El documento describe los conceptos clave del diseño de software, incluyendo que el diseño crea un modelo del sistema que permite evaluar la calidad antes de generar código. Explica que el diseño de software comienza luego del análisis de requerimientos y cubre datos, arquitectura, interfaz y componentes. También cubre los patrones de diseño como soluciones probadas a problemas comunes.

1. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
DISEÑO
Es el lugar donde las reglas de la creatividad (requerimientos de los
participantes, necesidades del negocio y consideraciones técnicas) se unen para
formular un sistema.
El diseño crea un modelo de software que proporciona detalles sobre la
arquitectura del software, estructuras de datos, interfaces y componentes que
se necesitan para implementar el sistema.
El diseño es importante porque permite
modelar el sistema que se va a construir.
Este modelo se evalúa respecto a la calidad y
su mejora antes de generar código, después se
efectúan pruebas y se involucra a los usuarios
finales.

2. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
DISEÑO

3. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
DISEÑO
El diseño de software comienza luego de que se ha analizado y modelado los
requerimientos. El modelo de requerimientos proporciona información necesaria
para crear los cuatro modelos de diseño necesarios para una especificación
completa.

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DISEÑO
 El diseño de datos o clases transforma los modelos de clases en diseño de
clases y estructura de datos requeridas. Parte del diseño de clase puede
realizarse junto con el diseño de la arquitectura del software.
 El diseño de la arquitectura define relaciones entre la estructura del software,
estilos y patrones de diseño que pueden usarse para lograr los requerimientos.
 El diseño de interfaz describe como el software se comunica con los sistemas y
humanos que lo usan. Implica flujo de información y comportamientos.
 El diseño en nivel de componentes transforma elementos estructurales en
descripción de componentes en cuanto a procedimientos.
La importancia del diseño de software es que introduce calidad a la ingeniería del
software.

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DISEÑO
Lineamientos para lograr un buen diseño de software
 Debe tener una arquitectura (empleo de estilos o patrones arquitectónicos)
 Debe ser modular (dividido de manera lógica en elementos o subsistemas)
 Debe contener distintas representaciones de
datos, arquitectura, interfaces
 Debe conducir a estructuras de datos
apropiadas para las clases a implementar

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DISEÑO
Lineamientos para lograr un buen diseño de software
 Debe contener
independientes
componentes
que
tengan
características
funcionales
 Debe conducir a interfaces que reduzcan la complejidad de las conexiones
entre los componentes y el ambiente externo.
 Debe obtenerse con el uso de un método
motivado por la información obtenida durante el
análisis de los requerimientos del software
 Debe representarse con una notación
comunique con eficacia su significado
que

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DISEÑO
Conceptos importantes del diseño de software
Abstracción: una abstracción de procedimientos es una secuencia de
instrucciones que tienen una función específica y limitada pero se omiten los
detalles específicos.
Patrones: Un patrón de diseño describe una estructura de diseño que resuelve un
problema particular dentro de un contexto específico. Se debe tomar en cuenta si
el patrón es aplicable al trabajo que se realiza, si puede volverse a usar y si sirve
de guía para desarrollar un patrón distinto en estructura.
División de problemas: Cualquier problema complejo
puede manejarse con más facilidad si se subdivide en
elementos que optimicen
su solución de manera
independiente.
La modularidad es el ejemplo más común.

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DISEÑO
Conceptos importantes del diseño de software
Ocultamiento de la información: implica que se define un conjunto de módulos
independientes que intercambien sólo la información necesaria para lograr la
función del software.
Independencia funcional: trabajar con
módulos independientes es más fácil porque
su función se subdivide la las interfaces se
simplifican. Son más fáciles de mantener
porque los efectos causados por la
modificación son limitados.
Refinamiento: es un proceso de elaboración,
se comienza con el enunciado de la función y
se continua dando más detalles conforme
avanza la elaboración.

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DISEÑO
Conceptos importantes del diseño de software
Rediseño: Se examina el código existente en busca de redundancias, elementos
no utilizados, algoritmos ineficientes o innecesarios, estructuras de datos mal
construidas, etc.

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Patrones
Son la base para la búsqueda de soluciones a problemas comunes en el
desarrollo de software y otros ámbitos
Ejemplo: construir una casa nieva durante todo el año, una construcción
tradicional tendría el problema de que el peso de la nieve acumulada en el
techo horizontal y paralelo al piso, sería tan grande que la derrumbaría.
Existen varias soluciones al problema, la
más optima es construir el techo de la
casa con una gran pendiente para que la
nieve caída se deslice por la misma y
termine en el piso de forma que nunca se
acumule sobre nuestro techo

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Patrones
Un patrón es una solución probada que se puede aplicar con éxito a un
determinado tipo de problemas que aparecen repetidamente en un campo.
El establecimiento de estos patrones comunes posibilita el aprovechamiento de
experiencia acumulada en el diseño de aplicaciones.
Un buen diseño no debe ser específico de una aplicación concreta, sino que debe
basarse en soluciones que han funcionado bien anteriormente.
Si nos centramos en el ámbito de diseño de bajo nivel, estamos hablando de los
patrones de diseño.

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Patrones
Características de un buen patrón:
- Resuelve un problema: los patrones capturan soluciones, no principios o
estrategias abstractas
- Es un concepto probado: Capturan soluciones, no teorías o especulaciones.
Puede cosiderarse un patrón si se ha comprobado por lo menos 3 veces.
- La solución no es obvia: Los mejores patrones generan una solución a un
problema indirectamente (enfique necesario para problemas de diseño más
dificiles)
- Describe una relación: Los patrones no describen módulos sino estructuras y
mecanismos.
- Tiene un componente humano significante: El software sirve
a las personas. Los mejores patrones aplican a la estética y a
las utilidades.

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Clases de Patrones
 Patrones generativos: Describe un contexto y un problema, pero no una solución
clara.
 Patrones de datos: describen problemas recurrentes orientados a datos y las
soluciones de modelado de datos que se pueden usar para resolverlos.

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Clases de Patrones
 Patrones arquitectónicos: describen problemas de diseño a nivel general que se
resuelven cambiando con un enfoque estructural.
 Patrones de componentes(o de diseño): enfocan problemas del desarrollo de
subsistemas y componentes
 Idiomas: describen la forma de implementar todo un algoritmo específico para
un componente de software en un lenguaje específico.
POSA: Pattern Oriented Software Architecture

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Patrones de diseño
Clasificación de los patrones de diseño según GoF: Creación, Estructurales y
Comportamiento.
• De Creación: Abstraen el proceso de creación de instancias de objetos. Ayudan a
hacer a un sistema independiente de cómo se crean, se componen y se
representan sus objetos.
• Estructurales: Tratan con la composición de clases u objetos. Se ocupan de cómo
las clases y objetos son utilizados para componer estructuras de mayor tamaño.
• De Comportamiento: Caracterizan el modo en que
las clases y objetos interactúan y se reparten la
responsabilidad. Atañen a los algoritmos y a la
asignación de responsabilidades entre objetos.

16. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
Patrones de diseño
De acuerdo al GoF (Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson y John Vlisides) se
clasifica a 23 patrones de diseño comunes.

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Describir un patrón
Un patrón de diseño provee un esquema para refinar los subsistemas o
componentes de un sistema de software o de las relaciones entre ellos.
Describe la estructura recurrente de los componentes de comunicación, que
resuelve un problema general de diseño en un contexto particular.
El diseño basado en patrones comienza con la localización del patrón para la
aplicación que se desea construir, se busca experiencias anteriores y por último
se aplica el patrón apropiado.
Se utiliza un plantilla con la siguiente información
• Nombre del patrón: describe la esencia del patrón.
• Problema: describe el problema al que se dirige el patrón
• Motivación: proporciona un ejemplo del problema

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Describir un patrón
• Contexto: ambiente en el que reside el problema
• Fuerzas: análisis de limitaciones y restricciones
• Solución: descripción detallada de la solución propuesta para el problema
• Objetivo: describe el patrón y lo que hace
• Colaboraciones: Describe como otros patrones contribuyen a la solución
• Consecuencias: intercambios potenciales a considerarse cuando se implemente
• Implementación: identifica aspectos escenciales para la implementación
• Usos conocidos: da ejemplos de usos reales del patrón de diseño
• Patrones relacionados: referencias de patrones relacionados.

19. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
Diseño basado en patrones
Un
diseñador
de
software
comienza con un modelo de
requerimientos que muestra una
representación
abstracta
del
problema, sin embargo hace poco
para
representar
al
diseño
explícitamente.
Se deben considera los atributos
de calidad y se debe extraer el
problema.

20. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
Diseño basado en patrones (Tareas de diseño)
1. Examinar el modelo de requerimientos y desarrollar una jerarquía del problema
2. Determinar si se ha desarrollado un patrón confiable para el problema
3. A partir de un problema amplio determinar si para el mismo se dispone de uno
más patrones arquitectónicos
4. Estudiar los problemas a nivel de subsistema o componente. Buscar los patrones
más adecuados
5. Estudiar el contexto para garantizar que el patrón da una solución al problema
6. Refinar el diseño a medida que se obtienen los patrones, usando criterios de
calidad

21. LA INGENIERIA Y PATRONES DE DISEÑO
Diseño basado en patrones (Tareas de diseño)
Bases de Datos
Aplicación
Implementación
Infraestructura
Nombre patrón
Nombre patrón
Datos /
contenido
•
Problema
•
Problema
Nombre patrón
Nombre patrón
Nombre patrón
Arquitectura
•
Problema
Nombre patrón
•
Problema
Nombre patrón
Nombre patrón
Componentes
•
Problema
•
Nombre patrón
Nombre patrón
Problema
Nombre patrón
Interfaz
•
Problema
Nombre patrón
Nombre patrón