Diseño de Interfaces Entre Componentes

Diseodeinterfacesentrecomponentes

Diseo de interfaces entre componentes Estudio del grado y forma de acoplamiento entre partes de un sistema FernandoDodino,NicolsPasserini,FrancoBulgarelliVersin2.4Abril2015

1Interaccinentredoscomponentes1.1Digresin:porqucomponente?

2Interfacesentrantesysalientes2.1Interfazentrante2.2Interfazsaliente

3Ambientes3.1Todoenunsololugar3.2Distintosambientes

4Interfacessincrnicasyasincrnicas4.1Interfacessincrnicas4.2Interfacessincrnicas

4.2.1Buffers5AlgunaspalabrassobrelasFachadas(Faades)

5.1AdvertenciassobreelFaade5.2MalosusosdelFaade

6Ejercicioprctico:compracontarjetadecrdito6.1Interfazsaliente

6.1.1Cmoquedalacompraenelcdigo6.1.2ManejodeErroresenlainterfaz

6.2Interfazentrante6.2.1Cmodefinirlainterfazentrante

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1 Interaccin entre dos componentes Volvemosunavezmsadecirqueunsistemaesunconjuntodecomponentesqueserelacionanparalograrunobjetivocomn.Ahorabien,cmoserelacionanesoscomponentes?

SupongamosqueA"necesitaalgo"deB.Loquenosvaainteresaresverqualternativastengoparamodelaresalneapunteada.Algunascosasatenerencuenta:

Direccinysentidodelacomunicacin: silacomunicacinvadeAhaciaB(controldirecto)oalrevs(inversinde

control) silacomunicacinentreAyBesbidireccionalounidireccional

SiAyBestnambosenelmismoambiente Manejodeerrores

qupasasihayunerrordeconexinconB 1 qupasasihayerrorcuandoBprocesaelpedidodeA

Gradodedependencia: siAesperaractivamenteaqueBterminedeprocesar(esdecir,sila

comunicacinessincrnica) opuedecontinuartrabajandosinbloquearse2(comunicacinasincrnica)

siAnecesitaalgnresultadodeBosisimplementedebenotificarloyolvidarse(fireandforget)

determinarsiinteresaqueBproceseelpedidodeAenformaexitosaparaqueAhagaotrascosasenlamismatransaccin

determinarsisenecesitareprocesar(enformamanualoautomtica)determinadosmensajesdeAaB

determinarsisenecesitaobtenerunlog(llevarunregistro)delospedidosenviadosaB

etcLasdecisionesquetomemosimpactarnenelgradoyformadeacoplamientoentreloscomponentesdenuestrosistema.Poreso,acontinuacintrataremosvariasdeestascuestiones.

1Leertambinapuntedemanejodeerrores2Leertambinapuntedecomunicacinentrecomponentes

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1.1 Digresin: por qu componente? Lasideasqueestamosmencionandoaplicannoslocuandocomponente=objeto.Podemosmencionardiferentesnivelesparadisearcomponentes,enunaclasificacinquenoestaxativa,sinoqueintentaordenarunpoconuestrospensamientos:

Microdiseo,niveldeprograma,piensoenobjetos,clases,procedimientos,funciones

Nivelmedio,muchosobjetosformanuncomponente/mdulo/packageypiensolaintegracindeesascosas

Nivelarquitecturadesoftware,elnivelmsaltodentrodemiaplicacin,veoloselementosprincipalesdemiaplicacinycmoseintegranentres.

Nivel"arquitecturadesistema",pensandoelsistemacomounconjuntodepiezasdesoftwareointegracinentresistemas.Piensocmoseintegranlossistemas/aplicacionesentres.

Lospatronesqueveremosacontinuacinsonaplicablesacualquieradeestosniveles,msalldequeloscomponentesqueelijamosennuestrosejemplosseanpequeosporcuestionesdidcticas.

2 Interfaces entrantes y salientes Nosencontramosdiseandouncomponente.Primero,respondamosunapreguntafcilrespectoalproblemadelacomuncacin:estamosdiseandolaformadequeotroscomponentes"hablen"conelnuestro,olaformadeconectarnosaotrocomponente?Esdecir,estamosdiseandounainterfazentranteosaliente?Analicemosamboscasos.

Cuidado:esimportantenotarquelatecnologaenlaqueestnimplementadosloscomponentesquesecomunicarnconelnuestropodrasermuydiferenteaaquellaconlaquetrabajamos.

2.1 Interfaz entrante

Cuandoestamosenestasituacin,tenemosquepensarcualeslainformacinquenuestrocomponente(B,enelejemplo)necesitapararesolversutarea,ycmonosconviene

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recibirla.Tendremosqueconsiderarquelasdecisionesquetomemosimpactarnencuanfcilesparaotrosmiembrosdeunequipodedesarrollousarestecomponente.

2.2 Interfaz saliente

Ahoranosencontramosenlasituacincontraria:estamosdesarrollandouncomponentequenecesitadelegarenotrociertastareas.Ahoratenemosquepreocuparnosporproveerlainformacinqueste(enelejemplo,B)necesita,adaptndonosalaformaquenosproponedecomunicacin.

3 Ambientes Debemosentenderqueeldiseodelacomunicacinentrecomponentesesbastantediferentecuandoloscomponentesestnenelmismoodiferenteambiente.

3.1 Todo en un solo lugar AyBpuedensermdulosqueconvivenenelmismoambiente.

Aqunotenemosmayoresrestriccionesencuantoalacomunicacin.Siestamostrabajandoconobjetosestoestansencillocomoenviarunmensajeaunobjetoyya.AyBsepiensancomocomponentesquetienenunaseparacinlgicaentres:

PorqueAoBpuedenestardesarrolladosporotros(objetosdelaJDK,deframeworksdeterceraspartes,degruposdetrabajoquenoformanpartedelamismagerenciaalaquepertenecemos,etc.)

AuncuandoAyBsoncomponentesquenosotrosmismosdesarrollamos,tratamosdereducirsuacoplamiento.Ojo,loscomponentestienenrelacinentresyestmuybienquelatengannoquieroeliminarlainteraccin,sevitarqueAconozca

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demasiadodeBoviceversa.EntoncespuedopensarunainterfazquemepermitacambiarimplementacionesposiblesparaB:

porquenotengoimplementadoBperonecesitoirtesteandoA,entoncesarmounaimplementacinmnimadeBquerespondaalmensajedeAparaluegoreemplazarlaporlaimplementacinrealdeB

porqueBnotieneelalcancecerradoyquierodejarlapuertaabiertaparaloscambiosquesequevanavenir

oporcualquierotraraznquelojustifique

3.2 Distintos ambientes Enelsegundocaso,AyBestnimplementadosendistintoslugares(componenteremoto),distintastecnologasoinclusodesarrolladosbajodiferentesparadigmas.Sibienesimposibleindependizarsecompletamentedecuestionescomolatecnologaolaubicacindeestoscomponentes (estnlamismacomputadora?Odebemosaccederlos3atravsdelareddeInternet?),intentaremosqueestonosafectelomenosposible.Porqu?Porquenosinteresaminimizarelacoplamientoentreloscomponentes.As,siporejemploestamosdesarrollandocomponentesbajoelparadigmadeobjetos,nosinteresardisearlasinterfacesbajoesteparadigma.Siparapoderhacerqueloscomponentessecomuniquenconalgomuydiferente,sernecesariaunatransformacin,peronoserpartedemicomponente,sinoqueserunelementoindependientequesdependerdelatecnologa,peroquedeberaestardesacopladodelainterfaz.Entonceselobjetivoesseparar

lalgicadecomunicacinanivelnegocio:ququierodecir,quinformacindebopasar,quesperorecibir,querroresdenegociopodranocurrir

delalgicadetransformacinquefueranecesaria.

T es el componente que hace algn tipo de transformacin. Puede estar en alguno de los dos ambientes, o en otro ambiente aparte. No es objetivo de la materia desarrollar el componenteT.

3Losrequerimientosnofuncionales,aligualqueeldiablo,estnenlosdetalles

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4 Interfaces sincrnicas y asincrnicas Otrapreguntaaresponderes:cuandoelcomponenteAsecomunicaconB,enqugradonecesitaAlosresultadosdeB?Tenemosdosopciones:comunicacionessincrnicasyasincrnicas.

4.1 Interfaces sincrnicas Sedacuandouncomponenteleenvaunmensajeaotro,stesequedaesperandoaqueelotrotermine.Estaeslaformaenquetrabajaelenvodemensajesenobjetos,laejecucindeprocedimientosenimperativo,olaaplicacindefuncionesenfuncional.Estambinlaformamssimpledetrabajar,porqueesfcilrazonarsobreella:siuncomponenteAleenvaunmensajeaotroB,yluegoAleenvootromensajeaC,sabemosconseguridadquelarespuestadeCllegardespusdelarespuestadeB.

Unejemplo:nosinteresaconocerlacotizacindeldlardelafechadehoy.SinosparamosdesdeelcomponenteAypensamosenhablarconuncomponenteBqueobtienelacotizacin,unaopcinsincrnicaeslasiguiente:BigDecimal dolarHoy = cotizador.obtenerCotizacion() Lointeresantedelsincronismoesquesabemosquesilalineaterminadeejecutarsesinerrores,tendremoscontotalseguridadunresultado,queusarloenelsiguienteenvodemensajes:BigDecimal precioFinal = calculadoraPrecios.obtenerPrecioFinal(dolarHoy)

LacontradeestaformadecomunicarnosesquesilacomunicacinentreAyBeslentaopococonfiable ,detendrlaejecucindelcomponenteAporquizsdemasiadotiempo.4

4.2 Interfaces asincrnicas CuandoAestencondicionesdecontinuarsutrabajomientrasBcalculaelresultado,oincluso,cuandoaAnoleimportaelresultadodeB,podemosimplementarinterfacesasincrnicas.Enestecaso,AleenviarunmensajeaBparasolicitareliniciodelatarea,conlosparmetrosquenecesite,yluegocontinuarsuflujodeejecucin.YentantoB,cuandotengaelresultadolatarealisto,dealgunaformacomunicaraAdeestesuceso.Algunasformasdehacerloson :5

depositarelresultadodelaoperacinenalgnlugardememoriacompartida,elcualAperidicamenterevisa

guardarunareferenciaaA,yenviarunmensajeastecuandohayaterminado

4Locualrequerirmuchasvecesreintentarlaoperacin5Verelapuntedepatronesdecomunicacinentrecomponentes

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guardaruncallback

Ejemplo:podemosconstruirunainterfazasincrnicaparanuestrocotizadordelasiguienteforma:

1. EnunprimeromomentoelcomponenteAdisparaelmensajecotizador.obtenerCotizacion()

2. ...pasaeltiempo,yelcotizador(componenteB)ponelarespuestaenelcotizadorcotizador.setUltimaCotizacion(cotizacion)

3. Mstarde,elcomponenteAirabuscarlarespuestaacotizador.ultimaCotizacionOtambinpodramosusarcallbacks(bloquesdecdigo):cotizador.obtenerCotizacion(\resultado -> ..usar resultado...) YluegoBseencargardeejecutarelcallbackcuandoseanecesario.

Comocasoextremos,podradarsequeaAnoleimportaraqueBrealmentelerespondaalgo,sinotansoloqueseveanotificado.Enestecaso,AslosedebeenviarleunmensajeaBconlainformacinquenecesite,sinpreocuparseporcapturarunresultado.Unainterfazsincrnicaquenoexponeunresultado,esmsfcilmenteconvertibleaunainterfazasincrnicaqueunaquesexponeunresultado.

4.2.1 Buffers Muchasveces,parapoderlidiarconelasincronismoyelhechodequeAnoprocesarinstantneamenteelresultadodeB,oqueBnoiniciarinstantneamentelatareasolicitadaporA,esquenecesitaremosunbufferquealmacenetemporalmenteelresultadoy/oparmetrosdelatarea.SibienestebufferpuedeserunapartedelcomponenteBynomereceunestudioaparte,otrasvecesestebufferesexterno,ytantoAcomoBdebernempezarahablarconbuffer,enlugardeentreellos.

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1. Aenvaelmensajealbuffer(enlugardeenvirseloaB)2. Unprocesotomalainformacindelbuffer,

a. envaunmensajeaBb. ylarespuestadeesemensajeseenvaaA.

Desde la perspectiva de A, necesitamos una interfaz entrante para recibir el resultado, con lo cualloqueanteserauncasodeusoahorasondos:

elpedidodeunaaccinaB el procesamiento de la respuesta de B ante ese pedido, donde se acepta o rechaza

latransaccin.DesdelaperspectivadeBtenemosvariasopciones:

si el buffer tiene cierta inteligencia, entonces B no se ve afectado por el mecanismo sincrnico / asincrnico de la interfaz: sigue siendo una interfaz entrante y no hay muchoscambiosenlaimplementacin.

si por el contrario B toma la responsabilidad de avisar el resultado a A, la interfaz entrante disparar a su vez una interfaz saliente con resultado ok o error una vez procesadoelpedido.Estoseveenlafigurasiguiente:

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5 Algunas palabras sobre las Fachadas (Faades) Existe un patrn conocido como Faade cuya motivacin es proveer una abstraccin que permiteveraunconjuntodeobjetoscomosifueranunosolo.

Poresosesueleutilizarenalgunoscasosparamodelarinterfacesentrantes.Ejemplo: tenemos un sistema de pedidos. Cada pedido tiene lneas o tems (x cantidad de producto y), un criterio que define la urgencia y cuidado de los productos que conforman el pedidoyunestadoquedefinequhacerantedeterminadasacciones.

Paragenerarunpedido,

a. quieroagregar5kilosdequesoparmesano,2kilosdedulcedebatata

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b. tambinquieroasignarleelestado(porejemplo,defaultenpendiente)c. ysetearleeltipodepedido.

SipensamosmtodosenPedidoparafacilitarestastareas:

a. paraagregaruntempublic void addItem(int cantidad, Producto producto) { this.items.add(new Item(cantidad, producto); }

b. paraasignarestadodefault:public Pedido() { ... this.estado = new Pendiente(); }

c. paraseteareltipodepedidopublic void setTipoPedidoMaximaSeguridad() { this.tipoPedido = new MaximaSeguridad(); } Entonces el Pedido est actuando como un Faade: el que genera un pedido nuevo no necesitaconocerlostems,nilassubclasesdeestadonilassubclasesdeltipodepedido.

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El Faade me permite tener un punto de acceso desde el cual ofrecer servicios a componentes externos. Eso permite a los dems hablar con un nico componente nuestro y eliminalanecesidaddeconocernuestromodelo.

5.1 Advertencias sobre el Faade No obstante no es necesario tener siempre un objeto que oficie de fachada, en especial si lo nico que hace es redirigir el mensaje al objeto de negocio que hace el trabajo que corresponde.Ejemplo:enlainactivacinapareceunobjetoInactivacionFaade

QuhaceelmtodoinactivardeInactivacionFaade?public void inactivar(Cliente cliente) { cliente.inactivar(); }Noagreganingnvalor,solamenteforwardeaelpedidoalcliente.Adems, si el objetivo del Faade es ver un conjunto de objetos como si fueran uno solo eso noseestcumpliendo:estamosrecibiendounobjetoclientecomoparmetropublic void inactivar(Cliente cliente) { cliente.inactivar(); } Entonces si el que invoca a InactivacionFaade tiene que obtener de alguna manera al cliente,lapreguntaes:porqunoleenvaelmensajeinactivar()directamentealcliente?Corolario: solamente usar Faade cuando usamos un objeto que simplifica la interaccin con un mdulo de un sistema que puede ser bastante complejo (como en el caso de Pedido quepermitecentralizarlasaccionessobrelosdemsobjetosquemanejansuestado).Corolario 2: En el comn de los casos la interfaz entrante se modela con un mensaje a un objetodenegocioyconesonosalcanza.

5.2 Malos usos del Faade Suele ser un error comn del diseador novato confundir al Faade con un Manager, que quieresuplantaralobjetodedominiotomandodecisionesquenosonpropias:>>InactivarFaade

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public void inactivar(Cliente cliente) { cliente.setEstado("I"); } Si el Faade toma decisiones que deberan estar en cliente (o en producto o en documento de compra), es seal de que estamos yendo hacia un mal diseo: el cliente se vuelve una estructuradedatospasivasobrelacualotrosobjetosmodificansuestadointerno.

La inactivacin en s misma no es un God Object, pero s la suma de los objetos estereotipados como . El resultado es un diseo pobre que no se parece en nada a las ideas de objetos: cualquier cambio en la estructura de Cliente repercute en todos losobjetosquehacenlasacciones.

6 Ejercicio prctico: compra con tarjeta de crdito AhoraveremoscmomodelarunainterfazatravsdeunejemploconcretoTenemosunsistemadeventasdeuncomerciocualquieraquetienecuentacorrienteconsusclientes.NecesitamosquecadaventaqueserealicecontarjetadecrditonotifiquealsistemaCreditSysteminformando:

Nmerodetarjetadecrdito Montodelaventa Descripcindelaoperacin Comercioorigen Fechayhora

Tenemosunbosquejodeldiagramadeclases:

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No nos importa cmo se termina de resolver el mtodo comprar, slo nos interesa agregar una responsabilidad ms: disparar la interfaz saliente contra el sistema de Tarjeta de Crdito.

6.1 Interfaz saliente Doscosasalrespecto:

1. Estbuenollevaresaresponsabilidadaunobjetoaparte2. Por otra parte, aun si quisiera poner toda la responsabilidad en Cliente, cmo me

comunico con Credit System? No sabemos cmo implementar esa interfaz: el enunciadonodicenadaalrespecto.

Yenrealidadnodicenadaporquenoesrelevanteparaestamateria.Podemospensarmuchassolucionestcnicas:

RPC(RemoteProcedureCall) Socketpuro WebService

Cualquiera sea la tecnologa que elijamos, podemos abstraer la idea de notificar la compra deunclientequetienetarjetadecrdito.Sabemosqueunaabstraccinpuedeimplementarseenobjetosdemuchasmaneras:

Conunobjeto Conunaclase Conunainterfaz(ladeJava) Conunmtodo Conunmensaje

etc.En nuestro caso, podemos pensar en una interfaz de Java para modelar la notificacin de la compra (interfaz saliente entre componente A, nuestra aplicacin y componente B, una aplicacinespecficaparaTarjetasdeCrdito):

Este objeto S ser de una clase que implemente la interfaz que estamos definiendo ahora.

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Lo importante es que yo no necesite cambiar la firma del mtodo cuando tenga que implementarlacomunicacinposta.

Algunasopcionesposiblesparadefinirlainterfaz:

a. notificarCompra(Integer numeroTarjeta, BigDecimal monto, String operacion, String CUITComercioOrigen, Date fechaCompra)

b. notificarCompra(Cliente cliente,Productoproducto,Stringoperacion,String CUITComercioOrigen, Date fechaCompra)

c. notificarCompra(Compra compra)

a) soporta menos cambios en la interfaz que b): si en algn momento nos piden que enviemos la razn social del cliente eso nos fuerza a cambiar la firma del mtodo de a).

Tanto a como b proponen un contrato con 5 parmetros!, proponer una abstraccin que relacione los elementos que intervienen en la compra es una tcnica apropiada para reducir el impacto de cualquier cambio futuro (la heurstica nos dice que hay altas chances de que un mtodo que recibe 5 parmetros sufra alguna modificacin en el futuro cercano). Esta abstraccin puede incluso ser til para el negocio, como enelcasodelaCompra.

Endefinitiva,loimportantees:

reconocerquenecesitamosponerlaresponsabilidadenunainterfazy saberquinformacinvaanecesitarelquetermineimplementandoesainterfaz

El contrato (la definicin del mensaje con los parmetros) es lo que se pide en la materia.

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Yeldiagramadeclasesqueda:

TODO:Cambiarlafirmadelmtodo

sinnecesidaddedeterminarlaimplementacindedichainterfaz.

6.1.1 Cmo queda la compra en el cdigo Una opcin posible es acceder al sistema Credit System desde un nico punto de acceso global(Singleton).>>Cliente public void comprar(Producto producto) { ... if (this.tieneTarjetaDeCredito()) { TarjetaCreditoPosta.getInstance().notificarCompra(this, producto, "Compra xx", Comercio.CUIT_Origen, new Date()); } ... }

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Otra opcin es tener conjunto de interesados (observers, listeners) que implementan la interfazsaliente:>>Clientepublicvoidcomprar(Productoproducto){

...for(ICompraObservercompraObserver:this.comprasObservers){

compraObserver.notificarCompra(this,producto,"Compraxx",Comercio.CUIT_Origen,newDate())

}...

}

Ambas opciones son vlidas, aunque es importante recalcar que si nuestra intencin es nicamente disparar una interfaz saliente y no nos interesa poder activar o desactivar esa interfaz, el Observer es un caso de sobrediseo: nuestra solucin provee una complejidad mucho mayor al problema que quiere resolver. Por otra parte s es correcto que pensemos en el Observer cuando en el evento que activa la notificacin a esa interfaz saliente hay otrosinteresadosoexisteesaposibilidad.

6.1.2 Manejo de Errores en la interfaz Qusucedesitenemosquemanejarerroresalllamaralainterfaz?Si seguimos pensando dentro del paradigma de objetos, los errores los manejamos con excepcionesynoconcdigosderetorno.Entonces preferimos pensar en notificarCompra como void, y no como un int notificarCompra.Querrorespodemosrecibir?

Errores en la conexin con el host remoto, error en la comunicacin (ruido o corte de conexin),erroresdepermisoenelacceso,erroresenelformatodelmensaje,etc.

Erroresdeprogramaalejecutarelprocesamientodelmensaje Errores de negocio: El cliente no existe, El monto no puede superar los $ 1.000 por

operacin,etc.Los dos primeros son errores de sistema/programa. En el ltimo caso tenemos errores de

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negocio. Dependiendo de cada caso quizs tengamos que contemplar acciones posibles o simplementemostrarelmensajedeerrorenlapantalla(interfazdeusuario).Si la tecnologa que usamos para comunicar A con B no tiene mecanismo de excepciones y nos devuelve un cdigo de error, es en definitiva problema de quien implemente la interfaz ITarjetaCredito lo ideal es convertir ese cdigo de error 30018 en una excepcin que sea lanzada para quien pueda atraparla correctamente (en muy pocos casos un objeto de negocioyenlamayoradelasvecesunaventanadeusuario).Entonces la implementacin posta de la tarjeta de crdito acta como un objeto wrapper queenvuelvelallamadareal(queretornaelint)yloconvierteenunaexcepcin: >>Implementacin de la tarjeta de crdito public void notificarCompra(...) { ... intcodigoError=... ...; if (codigoError == 30018) { throw new SystemException("... ..."); } if (codigoError == 30015) { throw new BusinessException("El monto no puedesuperarlos$1.000por operacin"); } ... }

6.2 Interfaz entrante Enelmismosistemaqueremosmodelarlainactivacindeuncliente,quepuededispararse:

a. Desdelainterfazdeusuariodenuestraaplicacin

b. Desde el sistema de anlisis crediticio Customer Checker, un enlatado que no

formapartedenuestraaplicacinLosclientesinactivosnopuedenhacercompras.Estamosmodelandoahoraunainterfazentrantecombinandodosescenariosposibles:

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Para el caso a): un mdulo que reside en el mismo ambiente del negocio (o no, dependiendodequtecnologaelijamosparadesarrollarlainterfazdeusuario)

Parab):uncomponenteexternoQuin es responsable de inactivar un cliente? El cliente, por supuesto, respondiendo al mensajeinactivar():

Alosfinesprcticosdeesteapuntenoimportamucho

cmosecodificaelmtodoinactivar() quvalidacinhayqueagregaralmtodocomprar()

sabemosquehabrunimpactoenesosmtodosynosalcanzaconeso.

6.2.1 Cmo definir la interfaz entrante Para modelar una interfaz entrante basta con definir qu objeto de negocio es el que responde a ese pedido: la tecnologa har la magia de convertir ese pedido en un mensaje paradichoobjeto.

Nro.cliente Fecha Activar/Inactivar

102875 10/11/2009 1

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