Your SlideShare is downloading. ×
0
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Arquiteturas usando Pipes and Filters
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Arquiteturas usando Pipes and Filters

891

Published on

Published in: Education, Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
891
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Arquiteturas usando Pipes  and Filters Por  Sergio Crespo Email: crespo@unisinos.br http://www.inf.unisinos.br/~crespo    © Prof. Dr. Sergio Crespo C S Pinto – 2010/02
  • 2. IntroduçãoO Padrão arquitetural Pipes and Filters  oferece uma estrutura para  processamento de stream de dados.Cada passo do processamento é  encapsulado em um componente filtro. Os  dados são transportados por meio de  tubos (pipes) que estão entre filtros.   
  • 3. Pipes and FiltersContexto: Processamento de Stream de dadosProblema: Imagine que você está construindo um sistema  de software que deve processar ou transformar uma  stream de dados de entrada.  Implementar isto como um único componentes pode  não ser flexível. O projeto do sistema, em especial, a interconexão  entre as fases de cada estágio do processamento,  deve considerar alguns pontos: • Futuras atualizações do sistema devem ser possíveis  substituindo­se ou recombinando­se fases. • Processamento em pequena escala deve ser prioritário, pois é  mais fácil de manter e reutilizar. • Processamento não adjacente não deve compartilhar informação. • Deve ser possível armazenar a informação em vários formatos.   
  • 4. Pipes and FiltersEstrutura:Filter: Componentes Filter (filtro) são unidades de  processamento de um pipeline. Um filtro  enriquece, redefine, sincroniza ou transforma os  dados de entrada.Pipes: São as conexões entre os filtros, entre o  data source (a origem dos dados) e o 1º filtro e  entre o último filtro e o data sink.Data source: representa a entrada dos dados.Data sink: Coleta o resultado do fim de um  pipeline.   
  • 5. Cards: Pipes and FiltersClass Colaboradores Class ColaboradoresFilter Pipe Pipe Data SourceResponsabilidade Responsabilidade Data SinkRecebe os dados de  Transferência dos dados. Filterentrada. Buffers data.Executa uma função sob  Sincronização com os dados de entrada. visinhos.Abastece a saída de dados.Class Colaboradores Class ColaboradoresData Source Pipe Data Sink PipeResponsabilidade ResponsabilidadeEntrega o stream de input  Consome o Output.para o processamento no pipeline.    
  • 6. Pipes and Filters – exemplo 1   
  • 7. Pipes and Filters – exemplo 2Contexto:Você deve prover uma solução de integração para várias  aplicações financeiras. A aplicação utiliza uma grande  variedades de formatos tais como Interactive Financial  Exchange (IFX), Open Financial Exchange formato  (OCX) e o formato Electronic Data Interchange (EDI)  para as mensagens que correspondem a pagamentos,  retiradas, depósitos e transferências.   
  • 8. Pipes and Filters – exemplo 2 Integrar estas aplicações requer o processamento de  mensagens de diferentes maneiras.  Por exemplo, converter uma mensagem XML­like para  outra XML­like usando transformações XSLT. Converter uma mensagem padrão EDI para um formato  XML­like envolve o uso de regras e processamento. Verificar a identidade do emissor envolve verificar a sua  assinatura digital que veio anexada na mensagem.    
  • 9. Pipes and Filters – exemplo 2Contexto: Você  deve  prover  uma  solução  de  integração  para  várias  aplicações  financeiras.  A  aplicação  utiliza  uma grande variedades de formatos tais como  Interactive Financial Exchange  (IFX), Open Financial  Exchange  formato  (OCX)  e  o  formato  Electronic  Data  Interchange  (EDI)  para  as  mensagens  que  correspondem a pagamentos, retiradas, depósitos e transferências.Problema: Como implementar uma sequência de  transformações de tal forma que você possa  combinar e reusar elas de forma  independe?   
  • 10. Pipes and Filters – exemplo 2Implementar transformações que possam ser  combinadas e reusadas em diferentes  aplicações envolve o balanceamento das  seguintes forças:  Muitas aplicações processam grandes volumes de  dados em formato similares.  O processamento dos dados pode ser dividido em uma  sequencia de transformações individuais. Por exemplo,  processar mensagens XML envolve tipicamente uma  série de transformações XSLT. Isto ajuda a diminuir o  overhead e a latência de uma transformação.   
  • 11. Pipes and Filters – exemplo 2 solução Solução: Implemente as transformações usando uma  sequência de componentes filters, onde cada  filtro recebe uma mensagem de entrada, aplica  uma simples transformação e envia a  mensagem modificada para o próximo  componente. A mensagem é conduzida através  de um pipe que conecta filtros de output / input e  mecanismos de buferização entre eles.   
  • 12. Pipes and Filters – exemplo 2 solução O lado esquerdo apresenta uma configuração com 2  filtros.   Uma  aplicação  de  origem  envia  mensagens  através de um pipe.   O  filtro  transforma  cada  mensagem  e  envia  a  mensagem  transformada  como  output  dentro  do  próximo pipe.  O pipe carrega a mensagem transformada para o  filtro  2.  O  pipe  também  buferiza  qualquer  mensagem que filtro 1 envia a filtro 2.  O  segundo  filtro  aplica  novas  transformações  e  envia  por  meio  de  um  pipe  para  uma  aplicação  Sink.  A  aplicação  Sink  coleta  a  mensagem  transformada. Esta configuração requer:  (1)  que  a  saída  dos  dados  deve  ser  compatível  com o input do filtro 1.  (2)  a  saída  dos  dados  do  filtro  1  deve  ser  compatível com o input do filtro 2.  (3)  a  saída  dos  dados  do  filtro  2  deve  ser  compatível com o input do Sink.   
  • 13. Pipes and Filters – exemplo 3 Consider  a  Web  service  for  printing  insurance  policies.  The  service  accepts  XML  messages from agency management systems. Incoming messages are based on the  ACORD  XML  specification,  an  insurance  industry  standard.  However,  each  agency  has  added  proprietary  extensions  to  the  standard  ACORD  transactions.  A  print  request  message  specifies  the  type  of  document  to  be  generated,  for  example,  an  HTML document or a Portable Document Format (PDF) document. The request also  includes  policy  data  such  as  client  information,  coverage,  and  endorsements.  The  Web  service  processes  the  proprietary  extensions  and  adds  the  jurisdiction­specific  information  that  should  appear  on  the  printed  documents,  such  as  local  or  regional  requirements and restrictions. The Web service then generates the documents in the  requested format and returns them to the agency management system.  You  could  implement  these  processing  steps  as  a  single  transformation  within  the  Web service. Although viable, this solution does not let you reuse the transformation  in a different context. In addition, to accommodate new requirements, you would have  to change several components of the Web service. For example, you would have to  change several components if a new requirement calls for decrypting some elements  of  the  incoming  messages.  An  implementation  that  is  based  on Pipes  and  Filters provides an elegant alternative for the printing Web service.    
  • 14. Pipes and Filters – exemplo 3 solução In this example, the Pipes and Filters implementation of the  printing Web service has the following benefits that  make it preferable to implementing the Web service as  a single monolithic transformation:  Separation of concerns. Each filter solves a different  problem.  Division of labor. ACORD XML experts implement the  conversion of the proprietary extensions into an  internal vendor­independent format. People who  specialize in dealing with the intricacies of each  jurisdiction assist with the implementation of the filter  that handles those aspects. Formatters and layout  experts implement document generation.  Specialization. Document­rendering is CPU intensive  and, in the case of a PDF document, uses floating  point operations. You can deploy the rendering to  hardware that meets these requirements.  Reuse. Each filter encapsulates fewer context­specific  assumptions. For example, the document generator  takes messages that conform to some schema and  generates an HTML or PDF document. Other  applications can reuse this filter.   
  • 15. BizTalk Pipeline Designer The allows developers to  connect and to configure  these filters within the  pipeline. The Figure  shows a pipeline that  consists of Pre­Assemble,  Assemble, and Encode  filters. The toolbox shows  the filters than can be  dropped into this  configuration.    
  • 16. Pipes and Filters : Related PatternsFor more information about Pipes and Filters, see the following related patterns: Implementing Pipes and Filters with BizTalk Server 2004. This pattern uses the  Global Bank scenario to show how you can use BizTalk Server 2004 to implement  Pipes and Filters. Pipes and Filters [Shaw96, Buschmann96, Hohpe03]. Intercepting Filter [Trowbridge03]. This version of Intercepting Filter discusses the  pattern in the context of Web applications built using the Microsoft .NET Framework.  Developers can chain filters to implement preprocessing and post­processing tasks  such as extracting header information and rewriting URLs. In­band and Out­of­band Partitions [Manolescu97]. This pattern remedies the lack of  a component that has a global context in Pipes and Filters systems. The out­of­band  partition is context­aware; therefore, it can configure the filters and handle errors.  http://msdn.microsoft.com/en­us/library/ms978599.aspx   
  • 17. (1) Pipes and Filters : Intercepting FilterContext Anyone who has built a Web application from scratch realizes that it requires bit more  housekeeping work than building an internal clientserver application. First, you have  to deal with the HTTP and all its quirks such as HTTP headers, multi­part forms, the  statelessness of HTTP, character set encoding schemes, Multipurpose Internet Mail  Extensions  (MIME)  types,  and  URL  rewriting.  On  top  of  that,  you  have  to  deal  with  security  measures  such  as  Secure  Sockets  Layer  (SSL)  and  user  authentication.  In  many  situations,  the  list  continues  on  to  include  such  items  as  client  browser  detection  or  user  activity  logging.  Web  application  server  frameworks  perform  many  of  these  tasks  for  you,  but  sometimes  you  need  additional  control,  or  you  need  to  insert your own processing steps before or after the application processes the  Web page request.Problem How do you implement common pre­ and post­processing steps around Web page  requests?Related Patterns Decorator [Gamma95].  Intercepting  filters  can  be  considered  decorators  around  a  front controller. http://msdn.microsoft.com/en­us/library/ms978727.aspx     
  • 18. (2) Pipes and Filters : Front Controller Context You have decided to use the Model­View­Controller(MVC) pattern to  separate  the  user  interface  logic  from  the  business  logic  of  your  dynamic  Web  application.  You  have  reviewed  the Page  Controller pattern,  but  your  page  controller  classes  have  complicated logic, are part of a deep inheritance hierarchy, or your  application  determines  the  navigation  between  pages  dynamically  based on configurable rules.Problem How do you best structure the controller for very complex Web  applications  so  that  you  can  achieve  reuse  and  flexibility  while  avoiding code duplication? http://msdn.microsoft.com/en­us/library/ms978723.aspx    
  • 19. (3) A Data Flow Pattern Language A Data Flow Pattern Language Dragos­Anton Manolescuy  Pattern: Data flow architecture  Pattern: Payloads  Pattern: Module data protocol  Pattern: Out­of­band and in­band partitionshttp://citeseer.ist.psu.edu/cache/papers/cs/3493/http:zSzzSzst­www.cs.uiuc.eduzSz~hanmerzSzPLoP­97zSzProceedingszSzmanolescu.pdf/a­data­flow­pattern.pdf     
  • 20. (4) DataLaViSTA : A Packet­based Pipes and Filters Architecture for Data Handling in Virtual Environments Ingo Assenmacher, Bernd Hentschel, Marc Wolter, Torsten Kuhlen Virtual Reality Group RWTH Aachen University 52062 Aachen Tel.: +49 (0)241 80 29210 Fax: +49 (0)241 80 629210 E­Mail: {assenmacher,hentschel,wolter,kuhlen}@rz.rwth­aachen.deAbstract:  Modern  Virtual  Reality  applications  are  integrated  in  distributed  environments  and use concurrent programming models to enable virtual environments for real time  interaction.  A  suitable  model  for  many  sub  problems  can  be  found  in  the  pipes  and  filters  architecture,  where  data  is  processed  in  a  stream­like  way  using  filters  to  transform or aggregate data. This paper describes a terminology that can be used to  decompose  a  problem  domain  according  to  such  an  architecture  and  presents  DataLaViSTA as an implementation of this model. As results, two issues common to  Virtual Reality setups, namely the data synchronization in a PC cluster setup and the  coupling  of  external  systems  to  this  configuration  are  implemented  using  the  DataLaViSTA module.http://www.rz.rwth­aachen.de/global/show_document.asp?id=aaaaaaaaaaberru    
  • 21. (5) Composite Filter Pattern Sherif M. Yacoub Hewlett­Packard Labs 1501 Page Mill Rd., MS 1126 Palo Alto, CA 94304 sherif_yacoub@hp.com Context You are designing a system that processes digital media, streams of data, or digital  content. Problem A  part  of  the  overall  structure  of  a  digital  media  processing  system  is  a  filtering  subsystem that transforms/manipulates streams of digital media. The functionality of  that  subsystem  is  achieved  by  integrating  several  processing  modules  (filters)  together. The way you integrate and connect these filters together controls the format  of output (processed) digital media. There are several ways of combining these filters.  A flexible design structure is required for modeling the complex combination of these  filters,  which  could  be  hierarchical  in  nature.  The  problem  is  how  do  you  design  your  filtering  subsystem  to  support  the  complex  hierarchical  combination  of  filters?http://hillside.net/europlop/HillsideEurope/Papers/EuroPLoP2001/2001_Yacoub_CompositeFilterPattern.pdf     
  • 22. (6) Software Architecture for Computer Vision:Beyond Pipes and Filters Alexandre R.J. Fran»cois Institute for Robotics and Intelligent Systems University of Southern California afrancoi@usc.edu July 2003This document highlights and addresses architecture level software development issues  facing  researchers  and  practitioners  in  the  field  of  Computer  Vision.  A  new  framework, or architectural style, called SAI, is introduced. It provides a formalism for  the  design,  implementation  and  analysis  of  software  systems  that  perform  distributed parallel processing of generic data streams. Architectural patterns are  illustrated  with  a  number  of  demonstration  projects  ranging  from  single  stream  automatic real­time video processing to fully integrated distributed interactive systems  mixing  live  video,  graphics  and  sound.  SAI  is  supported  by  an  open  source  architectural middleware called MFSM.http://pollux.usc.edu/~afrancoi/pdf/sacv­tr.pdf     
  • 23. Pipes and FiltersPara a próxima aula:Em  grupo  de  2  alunos,  fazer  uma  apresentação  sobre  um dos padrões listados:(1) Blackboard(2) Broker(3) Microkernel(4) Presentation­abstraction­control(5) Scripted components   

×