Geração Automática de Código

Como eu já falei em um post anterior, apresentei a minha monografia da especialização que eu cursei com o tema sobre geração automática de código, através da elaboração de uma ferramenta como estudo de caso, o Velojed.

Hoje vou colocar um pouco sobre o capítulo que eu falo sobre os conceitos que envolvem geração automática de código, apresentando seus conceitos e técnicas envolvidas nesse processo. Um gerador de código é um software que gera outro software, ou parte dele, baseado em um conjunto de artefatos de entrada aplicados a determinados padrões, que podem ser especificados através de templates. O código gerado pode ser utilizado também como protótipos da aplicação.

Segundo Edison Kicho Shimabukuro Junior, O termo “gerador de código” pode assumir diferentes significados, tais como: compiladores, pré-processadores, meta-funções que geram classes e procedimentos, ou wizards. Um wizard é um programa gráfico que recebe uma especificação em alto nível de abstração e a transforma em artefatos de software. Para o estudo de caso desse trabalho, utilizaremos as definições de um wizard, através da utilização de meta-dados lidos a partir de um banco de dados relacional.

Entre as vantagens de se utilizar geradores de código para o desenvolvimento de software, J. Herrington apresentou as seguintes:

• Qualidade: código escrito manualmente tende a ter um nível de qualidade muito irregular visto que, durante o desenvolvimento da aplicação, podem ser propostas melhores abordagens para solucionar os problemas;
• Produtividade: quando são usados geradores de código, o volume de código digitado manualmente é bem menor se comparado ao volume de código escrito para aplicações desenvolvidas sem o uso dessas ferramentas. Sendo assim, tem-se mais tempo para outras etapas do projeto, como, por exemplo, a fase de testes;
• Abstração: a definição de templates é bem mais simplificada que o código alvo. Com o uso de templates, pode-se corrigir erros do projeto ou incluir novas funcionalidades apenas reescrevendo os templates. Além disso, o gerador pode ser facilmente reprojetado para outras linguagens ou tecnologias.

Através de templates bem elaborados, pode-se evitar práticas ruins de codificação, pois eles (os templates) devem ser definidos com as melhores técnicas e pela adoção de padrões arquiteturais, além da redução de erros e maior eficiência no trabalho de codificação. Isso deixa os programadores menos experientes focados apenas nas regras de negócio específicas da aplicação.

Vários estudos estão sendo realizados com o objetivo de produzir código de forma automática e eficiente, garantindo uma melhor produtividade do programador, que se vê cada vez menos obrigado a realizar tarefas repetitivas ou reestruturações de forma quase que automáticas.

Sílvio Meira, no artigo O fim da vida de “estagiário”, falou o seguinte: “Durante muito tempo, ainda, vamos ter programadores escrevendo código fonte. Mas não há dúvida de que uma parte cada vez maior da tarefa – a parte menos criativa e mais repetitiva – será construída de forma automática a partir da especificação, por um ou mais tipos de geradores. Os programadores terão que subir degraus na escada da competência e trabalhar em problemas mais abstratos do que as declarações de variáveis e trechos de código que são obrigados a repetir dia após dia, hoje.”

A utilização de templates agrega a esse processo a possibilidade de pequenas adaptações para abordagens distintas, reutilizando a maior parte do trabalho desenvolvido para diferentes aplicações, conforme mostrado na imagem abaixo. O grande diferencial dessa abordagem reside no fato de que, sendo a geração de código baseada em modelos, esses arquivos são facilmente extensíveis para novos projetos de softwares.

Após a definição dos dados de entrada, o motor poderá utilizar qualquer um dos modelos previamente definidos para gerar código para diferentes linguagens ou arquiteturas, de acordo com a necessidade do projeto.

No livro Engenharia de Softare, de Sommerville, ele diz que um sistema gerador incorpora o conhecimento de um tipo de aplicação, e é usado para gerar sistemas nesse domínio a partir de um modelo de sistema fornecido pelo usuário.

Para facilitar o desenvolvimento de geradores de código, J. Herrington apresentou as seguintes etapas para serem seguidas:

• Construir o código de saída: deve-se construir o código de saída manualmente, para determinar o que e como deve ser a saída do gerador. Esta etapa facilita a visualização do que deve ser extraído dos arquivos de entrada;
• Projetar o gerador: deve-se determinar qual será o formato de entrada, como a entrada será analisada e como o código de saída será gerado, usando templates ou simplesmente escrevendo o código;
• Analisar a entrada: deve-se implementar o código para ler o arquivo de entrada e extrair as informações necessárias para construir a saída;
• Especificar templates: uma vez que a análise da entrada está definida, o próximo passo é criar os templates que serão utilizados para gerar a saída;
• Gerar a saída: este é o último passo, onde deve ser implementada a geração de código utilizando os templates especificados na etapa anterior.

Boa sorte.