Understanding software architecture decisions with a knowledge management approach

Arquitectura de software es una disciplina que surge a partir de la ingeniería de software para  mediar entre el espacio del problema  y el de la solución de cualquier producto de software y contribuir al mejoramiento de su calidad.

La arquitectura de un sistema de software es el resultado de balancear un conjunto de preocupaciones acerca de funcionalidad y propiedades de calidad expresadas por los interesados en desarrollar un sistema de software. En el cumplimiento de este propósito el arquitecto desarrolla un proceso de  toma  de decisiones donde prioriza o limita el cumplimiento de los atributos de calidad esperados para el sistema de software. Cada decisión de arquitectura es motivada por un interés, necesidad o un problema, para resolverlo el arquitecto identifica y analiza un conjunto de alternativas de solución candidatas, las evalúa, prioriza y selecciona la más conveniente a la situación plateada. Además, el resultado de una decisión puede motivar otras decisiones en diferentes niveles, iniciando una red de decisiones que se desarrolla evolutivamente entre el espacio de un problema y  el de una solución.

En la comunidad de arquitectura de software se acepta que las decisiones de arquitectura constituyen verdadero conocimiento porque contienen información fundamental para comprender la manera como fue orientado el diseño de un sistema de software y ofrece de manera particular elementos que facilitan tareas relacionadas con mantenibilidad, evolución, y reúso del software. Aunque se han identificado y se reconoce la importancia de las decisiones de arquitectura y su razonamiento sigue siendo un conocimiento tácito en manos de los arquitectos que en pocas ocasiones se hace explícito.  Como consecuencia, las decisiones mantienen un carácter intuitivo e informal, su calidad pasa a depender de la experiencia del arquitecto y se corre el riesgo de no considerar todos los aspectos que influyen en la solución.

Como respuesta a esta situación una parte de la comunidad académica de arquitectura de software ha adoptado un enfoque de administración de conocimiento (AK) aplicado con éxito en otras disciplinas. Con la adopción de este enfoque se ha proporcionado al diseño de arquitectura un conjunto de principios, técnicas, actividades y herramientas para la captura, representación, reúso, distribución, recuperación e inferencia del conocimiento generado durante el proceso y requerido por los usuarios, interesados y responsables en las diversas fases del ciclo de vida del software.

Hasta ahora la mayoría de reportes de aplicación de administración de conocimiento en decisiones de arquitecturas de software corresponden a lecciones aprendidas, proporcionan evidencia anecdótica y no se encuentra evidencia empírica sistemática. Además una gran mayoría se focalizan en tareas específicas del ciclo del conocimiento o analizan técnicas aplicadas a contextos particulares trayendo como consecuencia la falta de consenso en la adopción de un enfoque sistemático y metodológico que permita replicarlo en múltiples contextos. Otra de las dificultades de adoptar este enfoque es el gran esfuerzo, complejidad y costo de implementación.

Este trabajo pretende obtener evidencia empírica acerca del desempeño relativo de la aplicación o no de las decisiones en la comprensión de una arquitectura de software en el contexto de un conjunto de escenarios de distribución y uso. Para lograr este propósito se propone: (1) estudiar y entender la manera como los arquitectos diseñan para establecer  un modelo de representación del conocimiento de arquitectura, (2) suministrar un conjunto de técnicas y actividades para captura, recuperación y reúso de conocimiento no invasivas y con mínimo esfuerzo y dedicación de los arquitectos e (3) integrarlas en un enfoque de documentación de arquitecturas de software orientado a las decisiones de arquitectura.