Arquitetura de Software e Padrões de Projeto 🏗️💻
A arquitetura de software é essencial para criar sistemas escaláveis, flexíveis e de fácil manutenção. O uso de padrões de projeto melhora a reutilização do código e a organização do software.
1. O que é Arquitetura de Software?
A arquitetura de software define a estrutura e o comportamento de um sistema, incluindo:
✅ Componentes e módulos do software.
✅ Como esses componentes interagem entre si.
✅ Tecnologias utilizadas (linguagens, frameworks, bancos de dados).
✅ Considerações de desempenho, escalabilidade e segurança.
Uma boa arquitetura permite a evolução do software e facilita a manutenção.
2. Principais Arquiteturas de Software
Existem diferentes abordagens para projetar sistemas, dependendo dos requisitos do projeto:
2.1 Arquitetura Monolítica 🏛️
📌 Todo o sistema é desenvolvido como um único bloco.
📌 Simples para desenvolvimento, mas difícil de escalar e manter.
💡 Exemplo: Aplicações antigas baseadas em servidores tradicionais.
2.2 Arquitetura em Camadas (Layered Architecture) 🏢
📌 Organização em camadas como Apresentação, Negócio e Dados.
📌 Facilita a separação de responsabilidades.
💡 Exemplo: Aplicações MVC (Model-View-Controller).
2.3 Arquitetura de Microsserviços ⚙️
📌 Aplicação dividida em serviços independentes que se comunicam via API.
📌 Permite escalabilidade e deploys independentes.
💡 Exemplo: Aplicações como Netflix, Uber, Spotify.
2.4 Arquitetura Baseada em Eventos (Event-Driven Architecture) 📡
📌 Componentes do sistema reagem a eventos assíncronos.
📌 Ideal para sistemas distribuídos e em tempo real.
💡 Exemplo: IoT, processamento de mensagens em filas como Kafka.
2.5 Arquitetura Serverless ☁️
📌 Código é executado sob demanda em provedores cloud (AWS Lambda, Google Cloud Functions).
📌 Reduz custos e facilita escalabilidade.
💡 Exemplo: Funções sem estado que processam requisições automaticamente.
3. Padrões de Projeto (Design Patterns)
Os padrões de projeto são soluções reutilizáveis para problemas comuns no design de software.
3.1 Padrões Criacionais 🏗️
Ajudam a criar objetos de forma eficiente.
✅ Singleton – Garante que uma única instância de uma classe exista.
✅ Factory Method – Criação de objetos sem expor a lógica de criação.
✅ Builder – Construção de objetos complexos passo a passo.
✅ Prototype – Criação de cópias de objetos existentes.
💡 Exemplo de Singleton em Python:
class Singleton:
_instance = None
def __new__(cls):
if cls._instance is None:
cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
return cls._instance
obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
print(obj1 is obj2) # True (mesma instância)
3.2 Padrões Estruturais 🏠
Facilitam a composição de classes e objetos.
✅ Adapter – Permite que classes incompatíveis trabalhem juntas.
✅ Decorator – Adiciona funcionalidades a objetos dinamicamente.
✅ Facade – Fornece uma interface simplificada para um sistema complexo.
✅ Proxy – Controla o acesso a um objeto.
💡 Exemplo de Decorator em Python:
def decorator(func):
def wrapper():
print("Antes da execução")
func()
print("Depois da execução")
return wrapper
@decorator
def mensagem():
print("Função original!")
mensagem()
3.3 Padrões Comportamentais ⚙️
Ajudam a definir como os objetos interagem.
✅ Observer – Um objeto notifica múltiplos observadores sobre mudanças.
✅ Strategy – Permite trocar o comportamento de um objeto em tempo de execução.
✅ Command – Encapsula uma ação em um objeto para execução posterior.
✅ State – Permite que um objeto mude de comportamento com base no estado interno.
💡 Exemplo de Strategy em Python:
class Strategy:
def execute(self):
pass
class ConcreteStrategyA(Strategy):
def execute(self):
print("Executando estratégia A")
class ConcreteStrategyB(Strategy):
def execute(self):
print("Executando estratégia B")
class Context:
def __init__(self, strategy: Strategy):
self.strategy = strategy
def execute_strategy(self):
self.strategy.execute()
context = Context(ConcreteStrategyA())
context.execute_strategy() # Saída: Executando estratégia A
context.strategy = ConcreteStrategyB()
context.execute_strategy() # Saída: Executando estratégia B
4. Boas Práticas de Arquitetura de Software
🔹 Princípios SOLID – Melhora a manutenção e escalabilidade do código.
🔹 DRY (Don't Repeat Yourself) – Evita código duplicado.
🔹 KISS (Keep It Simple, Stupid) – Prefira soluções simples e diretas.
🔹 Separation of Concerns – Separe responsabilidades distintas no código.
🔹 Design Orientado a Domínio (DDD) – Modela o software com base nas regras de negócio.
