Desenvolvimento de Software

Linguagem de Programação

Abstração: Mascara um sistema complexo oferecendo uma interface comum Assembly (bytecode): Linguagem de baixo nível; somente compatível em uma CPU específica

Nível de abstração:

Baixo Nível: Assembly
Médio Nível: C, C++, D, Objective C, etc.
Alto Nível: Java, C#, PHP, Javascript, etc.
Altíssimo Nível: Python, Ruby, Elixir, etc.

Linguagens classificadas pela arquitetura da aplicação:

Desktop: C, C++, Object Pascal, Java, etc.
Web: PHP, Ruby, Javascript, Java, etc.

Compilação e Interpretação

Lexer (Análise Léxica): Lexing ou Tokenização; lê os caracteres de entrada e os agrupa em unidades significativas chamadas tokens, seguindo as regras gramaticais definidas para a linguagem; primeira etapa do processo de compilação

Parser (Análise Sintática): Recebe os tokens, verifica se a sequência de tokens segue a gramática da linguagem e os organiza em uma estrutura hierárquica chamada Parse Tree

Parse Tree: Estrutura sintática do código-fonte; representação intermediária usada pelo compilador para verificar a correção sintática do código
Abstract Syntax Tree: representação mais simplificada e abstrata do código-fonte, derivada da parse tree.

Enquanto a Parse Tree mantém informações adicionais como espaços em branco e comentários, a Syntax Tree foca apenas nos elementos necessários para a geração de código de máquina

Tipo de Execução

Linguagens Hibridas: Java, Erlang, Elixir, etc

Compiladas

Linguagens compiladas: C, C++, Pascal, D, GO, etc

Converte instruções humanas em instruções de máquina
Bytecode gerado antes para execução na hora de execução (Just in Time)
.ELF (Executable and Linkable Format): formato de arquivo padrão comum para arquivos executáveis, código de objeto, bibliotecas compartilhadas

Interpretadas

Linguagens Interpretadas: Python, Ruby, PHP, Javascript, etc

Não são compiladas antes; funcionamento a base de scripts
Bytecode gerado depois para compilar continuamente enquanto executa (Ahead of Time)

Interpretador: AST (Abstract Syntax Tree) modificável Script: Código executado por interpretador que converte em instruções à CPU em sua execução Linguagens Dinâmicas: Que possuem a capacidade de injeção de novos códigos em tempo de execução

Paradigmas de Programação

Conjunto de características que podem ser utilizados para categorizar determinado grupo de linguagens
Um paradigma pode oferecer técnicas apropriadas para uma aplicação específica

Imperativo

Programação Estruturada: C, Pascal, Ada, etc Programação Concorrente: Java e Ada Programação Orientada a Objetos: Java, C#, C++, Objective C, D, etc

Se concentra na descrição passo-a-passo de como alcançar o resultado desejado
É especificado explicitamente as operações a serem realizadas, incluindo sequências de instruções, condições e loops
Controle detalhado sobre o fluxo de execução do programa

public class SomaImperativa {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numeros = {1, 2, 3, 4, 5};
        int soma = 0;
        
        for (int numero : numeros) {
            soma += numero;
        }
        
        System.out.println("Soma imperativa: " + soma);
    }
}

Declarativo

Programação Funcional: Lisp, Scheme, Erlang, Elixir, etc

Foca em "o quê" deve ser feito, em vez de "como" fazê-lo
Caracterizado por expressões que descrevem o resultado desejado sem especificar o método exato para alcançá-lo
É comum em linguagens de consulta (SQL) e em algumas linguagens de programação funcional

import java.util.Arrays;

public class SomaDeclarativa {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] numeros = {1, 2, 3, 4, 5};
        int soma = Arrays.stream(numeros)
                          .reduce(0, Integer::sum);
        
        System.out.println("Soma declarativa: " + soma);
    }
}

Código Declarativo

Código Imperativo

Vantagens

Mais simples e direto

Mais fácil de entender quando há bugs internos

Mais legível

Mais fácil de testar

Mais fácil de entender a finalidade

Mais fácil de implementar soluções personalizadas

Desvantagens

Menos explorável

Mais verboso

Menos flexível

Mais propenso a erros

Algoritmos

Variáveis tipo Float

Algarismos significativos: número de casas decimais do resultado será igual ao do número com menor número de casas decimais Exemplo: $23,965 + 20,3 = 44,265$ → $44,3$

Números reais são representados por notação científica multiplicada por uma potência de base
Seu processamento pode se dar pela “quebra” do número em parte inteira e parte decimal

Erros de arredondamento: Por armazenar números em formato binário, algumas frações decimais não podem ser representadas exatamente, onde o valor armazenado pode ser ligeiramente diferente do valor real

Acumulação de erros: Operações repetidas com números de ponto flutuante acumulam os erros de arredondamento, resultando em desvios significativos dos valores esperados

Complexidade do Código

Notação $Big O$

Levar em consideração apenas repetições de código
Verificar funções/métodos próprios da linguagem
Ignorar constante e utilizar termo de maior grau (pior caso)

Versionamento de Software

Identificadores Baseados em Sequência

São usados para transmitir a significância das alterações entre as versões
- Potencial impacto em adotar uma nova versão
- Risco de bugs ou alterações não declaradas de quebra
- Grau de alterações no layout visual
- Número de novos recursos
Há uma variedade de esquemas de versionamento numérico

Versionamento Semântico

Major (alto risco): Modificações Breaking Change (modificação que quebra a compatibilidade da API); identificado nos commits pelo símbolo ! Minor (médio risco): Modificações sem quebra Patch (menor-risco): Incrementos de patch Pre-release tag: Indica estágios de desenvolvimento; alpha(a), beta(b), release candidate(rc), 0.x

Os desenvolvedores podem optar por pular várias versões menores ao mesmo tempo para indicar que recursos significativos foram adicionados, mas não são suficientes para justificar o incremento de um número de versão principal; ex: de 5.1 para 5.5

Outros esquemas conferem significado em sequências individuais:

major.minor[.build[.revision]] (ex: 1.2.12.102)
major.minor[.maintenance[.build]] (ex: 1.4.3.5249)

Versionamento por Status mais Recente

Sufixo Alfanumérico: Esquema adotado pela versão semântica; traço e caracteres alfanuméricos para indicar status Status Numérico: Esquema que usa números para indicar status como se fosse parte da sequência; escolha típica é a terceira posição para o versionamento de quatro posições Numeric 90+: Esquema que também usa números, mas sob série de uma versão anterior; grande número na última posição, tipicamente 90 ou superior, comumente usado por projetos de código aberto mais antigos

Estágio de Desenvolvimento

Versionamento Semântico

Status Numérico

Numeric90+

Alpha

1.2.0-a.1

1.2.0.1

1.1.90

Beta

1.2.0-b.2

1.2.1.2

1.1.93

Release candidate (RC)

1.2.0-rc.3

1.2.2.3

1.1.97

Release

1.2.0

1.2.3.0

1.2.0

Post-release fixes

1.2.5

1.2.3.5

1.2.5

Atualizado há 5 meses