Ingeniería del Software

1. 12.Diseño basado en Patrones.
Ramiro Estigarribia Canese

2. Introducción.
➔ Muchas hemos encontrado un problema y
pensamos si alguien ya ha desarrollado esto...
➔ La respuesta casi siempre es sí.
El problema es encontrar la solución, y luego, estar
seguro de que en verdad se ajusta al problema en
cuestión, entender las limitaciones que restringen
su aplicación y, por último, traducir la solución
propuesta al ambiente de diseño.

3. ¿Qué es el Diseño
basado en Patrones?
➔ Consiste en crear una aplicación nueva,
a partir de un conjunto de soluciones probadas
para el conjunto de problemas.
➔ Cada problema y su solución está descrito por un
patrón de diseño catalogado y analizado por otros
ingenieros de software que han encontrado el
problema e implantado su solución cuando
diseñaban otras aplicaciones.
➔ Cada patrón de diseño provee un enfoque
demostrado para el problema que debe resolverse.

4. ¿Por qué es importante?
¿Ha escuchado la frase “reinventar la rueda”?
➔ Eso pasa todo el tiempo en el desarrollo de
software y representa una pérdida de tiempo y
energía.
➔ Al utilizar patrones de diseño existentes, se
adquiere una solución probada para un problema
específico.
➔ A medida que se aplica cada patrón, las soluciones
se integran y la aplicación que se va a elaborar se
acerca más al diseño final.

5. Muchas soluciones posibles.
➔ Es razonable afirmar que la mayoría de problemas
tienen muchas soluciones, pero sólo es eficaz
aquella que resulta apropiada en el contexto del
problema existente.
➔ El objetivo es proporcionar la solución que
satisfaga mejor, aun cuando éstas sean
contradictorias.
➔ Por último, toda solución tiene consecuencias que
afectan otros aspectos del software y que se
vuelven parte del sistema de fuerzas de otros
problemas por resolver en el sistema mayor.

6. Proceso de identificación de
un patrón.
➔ Comienza con el reconocimiento de patrones en la
aplicación que se trata de construir, continúa con
una búsqueda para determinar si otros han usado
el patrón y termina con la aplicación de un patrón
apropiado.
➔ Es frecuente que la segunda sea la tarea más
difícil. ¿Cómo se encuentran patrones que se
ajusten a las necesidades?
➔ Una respuesta a esta pregunta debe basarse en la
comunicación eficaz del problema.

7. Lenguajes y repositorios
de patrones
➔ El lenguaje tiene una sintaxis y semántica que se utiliza
para comunicar ideas o instrucciones de procedimiento
en forma eficaz.
➔ Cuando se emplea el término lenguaje en el contexto
de los patrones de diseño, adopta un significado un
poco distinto.
➔ Un lenguaje de patrón agrupa un conjunto de patrones,
cada uno de los cuales se describe con el uso de un
formato estandarizado e interrelacionado para mostrar
cómo colaboran los patrones para resolver problemas
en un dominio de aplicación.

8. Dominio del Problema.
➔ El dominio del problema primero se describe de
manera jerárquica, comenzando con problemas de
diseño amplio asociados con el dominio, y luego se
refina cada uno de ellos en niveles de abstracción
más bajos.
➔ En un contexto de software, los problemas de
diseño amplio tienden a ser de naturaleza
arquitectónica y se abocan a la estructura general
de la aplicación y a los datos o contenido que le
dan servicio.

9. Diseño de Software basado
en Patrones.
Los mejores diseñadores en cualquier campo tienen
una habilidad extraña para reconocer patrones que
caracterizan un problema, y asociarlos a una solución.
Un ingeniero del software debe observar cada
oportunidad en la que puedan reutilizar patrones de
diseño existentes, en vez
de crear otros nuevos.

10. Patrones y Evolución
➔ Una de las razones por las que los ingenieros de
software están interesados (e intrigados) por los
patrones de diseño es que los seres humanos son
inherentemente buenos para reconocer patrones
en general.
➔ Si no fuera así, estaríamos congelados en el
tiempo y el espacio: seríamos incapaces de
aprender de nuestras experiencias.
➔ Es la base de la evolución.

11. Ejemplo: Patrón
“Cuello de Botella”.
Imagine que va camino al trabajo por Mcal.Lopez,
cuando le avisan que ocurrió un serio accidente.
Se encuentra a 3 km del accidente, pero ya vio que el
tráfico se hace lento.
El patrón CuellodeBotella produce resultados
predecibles (embotellamiento), pero no hace nada
más que describir un fenómeno.
Se le llama patrón no generativo debido a que
describe un contexto y un problema, pero no ofrece
ninguna solución clara.

12. Estructuras de
implementación
➔ Los patrones podrían no ser suficientes para
desarrollar un sistema completo.
➔ En ciertos casos, es necesario crear una estructura
para la implementación.
➔ Una estructura no es un patrón arquitectónico, sino
un esqueleto con varios “puntos de conexión”
(también llamados ganchos o ranuras) que
permiten adaptar distintos patrones a un dominio
de problema específico.

13. Patrones Arquitectónicos
Los patrones arquitectónicos para el software definen un
enfoque específico para el manejo de algunas
características del sistema:
Control de acceso. Hay situaciones en las que el acceso
a datos está limitado a usuarios finales definidos
específicamente.
Desde un punto de vista arquitectónico, el acceso a
cierta parte de la arquitectura del software debe
controlarse de manera rigurosa.
Concurrencia. Muchas aplicaciones deben manejar
tareas múltiples de manera que simule paralelismo.

14. Patrones de Diseño de
WebApps.
Cuando se consideran los problemas de diseño que
deben resolverse para construir una webapp, es
bueno considerar categorías de patrones en dos
dimensiones: centrarse en el diseño del patrón y en el
nivel de detalles.
Patrones de arquitectura de la información: se
relacionan con la estructura general del espacio de
información y con las formas en las que los usuarios
interactúan con ésta.

15. Patrones de navegación: definen estructuras de los
vínculos de navegación, tales como jerarquías, anillos,
recorridos, etcétera.
Patrones de interacción: contribuyen al diseño de la
interfaz de usuario.
Patrones de presentación: ayudan a presentar el
contenido al usuario a través de la interfaz.
Patrones funcionales: definen los flujos de trabajo,
comportamientos, procesamiento, comunicación y
otros elementos algorítmicos dentro de una webapp.
Patrones de Diseño de
WebApps.

16. Resumen y Conclusiones
➔ Los patrones de diseño dan un mecanismo
codificado para describir problemas y su solución
en forma tal que permiten que la comunidad de
ingeniería de software diseñe el conocimiento para
que sea reutilizado.
➔ Un patrón describe un problema, indica el contexto
y permite que el usuario entienda el ambiente en el
que sucede el problema, y enlista un sistema de
fuerzas que indican cómo puede interpretarse el
problema en su contexto, y el modo en el que se
aplica la solución.