PDF de programación - RDM: Arquitectura Software para el Modelado de Dominios en Sistemas Informáticos

UNIVERSIDAD DE OVIEDO

DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA



TESIS DOCTORAL

RDM: Arquitectura Software para el Modelado de Dominios

en Sistemas Informáticos



Presentada por

Raúl Izquierdo Castanedo

para la obtención del título de

Doctor por la Universidad de Oviedo



Dirigida por el Dr. Juan Manuel Cueva Lovelle

Oviedo, Junio de 2002







RDM: Arquitectura Software para el
Modelado de Dominios en Sistemas

Informáticos



UNIVERSIDAD DE OVIEDO

DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA

Autor

Raúl Izquierdo Castanedo



Director

Dr. Juan Manuel Cueva Lovelle

Oviedo, Junio de 2002



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Agradecimientos

A Aquilino, Benjamín, Belén, Paco, Darío, César y el resto de la gente del tercer piso. Por sus
revisiones del texto y por el apoyo que me dieron durante su realización.

A Juan Manuel Cueva Lovelle, mi director de tesis, sin el cual ésta no se hubiera realizado
(aunque suene a tópico). Sus consejos tanto sobre los contenidos de la tesis como sobre los
demás aspectos que la rodean han evitado que la misma hubiera estado en un perpetuo estado de
en construcción.

A Ricardo. Por darme la oportunidad de colaborar en los proyectos de los cuales surgieron las
ideas de esta tesis. Gracias por la paciencia mostrada cada vez que no pude ayudar por que tenía
que “dedicarme a la tesis”.

A Alejandro, Tomás, Pablo y Javi. Este trabajo es una continuación del que se empezó hace
algunos años.

A Fran, Pablo y el resto de la gente de Comercio Electrónico B2B 2000 por su colaboración en
la creación y uso de la arquitectura.



“En el año 2000 expertos de todo el mundo participaron en la elección del hombre más
importante de la historia. Aunque nombres de grandes genios como Einstein, Newton, Edison y
Leonardo fueron los primeros propuestos finalmente fue un simple orfebre alemán el elegido. Si
alguno de los grandes genios no hubiera existido sus ideas se hubieran perdido. Si Guttemberg y
su imprenta no hubieran existido se hubieran perdido las ideas de muchos genios”. A mis padres
por ayudarme y haber hecho posible que los demás pudieran ayudarme.



A Paula. Por primera vez desde que nos conocemos no tendremos que negociar si el verano se
dedica de nuevo a la tesis. Si todo sale bien el próximo verano por fin iremos a... algún sitio!!!



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RReessuummeenn



Este documento describe una arquitectura y una implementación de la misma para el modelado
de los distintos elementos del dominio de una aplicación. La forma de modelar las entidades, sus
relaciones y las operaciones es consecuencia de un conjunto de decisiones las cuales producirán
un gran impacto en la productividad obtenido durante el desarrollo.

Los cambios del dominio durante las etapas de desarrollo de las aplicaciones es algo inevitable.
Nuevas metodologías de las denominadas ligeras (como por ejemplo Extreme Programming)
proponen adaptar el proceso de desarrollo para afrontar como parte integral del mismo la actitud
hacia el cambio constante. Los requisitos se cambian de una iteración a otra; el diseño se cambia
para reflejar exclusivamente los requisitos actuales; el código se refactoriza para implementar
dicho diseño de la forma más simple.

Por tanto en procesos de desarrollo con condiciones tan variables (al menos en los primeros
ciclos) se acentúa la necesidad de técnicas de diseño e implementación ágiles que permitan
seguir el ritmo de cambio constante que se exige al desarrollador.

En este documento se presenta una arquitectura especialmente dirigida a los cambios frecuentes
y rápidos de dominio que permita obtener una mayor eficacia a la hora de llevar dichos cambios
al diseño y su implementación. Esta arquitectura es a la vez un conjunto de métodos para
modelar los distintos elementos del dominio y una implementación base de la que reutilizar las
tareas comunes de prácticamente cualquier aplicación.



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PPaallaabbrraass CCllaavvee



Patrones de diseño, patrones arquitectónicos, Extreme Programming, metodologías ligeras,
modelado de dominios orientados a objetos, diseño orientado a objetos, adaptabilidad,
encapsulación, ciclo de vida, integridad, especialización, frameworks orientados a objetos,
reutilización.



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AAbbssttrraacctt



This document describes an architecture and one of its possible implementations for computer
systems domain modeling. The way to design the computer model of entities, their relationships,
the operations and the reactions can make a huge impact in the development phase productivity.

Domain changes during development phases are inevitable. New methodologies known as
lightweight methodologies (like Extreme Programming) propose to adapt all the phases of the
process to continuos change (to embrace change). The requirements are changed from one
iteration to the next; the design is changed to reflect exactly just the current requirements; code
is refactored to implement the design in the simplest way.

So in such a variable way of development its firmly needed new methods of design and
implementation that allow the constant change requirements imposed on the development team.

In this document a new architecture is presented especially targeted to constant and rapid domain
changes. It offers an improvement in reduced time when translating from requirements to design
and its implementation. This architecture is both a methods set to domain modeling and an
implementation to reuse in new aplications.



9



KKeeyywwoorrddss



Design patterns, architectural patterns, Extreme Programming, lightweight methodologies,
object oriented domain modeling, object oriented design, adaptability, encapsulation,
development process, integrity, specialization, object oriented frameworks, reusability.



10





IInnddiiccee RReessuummiiddoo


INTRODUCCIÓN Y CONTENIDOS ......................................................................................21

1

INTRODUCCIÓN ...............................................................................................................23
La Especialización del Objeto..................................................................................23
Organización del Documento...................................................................................25

1.1
1.2

SECCIÓN 1. OBJETIVOS........................................................................................................29

2 PROBLEMAS EN LAS TECNOLOGÍAS ORIENTADAS A OBJETOS....................................31
Introducción .............................................................................................................31
Tipos de Cambios Comunes .....................................................................................32
Impacto de los Cambios en el Diseño y en el Código ..............................................33
Resumen....................................................................................................................46

2.1
2.2
2.3
2.4

3 OBJETIVO DE LA TESIS ...................................................................................................49
3.1 Modelado del Dominio en un Sistema Informático..................................................49
Traslación entre Dominios.......................................................................................49
3.2
3.3
Restricciones.............................................................................................................50

SECCIÓN 2. TECNOLOGÍAS RELACIONADAS................................................................51

4 PANORÁMICA ACTUAL ...................................................................................................53
Extreme Programming .............................................................................................53
4.1
Arquitectura Modelo-Vista-Controlador..................................................................57
4.2
4.3 Modelos de Objetos Adaptativos..............................................................................63
Aspect Oriented Programming.................................................................................70
4.4
Separación Multidimensional de Incumbencias.......................................................73
4.5
4.6
Adaptative Programming .........................................................................................75
Generative Programming.........................................................................................76
4.7
Adaptable Systems y Adaptive Systems ....................................................................77
4.8
4.9
Table-Driven Systems...............................................................................................77

SECCIÓN 3. SOLUCIÓN PROPUESTA ................................................................................79

5 LA ARQUITECTURA RDM ..............................................................................................81
Principio de Especialización....................................................................................81
Elementos de la Arquitectura RDM..........................................................................82
Resumen de la Arquitectura .....................................................................................92
Especialización: ¿Vuelta a la Programación Estructurada?...................................95

5.1
5.2
5.3
5.4

6 MECANISMOS DE COMUNICACIÓN ENTRE OBJETOS ....................................................97
6.1
Introducción .............................................................................................................97
6.2 Mecanismos de