Disciplina: Arquitetura de Software

Carga Horária: 60 horas

Professora: Carla Rocha (www.carlarocha.org)

Contato: caguiar@unb.br

Ementa: Esta disciplina oferece uma visão abrangente sobre os conceitos, princípios e práticas de arquitetura de software. Aborda estilos arquiteturais, padrões, documentação, avaliação de arquiteturas e estudos de caso de sistemas complexos. Visa capacitar os alunos a projetar, avaliar e evoluir arquiteturas de software robustas e escaláveis.

Objetivos:

• Compreender os princípios fundamentais da arquitetura de software.
• Identificar e aplicar estilos e padrões arquiteturais.
• Desenvolver habilidades para documentar e comunicar arquiteturas de software.
• Avaliar a qualidade de arquiteturas de software e realizar melhorias.
• Aplicar conceitos de arquitetura em projetos reais.

Conteúdo Programático:

Módulo 1: Introdução à Arquitetura de Software

1. Definição e Importância da Arquitetura de Software
2. Diferença entre Design e Arquitetura de Software
3. Visão Geral dos Estilos Arquiteturais
4. Ciclo de Vida da Arquitetura de Software

Módulo 2: Estilos Arquiteturais

1. Arquitetura em Camadas
2. Arquitetura de Microserviços
3. Arquitetura Orientada a Serviços (SOA)
4. Arquitetura de Eventos
5. Arquitetura de Sistemas Distribuídos

Módulo 3: Padrões Arquiteturais

1. Padrões de Criação (Singleton, Factory, Builder)
2. Padrões Estruturais (Adapter, Composite, Decorator)
3. Padrões Comportamentais (Observer, Strategy, Command)
4. Padrões de Integração (Broker, Bridge, Façade)

Módulo 4: Planejamento e Documentação de Arquitetura de Software

1. Domain Driven Design (DDD)
2. Importância da Documentação
3. Modelagem de Arquitetura com UML e outros Diagramas
4. Ferramentas para Documentação Arquitetural

Módulo 5: Avaliação de Arquitetura de Software

1. Métodos e Técnicas de Avaliação
2. Estudos de Caso - arquitetura de engenharia de dados

Módulo 6: Desafios e Tendências em Arquitetura de Software

1. Escalabilidade e Desempenho
2. Segurança Arquitetural
3. Manutenção e Evolução de Arquiteturas
4. Arquiteturas Emergentes e Futuras Tendências

Metodologia de Trabalho:

• Aulas expositivas dadas pelo professor
• Seminários apresentados pelos alunos
• Discussão de textos
• Escrita de um artigo IEEE de um estudo de caso de refatoração de uma arquitetura de software

1. Apresentações: Cada aula, um aluno/Dupla apresenta discussão de artigos e trabalhos de um tema específico de arquitetura de software.
2. Estudo de Caso: Análise e crítica de arquiteturas de sistemas reais.

Aulas (semanas):

• S0 - Apresentação do plano de ensino, conteúdo geral
• S1 - Aula teórica - Estilo Arquitetural
• S2 - Aula teórica - Padrões Arquiteturais
• S3 - Aula teórica - DDD
• S4 - Aula teórica - Avaliação de Arquitetura de Software
• S5 - Aula teórica - Desafios e tendência
• S6 - Aula teórica - Estudo de Caso
• S7 - Aula teórica - Estudo de Caso
• S8 - Aula teórica - Entrega final do Projeto Final

Projeto Final* O projeto final consiste na escrita de um artigo, no formato do IEEE (template ICSE), de 6 páginas, escritas preferencialmente em ingles (pode ser em portugues também), com os seguintes requisitos:

• Metodologia de Pesquisa: estudo de caso
• Contexto: contexto da sua empresa/caso conhecido

• Apresentar o contexto da empresa/negócio, a arquitetura de software atual. Aplicar o DDD para uma refatoração arquitetural, apresente a nova arquitetura e apresente as melhorias e lições aprendidas.

• Entrega por email no último dia de aula (13/07)

Seminário* A cada aula, uma pessoa/dupla vai fazer um seminário na segunda metade da aula. Os temas serão alocados de acordo com o interesse, ou por sorteio. Para cada seminário, a pessoa que vai apresentar o seminário deve compartilhar um artigo referência (com boa reputação) para toda a turma com 1 semana de antecedência para que TODOS possam ler o artigo com antecedência. Aqui estão os temas propostos:

• Padrões Arquiteturais - Teoria e pratica
• Domain Driven Design - Guia prático
• Arquitetura Data Mesh, Data Fabric, Data Warehose - arquitetura de dados (conceitos, ferramentas)
• Arquitetura com modulos de machine learning - conceitos, boas práticas
• Quando NÃO usar microsserviços? Quando o monolito é a melhor solução.

• Coreografia de serviços - https://www.ime.usp.br/~kon/papers/Choreographies-ConcurrencyAndComputation2020.pdf

• Slides, material de apoio enviados por email

Método de Avaliação:

• Participação e Discussão em Aula: 20%
• Seminário: 30%
• Projeto Final: 50%

Bibliografia Básica:

1. Bass, L., Clements, P., & Kazman, R. (2013). Software Architecture in Practice (3rd ed.). Addison-Wesley.
2. Richards, M., & Ford, N. (2020). Fundamentals of Software Architecture: An Engineering Approach. O’Reilly Media.
3. Shaw, M., & Garlan, D. (1996). Software Architecture: Perspectives on an Emerging Discipline. Prentice Hall.
4. Buschmann, F., Meunier, R., Rohnert, H., Sommerlad, P., & Stal, M. (1996). Pattern-Oriented Software Architecture: A System of Patterns. Wiley.

Bibliografia Complementar:

1. Rozanski, N., & Woods, E. (2011). Software Systems Architecture: Working with Stakeholders Using Viewpoints and Perspectives (2nd ed.). Addison-Wesley.
2. Kruchten, P. (2004). The Rational Unified Process: An Introduction (3rd ed.). Addison-Wesley.
3. Taylor, R. N., Medvidovic, N., & Dashofy, E. M. (2009). Software Architecture: Foundations, Theory, and Practice. Wiley.