Fitness Functions - O Check-up contínuo de seu Software

Lucas Coelho — Thu, 20 Mar 2025 08:00:00 +0000

Introdução

Para esta primeira publicação, quero começar com algo que venho lendo atualmente: o livro Arquitetura de Software: As Partes Difíceis. Esse livro me fez perceber que já aplicava alguns conceitos sem conhecê-los formalmente. Você já teve essa sensação ao ler algo e notar que já fazia aquilo intuitivamente? 😬

O que são Fitness Functions? 👋

No capítulo 1 do livro, é mencionado o conceito de Fitness Functions, que foi popularizado pelo livro Building Evolutionary Architectures (Neal Ford, Rebecca Parsons e Patrick Kua).

trecho do livro

"Eles definiram o conceito de uma fitness function de uma arquitetura: qualquer mecanismo que realize uma avaliação objetiva da integridade de alguma característica da arquitetura ou a combinação de características da arquitetura".

Nada mais são do que mecanismos, automatizados ou não, que medem continuamente a qualidade de um aspecto arquitetural de um sistema. A ideia é definir métricas que garantam que a arquitetura evolua de forma controlada, sem degradar características essenciais. São feitas verificações contínuas para testar se um sistema ainda está "em forma" (fitness), em relação a critérios como performance, segurança, modularidade, disponibilidade, entre outros.
Pensando nas funcionalidades core ou críticas do sistema.

Exemplos de Fitness Functions

Abaixo, listo algumas categorias onde Fitness Functions podem ser aplicadas, trazendo exemplos concretos para facilitar a compreensão e implementação.

Porque fitness functions pode ajudar nesta etapa? Quais fitness functions podemos criar para garantir uma qualidade do software?

Durante o desenvolvimento, Fitness Functions podem ser usadas para garantir padrões de qualidade e facilitar a manutenção do código.
Criar Fitness Functions para garantir a qualidade do software pode trazer alguns benefícios para manutenibilidade do código, organizado e fácil de entender, código bem separado em módulos reutilizáveis e etc. e também ajuda a novos membros na equipe a seguir os padrões já definidos, garantindo por exemplo que as camadas da aplicação sejam respeitadas.

Pensando nas fitness functions para garantir a qualidade de código, podemos criar as seguintes:

Fitness Functions Code Quality

Cobertura de testes unitários nunca fique abaixo de um certo limite. Jacoco
Linters e analisadores de código estático para garantir padrões de nomenclatura e evitar complexidade excessiva. Google Java format
Testes unitários para garantir que módulos em um projeto não criem dependências circulares ou até mesmo não crie acoplamentos desnecessários ArchUnit.

No livro ele menciona uma biblioteca em Java, o que achei bem interessante, realizar testes unitários para validar camadas ou até boas práticas de programação pode ajudar no processo de desenvolvimento e prevenir essas analises no processo de code review. (um passo a menos)

Abaixo, um exemplo de código em Java usando para verificar se os tratamentos de erro estão sendo feitos corretamente, sem exceções genéricas, e se as camadas Controller, Usecases e Gateways estão sendo respeitadas:

@AnalyzeClasses(packages = "com.coelho.api")
public class ModuleTest {

  @ArchTest
  private final ArchRule no_throw_generic_exceptions = NO_CLASSES_SHOULD_THROW_GENERIC_EXCEPTIONS;

  @ArchTest
  static final ArchRule layer_dependencies_are_respected = layeredArchitecture()
      .consideringAllDependencies()
      .layer("Controllers").definedBy("com.coelho.api.controllers..")
      .layer("Usecases").definedBy("com.coelho.api.usecases..")
      .layer("Gateways").definedBy("com.coelho.api.gateways.")

      .whereLayer("Controllers").mayNotBeAccessedByAnyLayer()
      .whereLayer("Usecases").mayOnlyBeAccessedByLayers("Controllers")
      .whereLayer("Gateways").mayOnlyBeAccessedByLayers("Usecases");
}

Security é uma parte importante não podemos esquece-las e Fitness Functions com processos automatizados nos previnem de vulnerabilidades.

Fitness Functions Security

Vulnerabilidades em dependências. OWASP
Exposição de dados sensíveis. Gitleaks
Codigo com falhas de segurança.

A perfomance ou saúde do sistema tenho na minha visão que é o ponto chave se não tem algo funcionando alguém vai te chamar!! E não queremos isso haha
Ela pode ser analisada de várias maneiras, porém vou dar um foco para a ferramenta Open Telemtry, ela nasceu no projeto Cloud Native Foundation totalmente Open Source e bem consolidada. Na real eles padronizaram as APIs para que seja analogo a implementação para que você seja livre de trocar as ferramentas onde analisa os dados, seja Jaeger ou zipkin, Loki ou Kibana, enfim... A observabilidade pode nos mostrar se a aplicação esta saúdavel ou não, temos muitas métricas para analisar isso porém vou deixar algumas para exemplificar:

Fitness Functions Performance

Open Telemtry

Monitoramento para garantir tempos de resposta aceitáveis. (ex: P95 < 500ms)
Controle da taxa de erros 5xx.
Monitoramento de CPU e memória.

increase(http_server_request_duration_seconds_count{http_server_request_duration_seconds_count=~"5.."}[5m]) >= 1

histogram_quantile(0.95, rate(http_server_request_duration_seconds_bucket[5m])) > 0.5

100 - (avg by(instance) (rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100) > 80

Conclusão

Bom, depois dos exemplos acima, espero que você tenha tido ideias para incluí-las nos seus projetos (eu espero que sim hahaha). já utilizamos esses conceitos sem percebê-los formalmente, como alertas automáticos sobre problemas na saúde da aplicação.

O ideal é identificar pontos críticos de uma aplicação e criar Fitness Functions para avaliá-los. Sempre tenha objetivos e métricas claras. Exemplo: O tempo de resposta do serviço Y deve ser menor que 300ms em 95% das requisições. A observabilidade do sistema é muito importante (isso é até um spoiler do próximo conteúdo 🫢). Porém também é importante avaliar os casos, não queremos trazer mais complexidas no desenvolvimento e deixar algo ingesado por isso é bom ponderar.

Espero que esta publicação sobre Fitness Functions tenha sido útil para você! Se você já usa algo parecido ou tem outras ideias, compartilhe nos comentários! 🚀

DEV Community: Lucas Coelho