte Component-and-Connector shared data

client-server concurrency

process

pipe-and-filter 65

publish-subscribe peer-to-peer

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Viste a componenti e connettori 

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Le viste a componenti e connettori consentono di rispondere a domande come  quali sono i principali componenti in esecuzione? come interagiscono?  quali sono i dati condivisi?  quali parti del sistema sono replicate?  come si muovono i dati nel sistema?  quali parti del sistema sono eseguite in parallelo?  la struttura del sistema può cambiare durante l’esecuzione?

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Viste di allocazione 

Viste di allocazione  gli elementi sono sia elementi software (ad es., moduli) che elementi in ambienti esterni (in cui il software viene sviluppato o eseguito)  relazioni – di corrispondenza/allocazione

Allocation

work assignment

implementation deployment

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Viste di allocazione 

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Le viste di allocazione consentono di rispondere a domande come  su quale elemento hardware viene eseguito un componente software?  in quali file viene memorizzato un elemento – durante l’implementazione, il test e la costruzione del sistema?  quale è l’assegnazione di elementi software a team di sviluppo?

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Viste per qualità 

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Viste per qualità  le viste a moduli, a componenti e connettori e di allocazione sono viste strutturali, e consentono di affrontare molti interessi  tuttavia, se certe proprietà di qualità sono pervasive o di particolare importanza in un sistema, le viste strutturali potrebbero essere inadeguate a ragionare in modo efficace su tali qualità – ad esempio, perché non è conveniente fare ragionamenti complessi su più viste  in tal caso, è possibile usare delle viste dedicate ad affrontare degli specifici interessi di qualità  ad esempio, una vista della sicurezza, delle prestazioni o della disponibilità  queste viste corrispondono, più o meno, ai cross-cutting viewpoints di [PSA] e alle prospettive di [SSA]

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- Relazioni tra cataloghi 

È possibile identificare delle relazioni/corrispondenze tra punti di vista nei diversi cataloghi – ad esempio  la vista Funzionale di [SSA] è un’estensione della vista logica di Kruchten  di solito, una vista Funzionale di [SSA] è definita come una vista a componenti e connettori di [SAP]  la vista delle Informazioni di [SSA] corrisponde alla vista dei dati di RUP  la vista di Sviluppo di [SSA] può essere descritta con una vista a moduli di [SAP]



Allo stesso tempo, è difficile stabilire delle corrispondenze esatte tra punti di vista in cataloghi diversi

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* Discussione 

Importanza di una buona descrizione architetturale esplicita  comunicazione con le parti interessate  base per l’analisi delle decisioni iniziali di progetto  guida allo sviluppo



I sistemi software sono troppo complessi per poter essere descritti da un singolo diagramma  piuttosto, una descrizione architetturale è composta da più modelli o viste  ciascuna vista affronta alcuni interessi del sistema  la creazione delle viste può essere guidata da un opportuno catalogo di punti di vista

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Relazioni tra concetti fondamentali relates

Architectural Element

2..*

Interelement Relationship

*

*

*

comprises comprises has an Architecture

System

can be documented by

addresses the needs of *

* Architectural Description

documents architecture for Stakeholder *

* *

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has

*

* conforms to

View * 72

addresses Viewpoint

Concern *

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