Картинка
Вступ
У світі розробки програмного забезпечення невидима, але життєво важлива частина — це бекенд. Більшість проєктів будуються на складних системах. Архітектури цих систем безпосередньо впливають на масштабованість, легкість обслуговування та продуктивність проєктів. Архітектура визначає інфраструктуру проєкту та описує, як система працює. Правильний вибір архітектури для вашого проєкту може підвищити продуктивність і полегшити процес розробки. У цій статті ми розглянемо різні архітектури, їх переваги, недоліки та ситуації, коли їх варто вибирати. Архітектура є основою для програмних проєктів, і правильний вибір може вплинути на довгостроковий успіх проєкту, тому це питання вимагає уважності та розуміння.
Що таке архітектура?
Архітектура описує принципи роботи всіх компонентів програмного забезпечення та те, як ці компоненти взаємодіють один з одним. Вона впливає на надійність, масштабованість і обслуговуваність системи.
Вона відповідає за обробку, зберігання та надання користувацьких даних. Архітектура також має велике значення для стійкості та продуктивності системи. У великих проєктах правильний вибір архітектури може зменшити навантаження на команду та запобігти майбутнім проблемам.
Популярні архітектури
Архітектури
Монолітна архітектура
Монолітна архітектура — це традиційна модель архітектури, де всі компоненти об’єднані в одну структуру.
Переваги:
- Простота процесів розробки та розгортання.
- Ідеальна для нових проєктів.
- Легкість налагодження завдяки всьому коду в одному місці.
Недоліки:
- Проблеми з масштабованістю та обслуговуванням у міру зростання застосунку.
- Зміни стають важчими, коли система збільшується.
- Одна помилка може вплинути на всю систему.
- У великих командах складно керувати кодом.
Коли варто використовувати?
Ідеально підходить для малих та середніх проєктів або для прототипів, які потрібно розробляти швидко. Наприклад, для стартапів, які хочуть швидко протестувати ідеї продуктів, монолітна архітектура може стати великою перевагою.
Мікросервісна архітектура
Мікросервісна архітектура — це підхід, при якому система розбивається на незалежні компоненти, кожен з яких працює окремо. Застосунок складається з маленьких сервісів, які можна окремо розгортати та управляти. Така архітектура часто використовується в сучасних проєктах зі складними вимогами.
Переваги:
- Кожен компонент можна розвивати та управляти ним окремо.
- Дає можливість паралельно працювати різним розробникам.
- Більш гнучка в плані масштабованості.
- Легко інтегруються нові технології.
- Помилка в одному сервісі не впливає на всю систему, що дозволяє ізолювати помилки.
- Легко тестується та підходить для процесів CI/CD.
Недоліки:
- Потрібна більш складна інфраструктура для управління.
- Витрати на комунікацію між сервісами.
- Складність у керуванні помилками та моніторингу.
- Координація і інтеграція мікросервісів займає час.
Коли варто використовувати?
Підходить для великих проєктів, де потрібно часто вносити зміни або працювати різним командам одночасно.
Особливо в системах, де працюють багато різних функцій, таких як платформи електронної комерції, мікросервісна архітектура пропонує важливі переваги.
Монолітна архітектура та мікросервісна архітектура
Основні відмінності між монолітною та мікросервісною архітектурою
- Монолітна архітектура: це архітектурний підхід, при якому всі компоненти працюють в рамках однієї структури.
- Мікросервісна архітектура: дозволяє розділити систему на частини, кожна з яких може бути розроблена та керована незалежно.
Архітектура без серверів (Serverless)
Архітектура без серверів — це модель, яка зосереджена на запуску коду без потреби в управлінні серверами. Цю модель підтримують постачальники хмарних послуг і вона набуває все більшої популярності у сучасних проєктах.
Переваги:
- Користувачам не потрібно турбуватися про налаштування та управління серверами, що заощаджує час і гроші.
- Модель "оплата за використання": усуває витрати на неактивні сервери; ви платите тільки за код, який працює.
- Ідеально підходить для швидкого прототипування, даючи змогу швидко розробляти та тестувати нові функції.
- Інтегровані заходи безпеки від постачальників хмарних послуг забезпечують більш стійку структуру до витоків даних.
Недоліки:
- Обмежений контроль над продуктивністю. Немає повного контролю над ресурсами серверу, тому складно налаштувати спеціальні параметри.
- Може виникнути залежність від певних постачальників послуг. Залежність від хмарного постачальника може збільшитися.
Безсерверне рішення
Коли варто використовувати?
Це рішення зручно для ситуацій з різким збільшенням навантаження або короткострокових проєктів. Наприклад, під час проведення кампанії або очікуваного високого трафіку на сайті система без серверів може бути дуже ефективною.
N-Layer (Шарова) архітектура
Шарова архітектура дозволяє структурувати програму в окремі шари, кожен з яких має свої власні обов'язки. Це забезпечує модульність, гнучкість і полегшує обслуговування. Така архітектура дозволяє застосунку бути більш керованим і масштабованим, що робить її популярною в традиційних корпоративних проєктах.
Зв'язок між шарами
- Архітектура N-слоїв пропонує структуру, де кожен шар має свою конкретну відповідальність і може працювати незалежно від інших.
Архітектура N-слоїв
Основний шар (Core)
- Зберігає бізнес-логіку та основні правила роботи програми. Він незалежний від інших шарів і включає в себе найбільш критичні компоненти застосунку.
- Тут визначаються доменні моделі та бізнес-правила.
- Не має залежностей від інших шарів, що покращує тестованість.
- Приклад: В е-трговому застосунку процеси створення замовлення, обробка платежів тощо описуються в цьому шарі.
Шар репозиторіїв (Repository)
- Це шар обробки даних; керує операціями доступу до даних. Тут відбувається доступ до бази даних або інших джерел даних.
- Шар містить об'єкти доступу до даних (DAO) та запити.
- Він надає абстракцію доступу до даних, що дозволяє незалежно працювати з різними джерелами даних.
- Приклад: Функції для отримання або оновлення інформації про продукти в базі даних розміщуються в цьому шарі.
Шар сервісів (Service)
- Це основа бізнес-логіки. Включає інтеграцію бізнес-логіки в застосунок і надає послуги іншим шарам.
- Виконує роль моста між бізнес-логікою та доступом до даних.
- Керує операціями бізнес-логіки.
- Реалізує управління транзакціями та контроль безпеки.
- Приклад: Керування процесом перевірки наявності товару на складі, обробка платежів та створення записів про замовлення відбувається в цьому шарі.
Шар API
- Це ворота до зовнішнього світу для системи. Він відповідає за взаємодію застосунку із зовнішнім середовищем.
Зазвичай надає RESTful сервіси через протокол HTTP. - Отримує запити від клієнтів і викликає відповідні операції сервісів.
- Процеси безпеки, аутентифікації та авторизації виконуються тут.
- Приклад: кінцеві точки (endpoints), до яких звертаються мобільні або веб-додатки для отримання інформації про користувачів, визначаються на цьому рівні.
Переваги:
- Чітке розмежування відповідальностей забезпечує легкість в обслуговуванні.
- Шари можуть розвиватися незалежно один від одного.
Недоліки:
- Може бути не вигідним для малих проєктів.
- Комунікація між шарами може вплинути на продуктивність.
Коли слід використовувати?
Підходить для середніх та великих проєктів, де потрібна структурованість.
Висновок
Вибір архітектури у програмних проєктах є однією з основних складових успіху. Кожна архітектура має свої переваги і недоліки залежно від проєкту та вимог. Вибір правильної архітектури може безпосередньо вплинути на успіх проєкту. Монолітні структури є ідеальними для малих проєктів, тоді як мікросервіси є незамінними для великих команд та складних систем. Serverless архітектура пропонує сучасні та гнучкі рішення, а подієві (Event-driven) архітектури дозволяють створювати реальні часом рішення. N-шарова архітектура є ідеальною для створення структурованих і масштабованих рішень, забезпечуючи організаційну впорядкованість і стійкість. Оскільки потреби кожного проєкту відрізняються, правильний вибір архітектури має велике значення. При цьому варто уважно аналізувати вимоги проєкту і враховувати довгострокові цілі. Завдяки правильному аналізу та плануванню, вибір ефективної архітектури, що відповідає потенціалу зростання, може значно підвищити успіх і стійкість проєкту.
Дякуємо!
Джерела
https://www.gencayyildiz.com/blog/c-ta-n-tier-architecturecokn-katmanli-mimari
Перекладено з: Projelerde Sıkça Kullanılan Yazılım Mimarileri