Виды архитектур приложений

Архитектура программного обеспечения

Анализ области решений

Допустим, мы разобрались в предметной области , поняли, что требуется от будущей программной системы, даже зафиксировали настолько полно, насколько смогли, требования и пожелания всех заинтересованных лиц ко всем аспектам качества программы. Что делать дальше?

На этом этапе (а точнее, гораздо раньше, обычно еще в ходе анализа предметной области ) исследуются возможные способы решения тех задач, которые поставлены в требованиях. Не всегда бывает нужно специальное изучение этого вопроса — чаще всего имеющийся опыт разработчиков сразу подсказывает, как можно решать поставленные задачи. Однако иногда, все-таки, возникает потребность сначала понять, как это можно сделать и, вообще, возможно ли это сделать и при каких ограничениях.

Таким образом, явно или неявно, проводится анализ области решений. Целью этой деятельности является понимание, можно ли вообще решить стоящие перед разрабатываемой системой задачи, при каких условиях и ограничениях это можно сделать, как они решаются, если решение есть, а если нет — нельзя ли придумать способ его найти или получить хотя бы приблизительное решение, и т.п. Обычно задача хорошо исследована в рамках какой-либо области человеческих знаний, но иногда приходится потратить некоторые усилия на выработку собственных решений. Кроме того, решений обычно несколько и они различаются по некоторым характеристикам, способным впоследствии сыграть важную роль в процессе развития и эксплуатации созданной на их основе программы. Поэтому важно взвесить их плюсы и минусы и определить, какие из них наиболее подходят в рамках данного проекта, или решить, что все они должны использоваться для обеспечения большей гибкости ПО .

Когда определены принципиальные способы решения всех поставленных задач (быть может, в каких-то ограничениях), основной проблемой становится способ организации программной системы, который позволил бы реализовать все эти решения и при этом удовлетворить требованиям, касающимся нефункциональных аспектов разрабатываемой программы. Искомый способ организации ПО в виде системы взаимодействующих компонентов называют архитектурой, а процесс ее создания — проектированием архитектуры ПО .

Архитектура программного обеспечения

Под архитектурой ПО понимают набор внутренних структур ПО , которые видны с различных точек зрения и состоят из компонентов , их связей и возможных взаимодействий между компонентами , а также доступных извне свойств этих компонентов [1].

Под компонентом в этом определении имеется в виду достаточно произвольный структурный элемент ПО , который можно выделить, определив интерфейс взаимодействия между этим компонентом и всем, что его окружает. Обычно при разработке ПО термин » компонент » (см. далее при обсуждении компонентных технологий ) имеет несколько другой, более узкий смысл — это единица развертывания, самая маленькая часть системы, которую можно включить или не включить в ее состав. Такой компонент также имеет определенный интерфейс и удовлетворяет некоторому набору правил, называемому компонентной моделью . Там, где возможны недоразумения, будет указано, в каком смысле употребляется этот термин. В этой лекции до обсуждения UML мы будем использовать преимущественно широкое понимание этого термина, а дальше — наоборот, узкое.

В определении архитектуры упоминается набор структур, а не одна структура. Это означает, что в качестве различных аспектов архитектуры, различных взглядов на нее выделяются различные структуры, соответствующие разным аспектам взаимодействия компонентов. Примеры таких аспектов — описание типов компонентов и типов статических связей между ними при помощи диаграмм классов , описание композиции компонентов при помощи структур ссылающихся друг на друга объектов, описание поведения компонентов при помощи моделирования их как набора взаимодействующих, передающих друг другу некоторые события, конечных автоматов.

Архитектура программной системы похожа на набор карт некоторой территории. Карты имеют разные масштабы, на них показаны разные элементы (административно-политическое деление , рельеф и тип местности — лес , степь, пустыня, болота и пр., экономическая деятельность и связи), но они объединяются тем, что все представленные на них сведения соотносятся с географическим положением. Точно так же архитектура ПО представляет собой набор структур или представлений , имеющих различные уровни абстракции и показывающих разные аспекты (структуру классов ПО , структуру развертывания, т.е. привязки компонентов ПО к физическим машинам, возможные сценарии взаимодействий компонентов и пр.), объединяемых сопоставлением всех представленных данных со структурными элементами ПО . При этом уровень абстракции данного представления является аналогом масштаба географической карты.

Рассмотрим в качестве примера программное обеспечение авиасимулятора для командной тренировки пилотов. Задачей такой системы в целом является контроль и выработка необходимых для безопасного управления самолетом навыков у команд летчиков. Кроме того, отрабатываются навыки поведения в особых ситуациях, связанных с авариями, частичной потерей управления самолетом, тяжелыми условиями полета, и т.д.

• Моделировать определенные условия полета и создавать некоторые события, к которым относятся следующие:
  • Скоростной и высотный режим полета, запас горючего, их изменения со временем.
  • Модель самолета и ее характеристики по управляемости, возможным режимам полета и скорости реакции на различные команды.
  • Погода за бортом и ее изменения со временем.
  • Рельеф и другие особенности местности в текущий момент, их изменения со временем.
  • Исходный и конечный пункты полета, расстояние и основные характеристики рельефа между ними.
  • Исправность или неисправность элементов системы контроля полета и управления самолетом, показатели системы мониторинга и их изменение со временем.
  • Наличие пролетающих вблизи курса самолета других самолетов, их геометрические и скоростные характеристики.
  • Чрезвычайные ситуации, например, террористы на борту, нарушение герметичности корпуса, внезапные заболевания и «смерть» отдельных членов экипажа.

  При этом вся совокупность условий должна быть непротиворечивой, выглядеть и развиваться подобно реальным событиям. Некоторые условия, например, погода, должны изменяться достаточно медленно, другие события — происходить внезапно и приводить к связанным с ними последствиям (нарушение герметичности корпуса может сопровождаться поломками каких-то элементов системы мониторинга или «смертью» одного из пилотов). Если приборы показывают наличие грозы по курсу и они исправны, через некоторое время летчики должны увидеть грозу за бортом и она может начать оказывать влияние на условия полета.

  Понятно, что одним из элементов симулятора служит система визуализации обстановки за бортом — она показывает пилотам «вид за окнами». Пилоты в ходе полета ориентируются по показателям огромного количества датчиков, представленных на приборной панели самолета. Вся их работа тоже должна симулироваться. Наличие и характеристики работы таких датчиков могут зависеть от симулируемой модели, но их расположение, форма и цвет служат слишком важными элементами выработки навыков управления самолетом, поэтому требуется поддерживать эти характеристики близкими к реальным. Представлять их только в виде изображений на некоторой панели неудобно, поскольку они должны располагаться и выглядеть максимально похоже на реальные прототипы. Значит, симулировать можно только небольшое семейство самолетов с практически одним и тем же набором приборов на приборной панели.

  Краткий обзор 10 популярных архитектурных шаблонов приложений

  

  Вы когда-нибудь задавались вопросом о том, как именно разрабатываются масштабные системы крупных предприятий? До того, как перейти к непосредственной разработке программного обеспечения, мы определяемся с правильным архитектурным шаблоном, который даст нам желаемое качество и функционал. Следовательно, мы должны разбираться в нюансах различных архитектур еще до того, как применить их к своему дизайну.

  Что такое архитектурный шаблон?

  По материалам Википедии,

  Архитектурный шаблон — это общее и повторяющееся решение часто возникающей проблемы архитектуры приложений в пределах заданного контекста. Архитектурные шаблоны схожи с шаблонами программного дизайна, однако имеют более широкий охват.

  В данной статье я вкратце разберу 10 самых популярных архитектурных шаблонов, расскажу про их назначение, плюсы и минусы использования.

  1. Многоуровневый шаблон

  2. Клиент-серверный шаблон

  4. Каналы и фильтры

  5. Шаблон посредника

  6. Одноранговый шаблон

  1. Многоуровневый шаблон

  Данный шаблон используется для структурирования программ, которые можно разложить на группы неких подзадач, находящихся на определенных уровнях абстракции. Каждый слой предоставляет службы для следующего, более высокого слоя.

  Чаще всего в общих информационных системах встречаются следующие 4 слоя:

  · Слой представления (также известен как слой пользовательского интерфейса)

  · Слой приложения (также известен как слой сервиса)

  · Слой бизнес-логики (также известен как уровень предметной области)

  · Слой доступа к данным (также известен как уровень хранения данных)

  Использование

  · Общие десктопные приложения.

  2. Клиент-серверный шаблон

  Данный шаблон состоит из двух частей: сервера и множества клиентов. Серверный компонент предоставляет службы клиентским компонентам. Клиенты запрашивают услуги у сервера, а он, в свою очередь, оказывает эти самые услуги клиентам. Более того, сервер продолжает «подслушивать» клиентские запросы.

  Использование

  · Онлайн приложения (электронная почта, совместный доступ к документам, банковские услуги).

  3. Ведущий-ведомый

  В этом шаблоне также задействованы два участника — ведущий и ведомые. Ведущий компонент распределяет задачи среди идентичных ведомых компонентов и вычисляет итоговый результат на основании результатов, полученных от своих «подчиненных».

  Использование

  · В репликации баз данных. Там главная БД считается авторитетным источником, а подчиненные базы с ней синхронизируются.

  · Периферийные устройства, подключенные к шине в компьютере (ведущие и ведомые устройства).

  4. Каналы и фильтры

  Этот шаблон подходит для систем, которые производят и обрабатывают потоки данных. Каждый этап обработки происходит внутри некоего компонента фильтра. Данные для обработки передаются через каналы. Эти каналы можно использовать для буферизации или синхронизации данных.

  Использование

  · Компиляторы. Последовательные фильтры выполняют лексический, синтаксический, семантический анализ и создание кода.

  · Рабочие процессы в биоинформатике.

  5. Шаблон посредника

  Данный шаблон нужен для структуризации распределенных систем с несвязными компонентами. Эти компоненты могут взаимодействовать друг с другом через удаленный вызов службы. Компонент посредник отвечает за координацию взаимодействия компонентов.

  Сервер размещает свои возможности (службы и характеристики) у посредника (брокера). Клиент запрашивает услугу у брокера. Затем брокер перенаправляет клиента к подходящей службе из своего реестра.

  Использование

  6. Одноранговый шаблон

  В данном шаблоне существуют отдельные компоненты, так называемые пиры. Пиры могут выступать в роли как клиента, запрашивающего услуги от других равноправных участников (пиров), так и сервера, предоставляющего услуги другим пирам. Пир может быть клиентом или сервером, или всем сразу, а также способен со временем динамически изменять свою роль.

  Использование

  · Проприетарные мультимедийные приложения (как тот же Spotify).

  7. Шина событий

  Этот шаблон, в основном, взаимодействует с событиями и состоит из 4 главных компонентов: источник события, прослушиватель события, канал и шина событий. Источники размещают сообщения для определенных каналов на шине событий. Прослушиватели подписываются на определенные каналы. Прослушиватели получают уведомления о появлении сообщений, размещенных на каналах из их подписки.

  Использование

  · Разработки на Android

  8. Модель-представление-контроллер

  Этот шаблон также известен как MVC-шаблон. Он разделяет интерактивные прикладные программы на 3 части:

  1. модель — содержит ключевые данные и функционал;

  2. представление — показывает информацию пользователю (можно задавать более одного представления);

  3. контроллер — занимается обработкой данных от пользователя.

  Это делается с целью разграничения внутреннего представления информации от способов ее представления и принятия от пользователя. Данная схема изолирует компоненты и позволяет эффективно реализовать повторное использование кода.

  Использование

  · Архитектура WWW-приложений, написанных на основных языках программирования.

  9. Доска

  Такой шаблон подходит для проблем, для которых отсутствуют четкие детерминированные решения. Шаблон «Доска» состоит из 3 главных компонентов:

  · доска — это структурированная глобальная память, содержащая объекты из пространства возможных решений;

  · источник знания — специализированные модули со своим собственным представлением;

  · компоненты управления — выбирает, настраивает и исполняет модули.

  Все компоненты имеют доступ к доске. Компоненты могут производить новые объекты данных, которые добавляются к доске. Компоненты ищут на доске конкретные виды данных. Одним из способов поиска является сопоставление шаблонов с существующим источником знаний.

  Использование

  · идентификация и отслеживание транспортных средств;

  · определение структур белка;

  · интерпретация сигналов Sonar.

  10. Интерпретатор

  Он подходит для разработки компонента, который должен интерпретировать программы, написанные на специальном языке программирования. В основном, там расписано, как вычислять строки (иначе говоря: «предложения» или «выражения»), написанные на каком-то определенном языке программирования. Суть в том, чтобы присвоить класс каждому символу языка.

  Использование

  · языки запросов к базе данных (SQL);

  · языки, которые используются для описания протоколов передачи данных.

  Сравнение архитектурных шаблонов

  Ниже приводятся плюсы и минусы каждого из архитектурных шаблонов.

  Многоуровневый шаблон

  • Одним низким слоем могут пользоваться разные слои более высокого ранга.
  • Слои упрощают стандартизацию, т.к. мы четко определяем уровни.
  • Изменения вносятся внутри какого-то одного слоя, при этом остальные слои остаются неизменными.
  • Не универсален.
  • В ряде ситуаций возможен пропуск некоторых слоев.

  Клиент-серверный шаблон

  • Подходит для моделирования набор служб, которые смогут запрашивать клиенты.
  • Запросы обычно выполняются в отдельных потоках на сервере.
  • Взаимодействие между процессами повышает ресурсозатратность, т.к. разные клиенты имеют разное представление.

  Шаблон «Ведущий-ведомый»

  • Точность, т.к. выполнение службы делегируется разным ведомым с разной реализацией.
  • Все ведомые изолированы, у них отсутствует общее состояние.
  • Период ожидания в коммуникации «ведущий-ведомый» — это значительный минус. Например, в системах реального времени.
  • Подходит только для тех проблем, решение которых можно разложить на части.

  Шаблон «Каналы и фильтры»

  • Могут реализовывать параллельные процессы, когда вход и выход состоит из потоков, а фильтры начинают вычисления после получения данных.
  • Простое добавление фильтров. Систему можно легко расширить.
  • Фильтры подходят для повторного использования. Могут выстраивать различные конвейеры, создавая всевозможные комбинации существующего набора фильтров.
  • Эффективность снижается из-за самых медленных процессов фильтрации. При переходе от одного фильтра к другому выполняется трансформация данных, которая ведет к повышенному потреблению ресурсов.

  Шаблон «Посредник»

  • Возможно динамическое изменение, добавление, удаление и перемещение объектов. Этот шаблон делает процесс распределения прозрачным для разработчика.
  • Необходима стандартизация описаний служб.

  Одноранговый шаблон

  • Поддерживает децентрализованные вычисления. Крайне устойчив к сбоям в любом узле.
  • Высокая масштабируемость по части ресурсной и вычислительной мощности.
  • Отсутствует гарантия качества служб, т.к. узлы кооперируются стихийно.
  • Трудно гарантировать защищенность.
  • Производительность зависит от количества узлов.

  Шаблон «Шина событий»

  • Простое добавление новых подписчиков, издателей и связей. Хорошо зарекомендовал себя для сильно распределенных приложений.
  • Проблема с масштабируемостью, т.к. все сообщения проходят через одну шину событий.

  Шаблон «Модель-представление-контроллер»

  • Упрощает создание различных представлений одной и той же модели; их можно включить или отключить на этапе выполнения.
  • Возрастает сложность алгоритма. Может привести ко многим ненужным корректировкам действий пользователей.

  Шаблон «Доска»

  • Легкое добавление новых приложений.
  • Можно без труда расширять структуры пространства данных.
  • Редактировать структуры данных действительно трудно, т.к. такие изменения затрагивают все приложения.
  • Могут потребоваться синхронизация и управление доступом.

  Шаблон «Интерпретатор»

  • Возможно высокодинамичное поведение.
  • Отличное решение для конечных пользователей с точки зрения удобства программирования.
  • Проблемы с производительностью, т.к. интерпретированный язык медленнее скомпилированного.

  Архитектура приложения

  Стоимость архитектуры приложения

  сроки выполнения : 21 день

  От чего зависит цена

  По вашему желанию,
  цена будет снижена , если:

  Заказать годовое сопровождение

  Сократить объем работ
  (меньше концептов)

  Увеличить сроки выполнения

  Проектирование архитектуры приложения

  Хорошо проработанная архитектура нужна всем приложениям, и сложным, и шаблонным. С ее помощью экономится время, усилия и деньги.

  Архитектура мобильных приложений – совокупность решений, как организовать программу. В нее входят: структурные элементы и интерфейсы, связи между выбранными элементами, общий стиль программы.

  Хорошая архитектура означает выгоду: простота и эффективность. Программу с такой архитектурой легче изменять, тестировать и отлаживать. Как понять, хорошая ли архитектура у вашего приложения?

  1. Эффективность: приложение выполняет поставленные задачи и выполняет функции в любых условиях. Система производительна, надежна и справляется со всеми нагрузками.
  2. Гибкость: выбранное решение легко менять, и ошибок становится меньше. Можно изменить один элемент, и это не станет фатальным для других составляющих.
  3. Расширяемость: в приложение можно добавлять сколько угодно функций, если потребуется.
  4. Масштабируемость: время на разработку и дополнение уменьшается. Хорошая архитектура позволяет направить разработку в несколько параллельных потоков.
  5. Тестируемость: приложение легко тестируется, а значит, уменьшается число ошибок и увеличивается его надежность.
  6. Повторное использование: элементы и структуру можно использовать в других проектах.
  7. Понятность: код должен быть понятен как можно большему количеству людей. Над приложением работает много людей. Хорошая архитектура позволяет новичкам быстро разобраться в проекте.

  Мы знаем, как сделать хорошую архитектуру! Обращайтесь в агентство KOLORO. Проектирование мобильных приложений – наша специализация.

  

  Как происходит проектирование приложений

  Проектирование мобильных или веб-приложений может проходить тремя способами, в зависимости от задач проекта:

  • монолитный;
  • модульный;
  • сервис-ориентированный.

  Монолитный – это самый древний подход, в нем нет сложных систем. На сервере хранится необходимая логика, а в базе – вся нужная информация для сервера. Такие приложения очень просты и требуют сравнительно мало времени на разработку. Но есть существенные минусы, из-за которых этот подход сегодня почти не применяется.

  В долгосрочной перспективе приложения обязательно меняются, потому что должны соответствовать новым платформам, гаджетам и операционным системам. В ходе жизни любой программы меняются команды разработчиков. Небольшой функционал дополняется новыми идеями. Поэтому монолитность, пусть и дешевая на старте, не всегда оправдывает себя.

  Модульная архитектура – приложение разделяется на модули, каждый из которых отвечает за одну функцию. Модули не зависят друг от друга, и при сбое одного элемента другие продолжают работать. Это упрощает отладку приложения.

  Пример подобной архитектуры – PHP-фреймворки, платформы, на основе которых разрабатываются веб-приложения. В этом случае стоимость проекта немного выше по сравнению с монолитным приложением. Зато модули дают возможность создавать достаточно сложные приложения.

  Мы знаем, как ускорить проектирование интерфейса приложения! Обращайтесь к специалистам агентства KOLORO.

  Сервис-ориентированный подход – продолжение модульного. С усложнением приложений некоторые модули выносятся на отдельные аппаратные части и сервисы. Модули здесь иногда держат собственные базы данных и располагаются на отдельных устройствах. В этом есть свои плюсы и минусы.

  Сервисы могут писаться на разных языках, и их взаимодействие настраивается через интерфейс между элементами архитектуры. Пример подобных модулей – сервисы для электронной почты, смс-сообщений. Существенный минус: здесь нужно очень тщательно продумывать функции различных сервисов и их взаимодействие, чтобы все звенья цепочки работали без ошибок.

  Такая архитектура требует серьезных вложений на старте, зато при грамотном подходе снижаются затраты на последующих этапах разработки. Сервис-ориентированная архитектура хороша для больших компаний.

  

  Сколько стоит час работы архитектора приложения?

  Проектирование приложения может оцениваться «пакетом» или по часовой ставке. Диапазон расценок варьируется от 10 000 до 200 000 рублей, а в среднем проектирование обычно оценивается в 100 000 рублей.

  Часовая ставка меняется в диапазоне от 1 000 до 2 000 рублей. Чаще всего встречается сумма 1 500 – 1 800 рублей за час.

  Архитектор приложений – отдельный специалист, который решает, какое внутреннее устройство должно быть у программы или приложения. Для этого он учитывает требования к проекту и имеющиеся ресурсы, чтобы найти оптимальное решение для заказчика и для команды разработчиков.

  В обязанности архитектора приложения входит:

  • проектирование системы исходя из требований;
  • определение архитектуры и пути, по которому она должна развиваться;
  • выбор, по какой технологии создается каждый элемент;
  • выбор, каким способом взаимодействуют элементы приложения;
  • создание прототипа;
  • проектирование интерфейсов мобильных приложений;
  • анализ и усовершенствование архитектуры;
  • написание стандартов, каталогов, документации;
  • координация архитектуры на всех этапах жизни приложения.

  Архитектор также работает с программистами – он обучает и консультирует разработчиков касательно приложения, выдает инструкции, каким образом следует создавать приложение. При этом он ищет компромиссы между заказчиками, менеджерами, разработчиками.

  В наших силах – дизайн, проектирование приложений, создание уникального пользовательского опыта. Обращайтесь к разработчикам агентства KOLORO!

  

  Из чего состоит архитектура мобильных приложений

  Архитектура зависит от выбранного типа приложения.

  Мобильное native-приложение – это программа для iOS, Android и других платформ. Native означает, что приложение создано для одной платформы. Плюс – эффективность благодаря соответствию всем требованиям выбранной категории устройств. Минус – приложение плохо работает на других платформах.

  Мобильное веб-приложение – сайт, оптимизированный для работы на мобильном устройстве. Плюс – работает на всех платформах. Минус – требует постоянного подключения к Интернету, потому что расположено на отдельном сервере в сети.

  Гибридное приложение совмещает в себе элементы первых двух типов. Проектирование андроид приложения и программ для iOS в последнее время часто выбирает этот тип.

  Основа архитектуры мобильного приложения – единый интерфейс, через который взаимодействуют все части программы. Ядро использует различные файлы, которые можно разделить на базовые и конфигурационные. Первые находятся в приложении, которое публикуется в магазине:

  • компоненты для отображения страниц;
  • модули для синхронизации, импорта и экспорта нужной информации;
  • веб-сервисы;
  • доступ к нужным плагинам.

  Конфигурационные включают в себя манифест и настройки разделов. Эти файлы загружаются при установке на устройство. С их помощью программа настраивается так, чтобы работать на конкретном устройстве наилучшим образом.

  

  Визуальное проектирование приложений

  Визуальное проектирование (RAD) – современный инструмент, ускоряющий разработку приложений. Быстрота достигается за счет графических средств, с помощью которых разработчики создают программы. Разработчики рисуют новое приложение в специальных программах. Сразу визуально видны схемы базы данных, интерфейсы, эскизы экранов.

  Приложения для Apple пишем только на компьютерах Mac, чтобы продукт точно работал быстро и качественно. Проектирование android приложения проводим сразу для нескольких устройств, на которых планируется установка программы.

  Проектирование java приложений обходится дешевле, чем создание программ на языках C и С++. Java – доступный и легкий для понимания язык, к нему предлагается множество сервисов и библиотек. Наши специалисты смогут создать быструю и надежную программу с экономичным использованием компьютерных ресурсов – и это будет дешевле, чем проект на С.

  Проектирование, разработка мобильных приложений – мы можем все. И это не преувеличение. Обращайтесь к специалистам нашего агентства KOLORO!

  Как объяснить маме, что такое архитектура приложения?

  Мама не понимает, чем вы занимаетесь? Попробуйте объяснить. Начать лучше с основ, например, с разбора того, что такое архитектура приложения.

  Это тема сложна для понимания, даже если вы немного разбираетесь в технологиях. Но если коротко, архитектура приложения − это набор методов и шаблонов, которые помогают разработчикам создавать структурированные приложения. В этом материале специалисты из команды Crypterium разбирают тему архитектуры и рассказывают о подходе компании к её разработке.

  Front-end и Back-bend

  Давайте в объяснении того, что есть архитектура приложения, отойдем от технических терминов и проведем аналогию с повседневной жизнью. Посмотрите на свое тело. Все, что находится снаружи, − голова и тело, − это front, а всё, что внутри, − сердце, мозг и внутренние органы, − back.

  Crypterium занимается разработкой платёжного сервиса. Back-end команда разрабатывает технологии, отвечающие за обмен, передачу, хранение и прочее, а Front-end следят за тем, чтобы пользователю было удобно взаимодействовать с функциями приложения.

  Ключевые принципы разработки Agile-приложения

  

  Теперь, когда мы разобрались с различием front и back частей, давайте рассмотрим два ключевых подхода, которые используют современные разработчики: API First и Loose Coupling. Они позволяют программистам легко менять структуру приложения. Более того, они делают так, что каждая отдельная часть приложения может быть изменена без затрагивания остальных частей.

  Метод API First отвечает за высокую скорость работы и нововведения. Идея в том, чтобы ввести данные и получить в ответ API, необходимый для Front-end и Back-end команд разработки: это позволяет им одновременно писать код и параллельно тестировать его. Преимущества метода заключаются в снижении издержек на разработку, увеличении скорости и снижении рисков.

  Пример из жизни: когда вы готовите пасту Болоньезе, вам не нужна сначала паста, потом соус: вы можете готовить их параллельно. В таком случае, еда приготовится быстрее, ничего не успеет остыть, а друзья смогут оценить блюдо в том состоянии, в котором оно и должно быть (а не как обычно).

  Одна из функций, за которую команда приложения любит подход API First, называется Swagger − это open-source фреймворк, который помогает разработчикам строить архитектуру, проектировать и создавать документацию для своих приложений. Swagger автоматически генерирует описание API для большинства языков и фреймворков, для обеих − Front-end и Back-end − команд.

  Следующий подход называется Loose Coupling, в дословном переводе − слабая связь. И если в жизни примером Loose Coupling может быть отмена свидания в День святого Валентина, то в программировании это наоборот помогает. Если быть точнее, то эта функция упрощает соединение компонентов в сети.

  Система Loose Coupling уменьшает риск случайного изменения отдельных объектов, без изменения других − так как в приложении всё взаимосвязано, это может привести к поломкам и уязвимостям. Так вот, благодаря возможности ограничения работы отдельных соединений, система помогает найти и решить проблему быстрее, прямо во время тестирования.

  Микросервисы против монолита

  

  Благодаря принципам API First и Loose Coupling, приложение может выступать микросервисом − приложением, состоящем из независимых служб, способных работать самостоятельно, свободно масштабироваться на разных устройствах.

  Микросервисные архитектуры лучше организованы, так как у каждого микросервиса есть определенная задача. Их преимущество ещё и в легкой реконфигурации и перестройке для различных целей. Кроме того, они характеризуются быстрым развертыванием, отказоустойчивостью, горизонтальным масштабированием, низким порогом входа и простотой управления.

  Представьте себе умный дом, где все можно контролировать и управлять с помощью одного устройства. Допустим, это устройство − * core *, а управляемыми элементами являются * services *. С помощью основного устройства вы можете открывать окна, включать телевизор или даже закрывать шторы. Так работает архитектура микросервисов.

  Но всегда есть альтернативный вариант, верно? Второй тип архитектуры − монолитная архитектура. Это означает, что приложение написано как одна единица кода, чьи компоненты предназначены для совместной работы, используют одни и те же ресурсы и место на диске. Службы в таких приложениях тесно связаны, и при изменении одной из них проблемы могут возникнуть у остальных.

  Представьте себе многослойный шоколадный торт. Каждый новый слой делает торт ещё вкуснее, но вы не можете добавить слой с клубникой в середину, не изменив вкус и структуру торта. Можно считать, что у торта − монолитная архитектура.

  .NET Core против JVM-платформ

  Мультифункциональные приложения, например, мобильные кошельки, обычно связаны ещё с сотнями различных служб. Чтобы структурировать работу приложения, в Crypterium разделили команду Back-end разработчиков на две. Одна работает только над ядром продукта, вторая − над всем остальным, то есть авторизацией, коммуникацией и так далее.

  Каждая команда использует собственные фреймворки. Основная выбрала .NET Core − платформу, которая характеризуется быстрой разработкой, отладкой и тестированием. Вдобавок, она высокопроизводительна, подходит для работы с кросс-платформенными приложениями и ориентирована на микросервисы. В то же время, остальные сервисы разрабатываются с помощью JVM-фреймворка, который, кстати, является прямым конкурентом продукту от Oracle.

  Использование сразу двух популярных фреймворков позволяет выбирать из большего количества специалистов на рынке. Для .NET мы используем языки C, а для JVM − Kotlin и Java. Кроме того, эти же языки используются Android-разработчиками.

  Функции Front-end команды

  Команда Front-end специалистов следит за тем, чтобы приложение было удобным, а интерфейс − интуитивно-понятным и быстрым.

  Android-версия приложения Crypterium основана на языках Java и Kotlin (как и среда JVM), а приложение iOS − на новом, простом в использовании языке программирования Swift. Функции языка включают в себя контроль доступа, управление памятью, отладку, цепочку вызовов и протокол-ориентированное программирование.

  MVVM и роутинг для iOS

  Команда разработчиков Crypterium для iOS, выбрала стиль архитектуры MVVM и роутинг. Благодаря структуре, архитектуры удобны и для разработчиков, и для пользователей.

  

  MVVM − это Model-View-ViewModel, где Model означает информацию о продукте, а View показывает, как клиенты видят продукт. В MVVM есть структура слоев: первый уровень − UI (пользовательский интерфейс). Другие уровни содержат сетевые и логические сервисы. Роутинг отвечает за технические процессы − действия пользователей, перемещения внутри приложения, регулируются именно им.

  Давайте разберем пример, когда пользователь хочет отправить криптовалюту на другой адрес. Слой сетевых сервисов содержит информацию о количестве отправленных монет данных и адресе. Когда пользователь подтверждает транзакцию, следующий слой проверяет, достаточно ли монет для отправки на счету, и предоставляет положительный или отрицательный ответ.

  Чистая архитектура для Android

  Чтобы повысить простоту обслуживания и гибкость приложений, команда Android решила использовать метод под названием «Чистая архитектура». Он гарантирует отсутствие ненужных связей и делает приложение более тестируемым.

  Результатом является чистое, новое, свежее, простое в использовании приложение для Android с четырьмя уровнями:

  • веб, базы данных, пользовательский интерфейс;
  • шлюзы, презентаторы;
  • варианты использования;
  • юридическая информация.

  Заключение

  Архитектура приложений − очень сложная тема, и все, что написано выше, является лишь верхушкой айсберга.

  Если вам понравился материал о том, что такое архитектура приложения, посмотрите следующее:

  Источник: Объясни это маме − что такое архитектура приложения on Hackernoon

  Читать еще:  Приведите примеры закрытых архитектур