10-ConectoresDeSoftware.pdf

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Ingeniería de Software II

Primer Cuatrimestre de 2010

Clase 10: Conectores de Software

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2

Estructuras de componentes y conectores

Estas estructuras están centradas en procesos que se comunican.

Sus elementos son entidades con manifestación runtime que consumen recursos de ejecución y contribuyen al comportamiento en ejecución del sistema

La configuración del sistema es un grafo conformado por la asociación entre componentes y conectores

Las entidades runtime son instancias de tipos de

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Componentes

Identificamos componentes con un nombre que nos de una

pista sobre su función

Los componentes son instancias de un tipo de componente

El tipo de componente nos indica las interfaces que provee y

las propiedades requeridas

Muchas veces los tipos de componente son heredados del

estilo

Los componentes tienen puertos que deben encontrarse

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Ambigüedad

C1 invoca a C2? o C2 invoca a C1?

Si C1 llama a C2:

 C1 le pasa datos a C2?, C1 obtiene un resultado de C2?,

C1 causa que C2 se “cargue”?, C2 no puede ejecutar hasta que C1 ejecute?, C1 tiene que esperar que C2 termine?

Si tengo que mostrar flujo de datos: uso dos flechas?, uso

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Conectores

Un conector representa una interacción en tiempo de

ejecución entre dos o más componentes

El tipo de conector indica la cardinalidad (cantidad de

componentes en la interacción), las interfaces que soporta y las propiedades requeridas

El tipo de conector se hereda generalmente del estilo

El conector asume un conjunto de roles dentro de la

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Definiciones



Un conector es un elemento de la arquitectura que

modela:



Interacción entre componentes



Reglas sobre esas interacciones



Hay muchos tipos de conectores, de variada

complejidad



Cada conector provee



“Ductos” para la interacción

(8)

Elementos



Un componente solo se puede conectar con otro

mediante un conector



Un componente puede tener varios

puertos



Punto de entrada/salida de señales o mensajes

desde el componete



Cada puerto tiene su protocolo (orden de

mensajes)



Un conector se conecta a uno o varios puertos



A los puntos de conexión del conector se lo

denomina

rol

. (es la contraparte del puerto)



El conector tiene su protocolo que determina

como interactuan sus diferentes roles.

8

port port

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Ejemplo: Conector Call

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10

Pipe and Filter

encola desencola

El sensor va enviando las señales que se van encolando hasta que el controlador las va tomando.

-Conector debe definir:

-Protocolo de Cola -Tamaño de la Cola

-Que pasa cuando se llena

-Ignora paquetes?

-Descarta los mas viejos?

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Conectores en arquitectura vs. en implementación

En arquitectura:

 Entidades de “primera clase”

 Tienen identidad

 Describen toda la interacción

 Tienen especificaciones y abstracciones

En implementaciones

 Generalmente sin código dedicado

 Generalmente sin identidad

 Típicamente no son unidades de compilación

 La implementación está distribuida (módulos,

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Beneficios de conectores de “primera clase”

Componentes <> Conectores

 Funcionalidad específica de una aplicación vs.

mecanismos de interacción independientes

Separar computación de interacción

Minimizar interdependencias

Facilitar evolución

 De componentes, conectores

Facilitar heterogeneidad

Facilitar el analisis y testing del sistema

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Algunos puntos clave que involucran conectores

El bloqueo del que invoca esperando la respuesta del

invocado, es decir la necesidad de concurrencia

La conveniencia de hacer esa comunicación implícita o

explícita por razones de flexibilidad

Las necesidades de “anticipación al cambio” en cuanto a

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Roles de conectores



Especificación del protocolo que define sus

propiedades



Tipos de interfaces



Certezas sobre propiedades de la interacción



Reglas sobre órdenes de invocación

(15)

Connectores como comunicadores



Rol principal de un conector



Enviar y recibir información



Soporte para:



Diferentes mecanismos de comunicación



Ej: llamada de procedimiento, acceso a datos

compartidos, pasaje de mensajes



Condiciones sobre la forma de comunicarse/dirección



Ej: pipes

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16

Conectores como coordinadores



Determina el flujo de control del cómputo



Controla la entrega de información



Separa el control de la computación



Ejemplos



Llamadas a procedimientos



Más complejos: Signals, balanceadores de

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Conectores como conversores



Permiten la interacción de componentes

desarrollados independientemente,

heterogéneos, que no “machean” directamente



Diferente interface/Tipos



Frecuencia



Protocolo de uso



Conversores:

(18)

18

Connectores como facilitadores



Permiten la interacción de componentes



Ej: Mediaciones



Control de acceso a información compartida



Aseguran el cumplimiento de perfiles de

performance



Ej: balanceo de carga



Schedulling



Mecanismos de sincronización



Monitores

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Tipos de conectores



Llamada a procedimientos



Datos compartidos



Acceso a datos



Evento



Stream



Distributor

(20)

Conectores de llamada a procedimientos

(21)

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22

Running Example: El aterrizador

lunar

Versión simplificada:

 El piloto controla la tasa de descenso del Apollo Lunar

Lander

Usa una valvula para controlar el motor de descenso

Combustible acotado

La altura y velocidad inicial viene prefijadas

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24

Invocación implícita



Anuncio de eventos en vez de invocación de

métodos



Los interesados se registran y asocian metodos a

eventos



El sistema invoca a todos los metodos

registrados de forma implicita



Las interfases de las componentes son metodos y

eventos



Invariante



Los anunciantes no conocen el efecto que

pueden tener los eventos



No se puede asumir nada sobre el

(25)

(26)

Message router

(27)

(28)

29

Pub-Sub LL

(29)

(30)

31

Blackboard LL

(31)

(32)

Conectores de Stream

(33)

(34)

Conectores tipo “arbitrators”

(35)

(36)

Conectores tipo “distributor”

(37)

Message router

(38)

¿Cómo se elige un conector?

Determinar las necesidades de interconexión e interacción

Determinar roles a ser cumplidos por los conectores de

software

 Comunicación, coordinación, conversión, facilitación

Para cada conector

 Determinar su tipo apropiado

 Determinar las dimensiones de interés

 Seleccionar valores para cada dimensión

Para conectores “compuestos”

 Determinar las compatibilidades de conectores

atómicos

(39)

Composición de componentes básicos

En muchos sistemas se requieren conectores que “unan”

varios conectores indivuduales

(40)

RPC – Combinando Call y Distributor

41

(41)

Composición de componentes básicos

No todos los conectores pueden ser compuestos

 Algunos no pueden operar o son incompatibles

 Todos implican trade-offs

 Ejemplo:

 Pasar parametros por nombre o por referencia a otro

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Resumen

Puertos



Los conectores permiten separar la computación

de la comunicación.



Pueden ser desde simples llamadas a tener

protocolos muy complejos (ej: P2P)



Consejos:

 Indicar claramente qué puerto se usa cuando se vincula

un componente a un conector

 Explicitar (al menos informalmente) el protocolo de

comunicación del conector

 Explicar que tipo de servicio de interconexion provee el

conector (comunicación, coordinacion, datos, etc)