Desenvolvendo uma Arquitetura de Componentes Orientada a Serviço SCA

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1 Desenvolvendo uma Arquitetura de Componentes Orientada a Serviço SCA RESUMO Ricardo Della Libera Marzochi A introdução ao Service Component Architecture (SCA) diz respeito ao estudo dos principais fundamentos dos componentes, bem como sua composição e domínios. Este estudo esclarece as principais dúvidas a respeito da arquitetura SCA, através de uma análise simplificada de sua estrutura, bem como na definição da mesma. Chegando a conclusão de como a arquitetura deve ser realizada, enfatizando toda parte teórica necessária para tal definição. Palavras-chave: Componentes, Composição, Domínio. 1 Introdução Uma aplicação é formada de componentes de software trabalhando, onde todos componentes usam a mesma tecnologia ou podem usar tecnologias diferentes para serem construídos. Cada componente pode correr dentro de um mesmo processo, na mesma máquina, ou em processos diferentes, onde haja comunicação entre as máquinas utilizadas, mas há a necessidade de uma organização para a construção e descrição dos componentes, pois tais definições são fundamentais para que seja possível o trabalho entre os mesmos. Nas especificações SCA, são encontradas definições de como criar componentes e como combiná-los usando diversas tecnologias, como por exemplo, Java suportando a programação SCA, porém há outras tecnologias que poderiam ser usada para definição de tais componentes, como a Linguagem de Execução de Processo Empresarial (BPEL Business Process Execution Lenguage ). Toda e qualquer tecnologia que permite a definição de componentes é usada, onde SCA define um mecanismo para especificar uma arquitetura de uma aplicação, formada pela combinação dos mesmos. Este trabalho provê uma introdução aos componentes da arquitetura SCA, bem como a definição arquitetônica baseada em tal teoria. 2 - Fundamentos da arquitetura SCA Uma aplicação SCA é constituída de um ou mais componentes, onde tais componentes podem realizar troca de informação através de interfaces. Os componentes podem ser implementados em diversas tecnologias, como Java, BPEL e C++, porém para que os mesmos comuniquem-se é necessário realizar de forma estrutura e padronizada a definição dos componentes envolvidos, bem como o modo a interação entre os mesmos. A interação de componentes implementados em diferentes tecnologias é possível através de a modelagem ser realizada como serviço, separando a tecnologia da implementação do componente, porém é necessária uma definição generalizada de um componente e a forma como este serão combinados em estruturas, chamadas combinações. Tal combinação, associação, é realizada em um arquivo de configuração cujo formato é baseado na linguagem XML e chamado de Service Component Definition Lenguage (SCDL), onde são encontradas as especificações de como os componentes se relacionam. A figura a seguir ilustra uma composição formada por três componentes interligados em si, que comunicam-se com uma base de dados, e um clientes externo acessando essa arquitetura. 1

2 Figura 1 Componentes e composição Componentes e combinações são os elementos fundamentais de toda aplicação de SCA (Chappel, 2007), porém ambos estão introduzidos em uma estrutura maior, denominado domínio Componentes Componentes são os elementos que compõem uma aplicação SCA podendo ser agrupados em diferentes configurações, através da linguagem SCDL, construindo desta forma blocos de componentes. Um componente SCA pode ser implementado em qualquer tecnologia, porém para que isso seja possível é necessário que os componentes sejam criados de acordo com as especificações SCA, contendo serviços, referência e propriedades, viabilizando interação realizada pelas ligações. A figura a seguir demonstra uma abstração de um componente e seus elementos de composição. tecnologias diferentes, podendo representar ou ser agrupado em um ou mais serviços que compõem a arquitetura. Na figura 2, o serviço em verde representa as operações que o componente permite acesso, o objeto representado em roxo é denominado de referência, que por sua vez define com quais serviços de outros componentes ou elementos externos poderão ser invocados para determinada operação. As propriedades representadas em amarelo são valores que podem ser lidos pelo componente, sendo definido na SCDL (Service Component Definition Lenguage), quando for instanciado. 2.2 Ligações O conceito de ligação relaciona-se um serviço a uma referencia, utilizados para permitir que os componentes possam se comunicar. A figura a seguir apresenta as ligações existentes entre os componentes e elementos do mesmo domínio e de domínios externo. Figura 3 Ligações Figura 2 Composição de um componente Cada componente implementa uma lógica empresarial, e interage com A comunicação pode acontecer entre componentes do mesmo domínio e em domínio diferente, não há qualquer especificação explicita nas ligações, pois a própria aplicação determinará quais ligações utilizem. Porém para a comunicação com os elementos externos, componente em outro domínio e aplicação no-sca, é necessária a 2

3 especificação de um ou mais canais de comunicação, definindo seu protocolo de comunicação para serviços e referências Composição A composição é a combinação de blocos de componentes expressada na linguagem SCDL (Service Component Definition Lenguage), seguindo toda a especificação da definição SCA. Nas composições são definidos os serviços de cada componente, suas referencias, propriedades e ligações. A linguagem SCDL (Service Component Definition Lenguage), ou seja, Linguagem de Definição de Componentes e Serviços, baseada no padrão XML, descreve os componentes utilizados, o agrupamento dos mesmos em serviços e a forma como de comunicação. Quando um componente referencia outro componente na mesma composição não é necessário ter uma especificação explicita da comunicação, pois a aplicação efetua uma busca entre os componentes existente para identificar qual interface de serviço é compatível para efetuar a comunicação, porém quando os elementos estão fora da composição ocorre a necessidade de uma especificação Domínio Como foi citado no tópico fundamento da arquitetura SCA, componentes e composições podem, ou não, estar introduzidos em um mesmo domínio de processamento, ou em máquinas diferentes. A especificação SCA não estabelece um protocolo para a comunicação entre rede diferente, como resultado tem-se a comunicação entre estes componentes sendo implementada diferentemente através de produtos diferentes. Um domínio pode conter um ou mais combinações cada, dos quais têm componentes implementados em um ou mais processos que correm em um ou mais máquinas (Chappel, 2007). É possível realizar também comunicação entre domínios diferentes, bem como comunicar-se com aplicações que estão fora dos mesmos, onde um domínio identifica o outro como sendo uma aplicação externa e não como um domínio SCA. A figura 4 a seguir ilustra componentes e composições introduzidas nos domínios SCA, de processo e de máquina. Figura 4 Domínios SCA 3- Planejando uma arquitetura SCA O processo de criação de uma arquitetura utilizando a especificação SCA requer do arquiteto a compreensão do modelo SCA (Service Component Architecture) com o estilo de arquitetura SOA (Service Oriented Architecture), para facilitar a especificação e definição dos componentes e sua integração dentro de um domínio. 3

4 A especificação SCA oferece ao arquiteto uma sintaxe gráfica que possibilita especificar serviços, componentes e integração entre domínios. Segundo o grupo Open SOA Collaboration a sintaxe gráfica é elaborada para capturar meta dados sobre SOA, que por sua vez oferecem aos fornecedores de infra-estrutura a oportunidade de criar ferramentas que simplifiquem a implantação de SOA. Abaixo é apresentada a sintaxe gráfica da especificação SCA: também depender dos serviços fornecidos por outros. Essas dependências são chamadas referências e poderão ser conectadas a serviços dentro e fora do módulo. Na figura abaixo é apresentado o processo de codificação de um componente. Figura 5 - Sintaxe Gráfica SCA Pode-se observar na figura 5 que cada símbolo tem uma representação individual na especificação SCA e quando interligadas dentro de um domínio formam a arquitetura de componentes orientada a serviço. O processo de desenvolvimento de uma arquitetura de componentes SCA consiste em 3 etapas: Construção / Integração / Publicação. 3.1 Processo de Construção O processo de construção consiste em implementar dentro de um domínio os componentes, serviços e referencias. Um componente é criado ao se configurar uma implementação com valores específicos para propriedades configuráveis. Os serviços de um componente poderão ser usados por outros componentes dentro de um mesmo módulo ou poderão ser disponibilizados para uso fora do módulo por pontos de entrada. Os componentes poderão Figura 6 - Processo de Construção de Componente SCA Pode-se observar na figura 6 que foi implementado o método getinfreport() na interface InfService que representa o serviço que será consumido pelo componente. A classe InfServiceImpl representa a implementação do componente sendo definido suas características próprias e suas dependências. No componente proposto no exemplo é definido duas referencias através de dois métodos setinfsoftwareservice(infsoftwareservice value) e setinfhardwareservice InfHardwareService value), a propriedade que descreve o componente é definida pelo método setinfconfig(string value). 4

5 3.2 Processo de Integração É o processo de integrar diferentes tipos de domínio composto de vários componentes obtendo a comunicação entre os domínios. A figura 7 apresentada um exemplo que demonstra a integração do componente implementado na figura 6. Figura 8 - Processo de Integração de Componente SCDL Figura 7 - Processo de Integração de Componente SCA A integração do componente com os seus respectivos serviços e referencias foi representado através da sintaxe gráfica da especificação SCA. O componente InfService (representado na cor azul) está conectado ao serviço InfService (representado na cor verde) consumindo os recursos disponíveis. O componente está referenciando duas dependências InfHardwareService / InfSoftwareService (representado na cor rosa) essas dependências foram definidas e implementadas em outros domínios da arquitetura SCA. A figura 8 apresenta o formato da linguagem SCDL na qual foi definida a integração do componente InfService com o serviço e sua dependências InfHardwareService / InfSoftwareService. Conforme o grupo OASIS intitulado como Open Composite Services Architecture, a integração de um componente com um serviço é realizada através de conexões que poderão conectar diretamente referências e serviços no mesmo domínio. A conexão com entidades fora dos domínios é obtida por pontos de entrada e serviços externos. O ponto de entrada é a designação de um serviço dentro de um domínio que é disponibilizado fora do domínio. Um serviço externo é a designação de um serviço realizado fora de um domínio cuja referência se encontra dentro do domínio. 3.3 Processo de Publicação Também conhecido como deployment, é o processo que consiste em configurar o mecanismo de comunicação para os serviços/referencias sem ter de modificar a implementação do componente e divulgá-lo para o ambiente de produção. 5

6 4- Conclusão Tendo em vista a flexibilidade proposta pela arquitetura SCA, há possibilidade de utilizar tecnologias diferentes para a realização de um serviço específico, o que pode diminuir a complexidade na integração de aplicações diferentes, mas para que isso seja possível, é necessária uma junção coerente das tecnologias em uma aplicação. O SCA contém um conjunto de conceitos de modelagem que juntamente com um adequado processo possibilita minimizar o tempo e a complexidade na construção, integração e publicação de um software, gerando aplicações organizadas e estruturadas em um contexto orientado a serviço. services/library/ws-soa-scajava/ Acessado em: 30/11/2008 4) Using PHP s SCA and SDO extensions: s/library/ws-soa-scasdo/ Acessado em: 15/11/2008 5) Introduction to Service Data Objects: s/library/j-sdo/ Acessado em: 15/11/ Referências CHAPPEL, David. Introducing SCA. Julho de 2007 Documento disponível em: roducing_sca.pdf. Acessado em: 30/11/2008 Também sugere uma lista de papers disponíveis no site developerwoks, como: 1) SCA Application Development (parte 1 & 2) : An overview of SCA, acessado em s/library/ws-soa-scadev1/ s/library/ws-soa-scadev2/. Acessado em: 22/11/2008 2) Building SOA Solutions with SCA (4 partes), sphere/techjournal/0510_brent/0510_bren t.html Acessado em: 20/11/2008 3) Java SCA invocation styles: 6