Arquitectura en niveles y capas

15 May 2026 - Evaristo

En GECI, organizamos la arquitectura de nuestros proyectos en niveles de abstracción y capas funcionales:

Niveles de abstracción

• Nivel 0: Datos
• Nivel 1: Funciones primitivas
• Nivel 2: Producción de artefactos
• Nivel 3: Orquestación
• Nivel 4: Composición de servicios
• Nivel 5: Canal de integración

Por lo general, las funciones de un nivel solo pueden llamar a funciones de niveles inferiores. Por ejemplo, las funciones del nivel 2 pueden llamar a funciones del nivel 1, pero no pueden llamar a funciones del nivel 2 o 3. Excepcionalmente, las funciones de un nivel pueden llamar a funciones de apoyo (helper functions) del mismo nivel. Sin embargo, estas llamadas se permiten solo cuando las funciones sean privadas y pertenezcan a la misma capa funcional.

Nivel 1: Funciones primitivas

El nivel 1 se compone de dos capas funcionales:

• Capa pura: operaciones en memoria sin efectos secundarios.
  • compute_*: cálculos en memoria.
  • plot_*: visualizaciones en memoria.
• Capa I/O: operaciones de lectura y escritura en disco.
  • import_*: lectura de datos interoperables en formato agnóstico del lenguaje.
  • export_*: escritura de datos interoperables en formato agnóstico del lenguaje.
  • read_*: lectura de datos en formato propio del lenguaje.
  • write_*: escritura de datos en formato propio del lenguaje.

Las funciones de la capa pura (compute_* y plot_*) operan exclusivamente en memoria y no tocan el disco. Las funciones de la capa I/O (import_*, export_*, read_* y write_*) realizan entrada/salida y adaptación de formato, pero no derivan valores nuevos.

Operaciones permitidas en la capa I/O: todo valor en el resultado debe corresponder directamente a un valor que ya existía en la fuente. Las adaptaciones permitidas son:

1. Conversión del archivo a tipos nativos del lenguaje.
2. Coerción de tipos (e.g., as.numeric, as.Date, as.character).
3. Normalización de valores ausentes (NaN, NA, None, Null → valor missing del lenguaje).
4. Transformación de caracteres que no altere el significado (e.g., tolower, toupper, trimws, substr).
5. Renombrado y reordenamiento de columnas.
6. Selección de columnas.
7. Filtrado de filas.
8. Reestructuración mecánica (e.g., escalares sueltos → vector o tabla).

Operaciones prohibidas: cualquier operación aritmética (+, -, *, /, ^), estadística (mean, sum, sd, quantile), joins entre tablas, o agregaciones (group_by + summarize). Estas operaciones derivan valores que no existían como entidades atómicas independientes en la fuente y pertenecen a la capa pura (compute_*).

Las capas pura e I/O son completamente independientes entre sí. Es decir, las funciones de la capa pura no llaman a las funciones de la capa I/O. Además, las funciones de la capa I/O no llaman a las funciones de la capa pura.

Solo las funciones del nivel 2 pueden llamar a funciones del nivel 1.

Nivel 2: Producción de artefactos

El nivel 2 contiene a la capa de materialización. Esta capa es responsable de la creación de artefactos persistentes. Las funciones de esta capa delegan todo el análisis a las funciones del nivel 1 y no contienen lógica computacional propia.

• Capa de materialización:
  • Las funciones create_* (nivel 2) siguen el patrón:
    1. read/import: nivel 1, capa I/O.
    2. compute_*: nivel 1, capa pura.
    3. write/export: nivel 1, capa I/O.
  • Las funciones render_* (nivel 2) siguen el patrón:
    1. read/import: nivel 1, capa I/O.
    2. plot_*: nivel 1, capa pura.
    3. write/export: nivel 1, capa I/O.

Las funciones create_* y render_* no se llaman entre sí; únicamente Make puede invocarlas.

Nivel 3: Orquestación

El nivel 3 es la capa en la que Make orquesta la producción de resultados. Make resuelve las dependencias entre los artefactos. Por ejemplo, llamará a create_* antes que a render_* para garantizar que los insumos para la visualización estén disponibles antes de intentar renderizarla.

Nivel 4: Composición de servicios

El nivel 4 es la capa en la que Docker Compose gestiona las imágenes y contenedores.

Nivel 5: Canal de integración

El nivel 5 es la capa en la que Bitbucket Pipelines, GitHub Actions o Jenkins integran los reportes.

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