Atributos de calidad y requisitos arquitectónicamente significativos

Te damos la bienvenida al Capítulo 2: Atributos de calidad y requisitos arquitectónicamente significativos. La arquitectura existe para lograr cualidades: velocidad bajo carga, seguir funcionando cuando fallan algunas partes, poder cambiarse con seguridad, mantener los datos en secreto. Este capítulo muestra cómo convertir deseos vagos como rápido, fiable y seguro en requisitos precisos y comprobables que puedan guiar las decisiones de diseño.

Pregunta a cualquier grupo de partes interesadas qué debe hacer un sistema y obtendrás una lista de funcionalidades: buscar un vuelo, pagar un carrito, reservar una cita. Pregunta con qué calidad debe hacerlo y las respuestas son más vagas: debe ser rápido, no debe caerse, debe ser seguro. Esas segundas respuestas son atributos de calidad, y son de lo que trata principalmente la arquitectura. Un requisito que tiene un efecto medible en la estructura de un sistema se llama requisito arquitectónicamente significativo. La mayoría de ellos resultan ser atributos de calidad o restricciones, más que funciones.

Este diagrama de la sección dos punto uno lo deja claro. Dos sistemas de venta de entradas tienen funcionalidades idénticas: explorar eventos, reservar asientos y pagar. Uno vende entradas para un salón local de trescientas plazas. Su momento de más actividad trae unas pocas solicitudes por segundo, así que una aplicación web con una base de datos es la respuesta correcta: barata, sencilla y fácil de cambiar. El otro vende una gira por estadios de sesenta mil plazas. Debe absorber una ráfaga miles de veces mayor y no vender nunca el mismo asiento dos veces. Por eso necesita una caché de páginas, una sala de espera virtual, un inventario de asientos cuidadosamente diseñado, un almacenamiento particionado y una cola de pagos. Las mismas funciones, arquitecturas completamente distintas. La diferencia procede por completo de los atributos de calidad y las restricciones.

Este capítulo es adecuado para desarrolladores que se están acercando a la arquitectura. También es adecuado para cualquiera que redacte o revise requisitos. Necesitarás cierta soltura con la aritmética sencilla: porcentajes, multiplicación y división. Se basa en la idea del Capítulo 1 de que la arquitectura existe para satisfacer las inquietudes de las partes interesadas mediante compromisos. Este capítulo precisa esas inquietudes. Y lleva al Capítulo 3, que presenta los principios de diseño que usan los arquitectos para lograr estas cualidades.

Hay ocho secciones. La sección dos punto uno separa los requisitos funcionales, los atributos de calidad y las restricciones, y analiza un sistema de venta de entradas para conciertos el día en que sale a la venta una gran gira. La sección dos punto dos presenta la norma internacional de calidad del producto, con sus nueve características, y muestra cómo usarla como recordatorio y no como un formulario que rellenar. La sección dos punto tres enseña la técnica más útil del capítulo: el escenario de atributo de calidad de seis partes, que convierte debe ser rápido en un enunciado que se puede probar.

Esta es su forma. Un escenario cuenta una breve historia, de izquierda a derecha. Una fuente, alguien o algo, produce un estímulo: un evento al que el sistema debe responder, como una ráfaga de solicitudes o la caída de un servidor. El estímulo llega a un artefacto, el sistema completo o una parte de él, dentro de un entorno: funcionamiento normal, un pico, un estado degradado o un ataque. El artefacto responde, y la respuesta se juzga con una medida de la respuesta: el número. El estímulo y la medida de la respuesta son las dos partes que más a menudo se omiten, y las dos que más importan. El ejemplo de debajo lo junta todo: quinientos compradores por segundo llegan al proceso de pago el Black Friday, y los pedidos se confirman en un segundo y medio en el percentil noventa y nueve, sin pedidos perdidos.

Las secciones dos punto cuatro a dos punto siete recorren las cualidades que con más frecuencia dan forma a las arquitecturas. La sección dos punto cuatro trata el rendimiento y la escalabilidad, con aritmética real: latencia y throughput, percentiles, encolamiento y los límites de añadir más procesadores. La sección dos punto cinco hace lo mismo con la disponibilidad y la fiabilidad: los nueves, el tiempo entre fallos y el tiempo de reparación, y cómo se combinan los componentes en serie y en paralelo. La sección dos punto seis trata las cualidades del cambio: modificabilidad, capacidad de prueba y desplegabilidad. La sección dos punto siete reúne la seguridad, la usabilidad y la accesibilidad, la interoperabilidad, el costo, la eficiencia energética, la seguridad física y las cualidades regulatorias.

Este es el capítulo en el que el curso empieza a calcular. Verás por qué una solicitud a un servidor ocupado al noventa por ciento tarda, de media, diez veces su tiempo de servicio. Nada de las matemáticas es más difícil que la aritmética escolar. Los números también desenmascaran la falsa tranquilidad. Un tiempo de respuesta medio de ciento veinte milisegundos puede ocultar que una de cada cincuenta solicitudes tarda más de un segundo. Por eso los profesionales especifican percentiles. La sección dos punto ocho cierra el círculo. Ningún sistema puede ser rápido, disponible, seguro, barato y fácil de cambiar, todo a la vez. Muestra cómo un taller y un árbol de utilidad convierten un montón de opiniones en una lista ordenada, y qué cualidades entran en conflicto.

Si recuerdas una sola cosa de este capítulo, que sea esta: una cualidad no es un requisito hasta que tiene un estímulo, un contexto y una medida. El proceso de pago debe ser rápido es un deseo. Cuando dos mil clientes por minuto envían pedidos durante el pico del viernes por la noche, el noventa y nueve por ciento de los pagos se completa en un segundo y medio: eso es un requisito. Se puede diseñar para él, probar, monitorizar y discutir con pruebas.

Lo mejor es leer en orden las secciones dos punto uno a dos punto tres, porque el resto del capítulo usa su vocabulario. Después, puedes ir directamente a las cualidades que necesites. Leer todo el capítulo lleva unas tres horas. Cuando una sección haga cálculos, resuelve tú mismo los números. Así es como se convierten en herramientas que puedes usar en una conversación real. Cada sección termina con unas cuantas preguntas de autoevaluación. Respóndelas mentalmente antes de mirar. Cuando estés listo, haz la prueba opcional del capítulo: veinte preguntas de opción múltiple y dos respuestas escritas, en unos cuarenta y cinco minutos. La nota de aprobado es el ochenta por ciento.

Ese es el mapa del Capítulo 2. Empieza por la sección dos punto uno, donde separamos los requisitos funcionales, los atributos de calidad y las restricciones, y conocemos un sistema de venta de entradas en su día de más actividad. Nos vemos allí.