Trabalho de Conclusão de Curso: Proposta de Arquitetura para Desenvolvimento Web Baseada em PHP utilizando Design Patterns, Um Estudo de Caso


Olá a todos, como vão? Algum tempo parado com o blog, apesar de ter dito que agora eu teria mais tempo para me dedicar a ele, não é o que está acontecendo :D. Bom hoje trago para vocês o meu tema de trabalho de conclusão de curso, com o qual conclui minha graduação no Centro de Ensino Superior de Foz do Iguaçu, me tornando Bacharel em Ciência da Computação. Na segunda-feira dia 7 de Dezembro de 2009, apresentei a banca final, defendendo o tema, explanando toda a parte prática (a parte teórica foi apresentada na banca parcial) e ganhando a aprovação dos avaliadores da banca.

Objetivo Geral

Propor uma arquitetura de desenvolvimento de aplicações em PHP contendo design patterns que forneça uma maior estrutura organizacional, padronização de programação, facilidade de manutenção, menos repetição de código e que evite bad smell (algo errado no código que necessita ser refatorado).

Arquitetura Definida

Diagrama da arquitetura definida

O fluxo definido por esta arquitetura segue o padrão definido pelo Zend Framework e, também, possui algumas customizações para a comunicação entre cada camada. A estrutura base do framework é baseada no pattern Model-View-Controller (MVC), o que divide a aplicação em Model, View e Controller. Na arquitetura, conforme apresentado na Figura acima ainda existem as camadas: Facade, Data Mapper e Table Data Gateway.

Todo o fluxo inicia-se por uma requisição feita por um usuário, o framework definirá qual o Controller requerido, este então será responsável por tratar a requisição e, utilizando o pattern Factory Method, o Controller obtém a Facade ligada ao caso de uso a que ele corresponde e então delega para esta camada o processamento da lógica referente a regra de negócio.

A Facade poderá utilizar um Data Mapper para obter dados do banco de dados, ou para fazer operações a registros do banco. O Data Mapper irá utilizar o Table Data Gateway para efetuar as operações SQL, que é a linguagem compreendida pelo banco de dados. Ele também poderá mapear os dados vindos do Table Data Gateway para objetos Model, que representam em forma de objetos as entidades do banco de dados.

Existe ainda a implementação do Observer e Observable, que fazem parte do design pattern Observer. Uma classe Observable possuirá métodos para se conectar a Observers e para notificar cada um deles. A classe Observer irá fazer um log das operações notificadas pela Observable, gravando este log em banco de dados, no formato JSON, para permitir uma consulta posterior.

Após todo o processamento das camadas inferiores ser concluído, o Controller irá continuar o fluxo da aplicação, exibindo a View para o usuário, que pode conter os dados pegos pelo Data Mapper, ou os formulários definidos pelos componentes Zend_Form para obter dados para algum registro, ou mensagens relevantes para informar ao usuário.

O design pattern Singleton é implementado por diversos componentes do Zend Framework, como, por exemplo, o Zend_Auth que é utilizado na autenticação de usuários. Com este pattern é possível manter os objetos durante a aplicação e por apenas um ponto de entrada. Isto garante a consistência deste objeto, sabendo sempre o que esperar dele.

Aplicação de Exemplo

Para fazer o estudo de caso foi necessário a elaboração de uma aplicação, esta sendo um sistema simples de controle de bibliotecas. Como não era necessário especificar um cliente real, foram criadas algumas regras de negócio que o sistema devia atender e então construí todo o sistema utilizando a arquitetura. A observação que deixo para quem for analisar a aplicação é que a regra de negócio é sim extremamente simples, e acredito que se fosse aplicar a aplicação a uma biblioteca real existiria muita coisa a se trabalhar, porém com ela foi possível demonstrar o uso da arquitetura e o resultado foi bem satisfatório. Os casos de uso criados são demonstrados no diagrama de casos de uso apresentado na Figura abaixo:

Diagrama de Casos de Uso

Conclusões

A principal conclusão apresentada na minha monografia é com relação a manutenibilidade dos sistemas e ciclo de vida. Com uma arquitetura padronizada e altamente reutilizável graças a um ótimo framework e a utilização de design patterns pode-se aumentar bastante o ciclo de vida, principalmente porque desenvolvedores que forem alterar as aplicações já prontas, deverão apenas se familiarizar com os patterns já especificados e reconhecidos mundialmente, e, também, ler a documentação da arquitetura, para saberem onde exatamente alterar as partes necessárias. Os trabalhos futuros são:

  • Tornar a arquitetura independente de framework;
  • Basear a arquitetura em plugins para facilitar a criação e atualização de funcionalidades de sistemas;
  • Escolher entre os design patterns existentes para adicionar ou remover patterns de acordo com a necessidade das aplicações que forem desenvolvidas.

A Monografia

Proposta de Arquitetura de Desenvolvimento Web Baseada em PHP Utilizando Design Patterns. Um Estudo de Caso from Fernando Geraldo Mantoan

Código-Fonte

O código-fonte com a arquitetura e a aplicação de exemplo poderão ser baixados no link abaixo. Se você tiver melhorias e dicas por favor envie um comentário que ficarei bem agradecido, principalmente se forem coisas construtivas. Bom, é isso, gostaria só de anunciar as boas novas e, também, divulgar esta arquitetura, que ao meu ver ficou muito boa para se trabalhar, e que já estou utilizando em um sistema real… :)

Código-Fonte da Arquitetura