10 ohjelmistoarkkitehtuurimallia, jotka sinun tulisi tuntea

Ajatus ohjelmistoarkkitehtuurimallien käytöstä juontaa juurensa pyrkimyksestä luoda skaalautuva ratkaisu, jonka ensisijaisena tavoitteena on vastata käyttäjien vaatimuksiin. Lisäksi tähän käsitteeseen sisältyy sellaisia tärkeitä näkökohtia kuin turvallisuus, hallittavuus ja suorituskyky. Ohjelmistoarkkitehtuurimallin väärä valinta voi toisaalta johtaa kielteisiin seurauksiin. Siksi kehittäjien tulisi oppia suosituimmat ja olla tietoisia niiden hyödyllisyydestä kussakin erityistapauksessa.

Mikä on ohjelmistoarkkitehtuurimalli?

Arkkitehtuurimalli on kuvallinen esitys koko järjestelmästä ja sen osajärjestelmistä sekä rooleista ja vastuualueista, säännöistä ja jopa etenemissuunnitelmasta, jolla luodaan suhteet kaikkien näiden osien välille. Yksinkertaisesti sanottuna se on eräänlainen "pohjapiirros" tulevasta verkkosivustosta, sovelluksesta tai mikropalvelusta, jota käytetään kehitysprosessin aikana.

Kuinka tärkeitä ovat ohjelmistoarkkitehtuurimallit?

Ohjelmistoarkkitehtuurimallien merkitys on suuri, sillä niiden avulla voidaan löytää ratkaisuja erilaisiin ongelmiin eri aloilla. Tällaisen konseptin avulla tiimit voivat yksinkertaistaa testausmenettelyjä esimerkiksi jakamalla ne pienempiin osiin. Ohjelmistoarkkitehtuurimalleja käyttämällä kehittäjät voivat segmentoida käyttäjien pyynnöt pienempiin tietopaketteihin, jotta he eivät tarvitse luottaa yhteen palvelimeen.

Seuraavassa on joitakin syitä, joiden vuoksi tätä lähestymistapaa kannattaa soveltaa sovelluskehitysvaiheessa.

Sovelluksen perusominaisuuksien tunnistaminen

Ohjelmistoarkkitehtuurimalleilla on merkittävä rooli minkä tahansa sovelluksen perusominaisuuksien määrittelyssä. Tämä puolestaan auttaa määrittelemään, mitä malleja voidaan käyttää ketterissä sovelluksissa ja mitä malleja olisi parempi käyttää erittäin skaalautuvissa sovelluksissa.

Laadun ja tehokkuuden varmistaminen

Valitsemalla ohjelmistoarkkitehtuurimallit oikein tiimit voivat minimoida laatuongelmat, joita voi ilmetä kehityksen aikana ja sen jälkeen.

Ketteryyden varmistaminen

Tulevaisuuden sovelluksen "suunnitelman" luominen antaa sovellukselle tarvittavan ketteryyden tason, jonka ansiosta kehittäjät voivat tehdä lukuisia muutoksia ja iteraatioita tulevaisuudessa.

Ongelmanratkaisu

Ohjelmistoarkkitehtuurin ymmärtäminen antaa kehittäjille selkeän kuvan tulevien sovelluskomponenttien toiminnasta. Tämän lähestymistavan ansiosta kehittäjät voivat hyödyntää parhaita tekniikoita, jotta kaikki mahdolliset ongelmat voidaan ratkaista ajan mittaan.

Tuottavuuden lisääminen

Ohjelmistoarkkitehtuurimalleissa käytettävien standardoitujen periaatteiden avulla tiimit voivat nopeasti nähdä projektin nykytilanteen. Tämän menetelmän avulla tiimeillä on mahdollisuus lisätä tuottavuutta.

Ohjelmistoarkkitehtuurimallien ja suunnittelumallien välinen ero

Ohjelmistoarkkitehtuurimallien ja suunnittelumallien erottaminen toisistaan voi tuntua vaikealta, mutta se on enemmän kuin selkeää, jos tarkastelemme molempia erikseen. Arkkitehtuurimalleja käytetään liiketoimintalogiikan, käyttöliittymien ja muiden näkökohtien luomiseen, kun taas suunnittelua käytetään liiketoimintalogiikan toteuttamiseen.

Ohjelmistoarkkitehtuurimallit

Tiimit käyttävät tällä hetkellä useita ohjelmistoarkkitehtuurimalleja. Alla on lueteltu suosituimmat niistä.

Kerrostettu

Kun tätä mallia sovelletaan, jokaisella kerroksella on oma erityinen roolinsa sovelluksessa. Lisäksi tällainen lähestymistapa mahdollistaa sovelluksen eri osien muuttamisen vaikuttamatta muihin kerroksiin. Kerroksellisen ohjelmistoarkkitehtuurin suunnittelumalleja voivat käyttää tiimit, joissa on kokemattomia kehittäjiä, tai sovellusten rakentamiseen rajoitetussa aikataulussa.
Kerroksellinen ohjelmistoarkkitehtuuri

Asiakas-palvelin

Tällainen ohjelmistoarkkitehtuuri edustaa käytännössä hajautettua rakennetta, jossa on kaksi pääkomponenttia - asiakas ja palvelin. Toteuttamalla tällaisen tekniikan tiimit voivat helpottaa yhteentoimivuutta molempien komponenttien välillä, jotka voivat sijaita tai olla sijaitsematta samassa verkossa.
Asiakas-palvelin -ohjelmistoarkkitehtuuri

Master-slave

Tämä on toinen hajautettu lähestymistapa, jossa master-komponentilla on täysi määräysvalta slave-komponentteihin nähden. Kun jälkimmäinen vastaa erillisten tehtävien käsittelystä, ensimmäinen kokoaa tulokset ja näyttää ne. Master-Slave-mallia käytetään myös käyttöliittymissä ja palvelimissa. Molemmissa tapauksissa master kuuntelee joko käyttäjältä tai asiakkailta tulevia komentoja. Kun komento vastaanotetaan, orja käynnistetään suorittamaan komento, kun taas isäntä jatkaa uusien komentojen kuuntelua (kuten komento "keskeytä viimeinen komento").
Master-Slave-malli

Putkisuodatin

Tässä rakenteessa eri komponentit esitetään suodattimina, joita käytetään lajittelemaan tietoja, jotka kulkevat erityisten dataputkien kautta. Suodattimet puolestaan edustavat ketjua, mikä tarkoittaa, että yhdestä suodattimesta tuleva data kulkee myöhemmin toisen suodattimen läpi. Tämän lähestymistavan ideana on pilkkoa valtavat prosessit ja komponentit pienemmiksi.
Putkisuodattimen ohjelmistoarkkitehtuuri

Välittäjä

Välittäjäkuvio koostuu kolmesta pääkomponentista - välittäjistä, asiakkaista ja palvelimista. Lähestymistapaa voidaan käyttää hajautettujen järjestelmien rakenteeseen, jossa komponentit on irrotettu toisistaan. Välittäjä toimii koordinaattorina, joka luo yhteyden sovelluksen eri komponenttien välille.
välittäjän malli

Vertaisverkko

Kaikkia tämän rakenteen yksittäisiä komponentteja kutsutaan vertaisiksi. Ne voivat toimia asiakkaina, palvelimina tai jopa molempina. Tällaista lähestymistapaa käytetään laajalti erilaisissa tiedostojen jakamisverkoissa. Vertaisverkoissa resurssit, kuten laskentateho, tallennustila tai kaistanleveys, annetaan suoraan verkon osallistujien käyttöön ilman keskitettyä koordinointia. Toisin kuin perinteisessä asiakas-palvelin-mallissa, vertaisverkot ovat sekä resurssien tarjoajia että kuluttajia. Kehitteillä oleva yhteistoiminnallinen P2P-järjestelmä menee pelkkää vertaispalvelua pidemmälle.
Vertaisverkko-ohjelmistot

Tapahtumaväylä

Tämä on tapahtumapohjainen arkkitehtuurimalli, jossa on hajautettu asynkroninen rakenne. Sen avulla kehittäjät voivat luoda skaalautuvia ratkaisuja. Mallia voidaan käyttää kaikentyyppisiin sovelluksiin pienistä sovelluksista monimutkaisiin ratkaisuihin.
tapahtumapohjainen arkkitehtuurimalli

Model-view-controller

Malli-näkymä-ohjain-mallin eli MVC:n avulla tiimit voivat jakaa koodin front-end- ja back-end-osat ja sijoittaa ne eri komponentteihin. Se yksinkertaistaa koko koodin hallintaa ja helpottaa ratkaisun kunkin osan (backend ja frontend) säätämistä erikseen.  

Malli: Malli sisältää ydintoiminnot ja -tiedot.

Näkymä: Näytä näyttää tiedot käyttäjälle.

Ohjain: Ohjaimet käsittelevät käyttäjän syötteet.

malli-näkymä-ohjain malli

Blackboard

Toteuttamalla tällaisen mallin tiimit voivat käyttää taulun ideaa globaalien tietojen tallentamiseen. Tietolähde voi päivittää taulua. Tämän arkkitehtuurin ideana on, että useiden tietolähteiden hallinta on vuorovaikutuksessa mustataulun kanssa. Se käy läpi eri lähteitä, ja kun se löytää ratkaisun, ohjaus lähettää sen.

Yleisesti ottaen Blackboard-malliin kuuluu kolme osaa:

  1. Yhteinen tila, johon tallennetaan tietoa maailmasta (Blackboard).
  2. Joukko algoritmeja (ML tai muu), jotka lukevat tietoja maailmasta ja lähettävät tulokset Blackboardiin.
  3. Joukko moduuleja, jotka lukevat Blackboardin tuloksia ja tekevät robottiin sen mukaisia säätöjä.
Taulun kuvio

Tulkki

Yksinkertaisesti sanottuna tämä arkkitehtuurimalli määrittelee kielen kieliopin, jonka tulkki arvioi myöhemmin. Tätä mallia hyödyntämällä kehittäjät voivat teknisesti käyttää säännöllistä lauseketta tai jopa jäsentää mitä tahansa ihmiskieliä ja suorittaa tulkinnan. Osana tätä mallia toteutetaan lausekerajapinta, joka käskee tulkkia tulkitsemaan tietyn asiayhteyden. 

  1. Tätä mallia käytetään SQL-jäsennyksessä, symbolien käsittelymoottorissa jne.
  2. Tämän kuvion suorittamiseen käytetään lausekehierarkiaa. Tässä on kahdenlaisia lausekkeita: päätteitä ja ei-päätteitä.
  3. Tulkin suunnittelumalleilla on samanlainen puurakenne kuin komposiittimallin suunnittelumallilla, jossa terminaalilausekkeet edustavat lehtiä ja ei-terminaalilausekkeet komposiitteja.
  4. Jäsennin luo puun lausekkeista, jotka on arvioitava. Parseria ei voida pitää tulkkikuvion osana.
Tulkin arkkitehtuuri

Lopputulos

Tarkastelemalla tarkkaan teknologiaa, joka voi tarjota kehitystiimille keinoja tuottavuuden parantamiseen, johtavat insinöörit voivat tunnistaa tiimin kokoonpanoon liittyvät vakavat ongelmat. Tämän seurauksena he voivat luoda asianmukaisia koulutusohjelmia ja helpottaa yrityksensä pitkän aikavälin kasvua. Innowise:ssä kokeneet insinöörimme ovat asiantuntijoita parhaiden arkkitehtuuristen lähestymistapojen omaksumisessa ohjelmistokehitykseen. 

Ota rohkeasti yhteyttä, jos sinulla on kysyttävää, ja autamme sinua mielellämme unelmiesi projektissa.

FAQ

Oikean ohjelmistomallin valinta riippuu useista tekijöistä, kuten projektin monimutkaisuudesta, skaalautuvuusvaatimuksista ja siitä, miten hyvin tiimisi tuntee mallin. Tee perusteellinen analyysi ennen päätöksen tekemistä.

Ohjelmiston arkkitehtuuri voi vaikuttaa merkittävästi sen turvallisuuteen. Hyvin suunniteltu arkkitehtuuri voi auttaa ehkäisemään haavoittuvuuksia ja lieventämään mahdollisia uhkia.

Cloud-natiivit arkkitehtuurit on suunniteltu erityisesti hyödyntämään pilvialustojen ominaisuuksia. Niissä asetetaan etusijalle skaalautuvuus, joustavuus ja häiriönsietokyky, joten ne soveltuvat hyvin pilviympäristöihin.

Joitakin nousevia suuntauksia ovat muun muassa palvelimeton arkkitehtuuri, edge computing ja mikropalvelujen jatkuva kasvu.

Kiitos arvostelusta!
Kiitos kommentista!

Sisällysluettelo

Arvioi tämä artikkeli:

4/5

4.8/5 (45 arvostelua)

    Ota yhteyttä

    Varaa puhelu tai täytä alla oleva lomake, niin otamme sinuun yhteyttä, kun olemme käsitelleet pyyntösi.

    Lähetä meille ääniviesti
    Liitä asiakirjoja
    Lataa tiedosto

    Voit liittää 1 enintään 2 Mt:n tiedoston. Hyväksytyt tiedostomuodot: pdf, jpg, jpeg, png.

    Klikkaamalla Lähetä, annat suostumuksesi siihen, että Innowise käsittelee henkilötietojasi meidän Tietosuojakäytäntö antaa sinulle asiaankuuluvia tietoja. Antamalla puhelinnumerosi suostut siihen, että voimme ottaa sinuun yhteyttä puheluiden, tekstiviestien ja viestisovellusten kautta. Puhelu-, viesti- ja datahintoja voidaan soveltaa.

    Voit myös lähettää meille pyyntösi
    osoitteeseen contact@innowise.com

    Mitä tapahtuu seuraavaksi?

    1

    Kun olemme vastaanottaneet ja käsitelleet pyyntösi, otamme sinuun yhteyttä ja kerromme yksityiskohtaisesti projektin tarpeet ja allekirjoitamme NDA-sopimuksen luottamuksellisuuden varmistamiseksi.

    2

    Tutkittuaan toiveesi, tarpeesi ja odotuksesi tiimimme suunnittelee projektin ehdotuksen, jossa esitetään työn laajuus, tiimin koko, aika- ja kustannusarviot.

    3

    Järjestämme kanssasi tapaamisen, jossa keskustellaan tarjouksesta ja sovitaan yksityiskohdista.

    4

    Lopuksi allekirjoitamme sopimuksen ja aloitamme projektisi toteuttamisen heti.

    nuoli