Componentes e objetos

Muito já se escreveu sobre a distinção entre programação orientada a objetos (OO), desenvolvimento baseado em componentes (CBD) e service oriented architectures (SOA). Isso significa que este post vai indubitavelmente chover no molhado. Entretanto, não se pode dizer que o assunto está resolvido e acabado; eu só espero confundir menos do que esclareço.

Como bem lembrou Philip Calçado, não podemos nos esquecer de que estes conceitos todos foram concebidos em contextos diferentes por grupos distintos e sem maiores preocupações com uma coesão formal. OO por exemplo, tem origem na Noruega, mas foi conceptualizada de maneira mais completa no laboratório da Xerox em Palo Alto, sendo reificada numa sequência de protótipos da linguagem Smalltalk. O líder desse projeto foi o lendário Alan Kay, que também tem a distinção de ter cunhado o termo "programação orientada a objetos". Kay, que na época já tinha um background em biologia e matemática, imaginou um paradigma computacional centrado em entidades similares a células biológicas, que se comunicavam trocando mensagens químicas. Apesar da paternidade reconhecida, não há consenso sobre o que seria a definição de OO, então trabalharei com uma definição improvisada (não confie muito). Um objeto é caracterizado por:

1. Comportamento. Ele é capaz de receber invocações* de outros objetos para efetuar uma computação e (a) responder com um outro objeto ou (b) alterar o seu estado. Para efetuar a computação, o objeto pode invocar outros objetos. Ele obtém acesso a estes objetos de três maneiras: criando - "instanciando" - novos objetos na hora, usando uma referência que é parte de seu estado ou recebendo-os no momento em que é invocado.
2. Estado. Um objeto pode armazenar um conjunto de referências para outros objetos. Através dessas referências ele pode invocar comportamento dos outros objetos conforme descrito no ítem anterior.
3. Identidade. Mesmo que o estado todo de um objeto se altere, ele ainda existe como a "mesma" entidade.
4. Ciclo de vida. Um objeto é instanciado em algum momento, quando ele passa a existir (manter uma identidade). Ele também pode ser destruído em algum momento. As linguagens de programação que seguem o paradigma OO apresentam uma grande variedade de mecanismos para instanciar e destruir objetos (classes, protótipos, prefixos, gerenciamento manual de memória, coletor de lixo, ...).

Enquanto que objetos são entidades fundamentais de um modelo computacional, componentes são apenas uma alternativa para atender a certos requisitos encontrados em algumas aplicações. Essa afirmação pode parecer polêmica, por isso apelo para uma autoridade maior, Ralph "GoF" Johnson, que expôs bem essa consideração num post recente em seu blog:

It is important to realize the "components" are not technology, they are a customer requirement. Customers want to add on to their software system by adding a new component, and adding this component must not require that they change their existing system. It is like adding new speakers to a stereo system.

Ou seja, componentes são nada mais que uma unidade de extensão e/ou substituição dinâmica de um sistema de software. O adjetivo "dinâmico" é uma daquelas palavras que são jogadas por aí em contextos tão diversos a ponto de perder o seu significado, mas a noção aqui é bem simples: estamos considerando alterações realizadas em ambiente de produção, feitas por operadores do sistema. A partir dessa caracterização, podemos dezfazer uma série de confusões:

• Uma aplicação pode usar componentes sem ser baseada em componentes. Isto é, é possível definir alguns poucos pontos de substituição e/ou extensão mantendo o resto do software completamente estático. Dentre os muitos exemplos estão a maioria dos programas de desktop; um exemplar típico é o Photoshop e seus plugins. É claro que também encontramos diversos casos no extremo oposto - aplicações totalmente baseadas em componentes - veja por exemplo os últimos servidores de aplicações e IDEs.
• Um sistema pode ser modular mas não baseado em componentes, na acepção que estamos considerando. Basta que seja composto de partes pouco acopladas.
• Não faz muito sentido projetar um sistema baseado em componentes fortemente acoplados. O motivo é simples: componentes fortemente acoplados exigem que um desenvolvedor independendente se preocupe com grandes porções do sistema, o que prejudica o atendimento ao requisito de reconfigurabilidade. Mesmo no caso de aplicações que limitam seu uso de componentes a extensões localizadas, é uma boa prática estabelecer uma interface reduzida entre o núcleo do sistema e os componentes.
  
• A definição sugerida exige apenas que um sistema possa ser reconfigurado em ambiente de produção, não é necessário que ele tenha a capacidade de sofrer alterações enquanto está executando. Não obstante, existem algumas aplicações onde isto é um requisito real e soluções tecnológicas sofisticadas são necessárias.
• O professor Johnson deixa bem claro que tecnologias como COM ou EJB não são necessárias para um sistema que use componentes. A rigor, para antender ao requisito delineado é suficiente um suporte tecnológico mínimo. Podemos imaginar até um sistema onde a escolha de componentes é feita através da substituição de arquivos objeto (em java seria um .class) no diretório de instalação.
• Apesar do ponto anterior, é frequente que um sistema com componentes se beneficie de uma infra-estrutura básica para auxiliar na solução de problemas comuns como: controle do ciclo de vida, gerenciamento de dependências, suporte à modos de comunicação entre componentes, parametrização local (propriedades), etc.

Como já demorei muito mais do que imaginava para escrever este post - incluíndo um tempo desperdiçado reescrevendo uma boa porção do texto quando eu fiz besteira e perdi o draft - vou deixar para uma entrada futura a discussão sobre sistemas distribuídos e serviços.

Uma última observação: o leitor atento notará que a palavra reuso não aparece nesse post; isso não foi um acidente.

* Estou evitando a terminologia baseada em "mensagens" que é padrão em Smalltalk para evitar mais confusão.