7 min lesetid

10 programvarearkitekturmønstre du bør kjenne til

Forbedring av programvare

Trender

Ideen om å bruke programvarearkitekturmønstre stammer fra ambisjonen om å lage en skalerbar løsning med prioritet for å oppfylle brukernes krav. Videre omfatter dette konseptet viktige aspekter som sikkerhet, håndterbarhet og ytelse. Feil valg av programvarearkitekturdesign kan derimot føre til negative konsekvenser. Derfor bør utviklere lære seg de mest populære og være klar over nytten av dem i hvert enkelt tilfelle.

Hva er programvarearkitekturmønster?

Et arkitekturmønster er en billedlig fremstilling av hele systemet og dets delsystemer, samt roller og ansvar, regler og til og med et veikart for å etablere relasjoner mellom alle disse delene. Enkelt sagt er dette en slags "blåkopi" av det fremtidige nettstedet, applikasjonen eller mikrotjenesten som skal brukes under utviklingsprosessen.

Hvor viktig er programvarearkitekturmønstre?

Mønstre for programvarearkitektur er av stor betydning ettersom de kan gi løsninger på ulike problemer på tvers av ulike domener. Ved bruk av et slikt konsept kan team forenkle testprosedyrer ved å dele dem inn i mindre segmenter, for eksempel. Ved å bruke programvarearkitekturmønstre kan utviklere segmentere brukerforespørsler i mindre biter av data for å unngå å være avhengige av en enkelt server.

Nedenfor finner du noen grunner til å bruke denne tilnærmingen i søknadsutviklingsfasen.

Identifisere de grunnleggende egenskapene til en søknad

Mønstre for programvarearkitektur spiller en viktig rolle i å definere de grunnleggende funksjonene i enhver applikasjon. Dette bidrar i sin tur til å definere hvilke mønstre som kan brukes for smidige applikasjoner og hvilke som bør utnyttes bedre for svært skalerbare applikasjoner.

Sikre kvalitet og effektivitet

Ved et riktig valg av programvarearkitekturmønstre kan teamene minimere kvalitetsproblemer som kan oppstå under og etter utviklingsperioden.

Sikre smidighet

Å lage en "blåkopi" av den fremtidige appen gir den et nødvendig nivå av smidighet som i sin tur gjør det mulig for utviklere å bruke mange endringer og iterasjoner i fremtiden.

Problemløsning

En forståelse av programvarearkitektur gjør det mulig for utviklere å ha et klart bilde av hvordan de fremtidige applikasjonskomponentene fungerer. Denne tilnærmingen gjør det mulig for utviklere å utnytte de beste teknikkene for å takle alle mulige problemer over tid.

Økt produktivitet

Standardiserte prinsipper som brukes i programvarearkitekturmønstre gjør at teamene raskt kan se prosjektets nåværende status. Med denne metodikken har teamene mulighet til å øke produktiviteten.

Forskjellen mellom et programvarearkitekturmønster og et designmønster

Det kan virke vanskelig å skille mellom programvarearkitekturmønstre og designmønstre, men det blir mer enn gjennomsiktig hvis vi tar begge separat. Arkitekturmønstre brukes til å lage forretningslogikk, brukergrensesnitt og andre aspekter, mens design brukes til å implementere forretningslogikk.

Mønstre for programvarearkitektur

Det finnes flere programvarearkitekturmønstre som for tiden brukes av team. Nedenfor finner du de mest populære.

Lagdelt

Når du bruker dette bestemte mønsteret, har hvert lag sin egen særegne rolle i appen. Dessuten gjør en slik tilnærming det mulig å endre forskjellige komponenter i applikasjonen uten å påvirke de andre lagene. Lagdelte designmønstre for programvarearkitektur kan brukes av team med uerfarne utviklere, eller for å bygge applikasjoner innenfor en begrenset tidsramme.

Klient-tjener

En slik programvarearkitektur representerer i praksis en distribuert struktur der det er to hovedkomponenter - klient og server. Ved å implementere en slik teknikk kan teamene legge til rette for interoperabilitet mellom begge komponentene, som ikke nødvendigvis befinner seg i samme nettverk.

Master-slave

Dette er en annen distribuert tilnærming, der masterkomponenten har full kontroll over slavekomponentene. Mens sistnevnte er ansvarlig for å håndtere separate oppgaver, kompilerer den første resultatene for å vise dem. Master-Slave-mønsteret brukes også for brukergrensesnitt og servere. I begge tilfeller lytter masteren etter kommandoer som kommer enten fra brukeren eller fra klienter. Når en kommando mottas, startes en slave for å utføre kommandoen mens masteren fortsetter å lytte etter flere kommandoer (for eksempel kommandoen "suspender den siste kommandoen").

Rørfilter

I denne strukturen er ulike komponenter representert som filtre som brukes til å sortere data, som flyter gjennom spesielle datarør. Filtrene representerer i sin tur en kjede, noe som betyr at dataene som kommer ut av det ene filteret, går gjennom det andre senere. Tanken bak denne tilnærmingen er å dele opp store prosesser og komponenter i mindre.

Megler

Meglermønsteret består av tre hovedkomponenter - meglere, klienter og servere. Tilnærmingen kan brukes til å strukturere distribuerte systemer med frakoblede komponenter. Megleren fungerer som koordinator og etablerer kommunikasjon mellom ulike komponenter i appen.

Peer-to-peer

Alle individuelle komponenter i denne strukturen kalles likemenn. De kan fungere som klienter, servere eller begge deler. Klient-peers etterspør tjenester, mens server-peers tilbyr tjenester til andre. En slik tilnærming er mye brukt i ulike fildelingsnettverk. I peer-to-peer-nettverk gjøres ressurser som prosessorkraft, lagring eller båndbredde direkte tilgjengelig for nettverksdeltakerne uten at det kreves sentral koordinering. I motsetning til den tradisjonelle klient-server-modellen er likemenn både leverandører og forbrukere av ressurser. Det fremvoksende P2P-samarbeidssystemet går lenger enn en enkel peer-to-peer-tjeneste. Virtuelle fellesskap blir mer kraftfulle med likemenn som bidrar med unike ressurser og evner, og tilbyr tjenester som går utover det individuelle likemenn kan tilby, men som er til nytte for alle.

Arrangement-buss

Dette er et hendelsesdrevet arkitekturmønster med distribuert asynkron design. Det gjør det mulig for utviklere å lage skalerbare løsninger. Mønsteret kan brukes til alle typer applikasjoner, fra små til komplekse løsninger.

Modell-visning-kontroller

Model-view-controller-mønsteret eller MVC gjør det mulig for team å dele opp frontend- og backend-delene av koden og plassere dem i forskjellige komponenter. Det forenkler administrasjonen av hele koden og gjør det lettere å justere hver del av løsningen (backend og frontend) separat.

Modell: En modell inneholder kjernefunksjonalitet og data.

Vis: Vis viser informasjonen til brukeren.

Kontrollør: Kontrollører håndterer input fra brukeren.

Tavle

Ved å implementere et slikt mønster kan teamene bruke ideen om en tavle til å lagre globale data. Tavlen kan oppdateres av kunnskapskilden. Tanken bak denne arkitekturen er at kontrollen med flere kilder samhandler med tavlen. Den går gjennom ulike kilder, og når den finner en løsning, legger kontrollen den ut.

Generelt sett består Blackboard-mønsteret av tre komponenter:

Et felles rom for lagring av data om verden (Blackboard).
Et sett med algoritmer (ML eller annet) som leser data fra verden og legger ut resultater på Blackboard.
Et sett med moduler som leser Blackboard-resultater og justerer roboten deretter.

Tolk

Enkelt sagt definerer dette arkitekturmønsteret grammatikken til et språk som senere skal evalueres av tolken. Ved å bruke dette designet kan utviklere teknisk sett bruke et regulært uttrykk, eller til og med analysere et hvilket som helst menneskelig språk og kjøre tolkningen. Som en del av dette mønsteret implementeres et uttrykksgrensesnitt som forteller tolken at den skal tolke en bestemt kontekst.

Dette mønsteret brukes i SQL-parsing, symbolbehandlingsmotor osv.
Et uttrykkshierarki brukes til å utføre dette mønsteret. Det finnes to typer uttrykk her: terminaler og ikke-terminaler.
Interpreter designmønstre har en trestruktur som ligner på det sammensatte designmønsteret med terminaluttrykk som representerer blader og ikke-terminaluttrykk som representerer sammensetninger.
En parser genererer treet av uttrykk som må evalueres. Parseren kan ikke betraktes som en del av tolkningsmønsteret.

Bunnlinjen

Ved å se nærmere på teknologien som kan gi utviklingsteamene et middel til å øke produktiviteten, kan ledende ingeniører identifisere alvorlige problemer med teamsammensetningen. Som et resultat kan de lage passende opplæringsprogrammer og legge til rette for selskapets langsiktige vekst. Hos Innowise er våre erfarne ingeniører eksperter på å ta i bruk de beste arkitektoniske tilnærmingene til programvareutvikling.

Ta gjerne kontakt med oss hvis du har spørsmål, så hjelper vi deg gjerne med drømmeprosjektet ditt.

FAQ

Hvordan velger jeg riktig programvaremønster for prosjektet mitt?

Valg av riktig programvaremønster avhenger av flere faktorer, blant annet prosjektets kompleksitet, krav til skalerbarhet og teamets kjennskap til mønsteret. Gjør en grundig analyse før du tar en beslutning.

Hvilken rolle spiller arkitekturen for programvaresikkerheten?

Programvarens arkitektur kan ha stor betydning for sikkerheten. En godt utformet arkitektur kan bidra til å forebygge sårbarheter og redusere potensielle trusler.

Hvordan skiller sky-native arkitekturer seg fra tradisjonelle arkitekturer?

Cloud-native-arkitekturer er spesielt utviklet for å utnytte funksjonene til skyplattformer. De prioriterer skalerbarhet, fleksibilitet og robusthet, noe som gjør dem godt egnet for skymiljøer.

Hva er noen av de kommende trendene innen programvarearkitektur?

Noen av de nye trendene er serverløs arkitektur, edge computing og den fortsatte veksten i mikrotjenester.

Takk for din vurdering!

Takk for din kommentar!

Dmitry Nazarevich CTO

Dato: 16. november 2022

Innholdsfortegnelse

Ranger denne artikkelen:

★★★★★ 4/5

4.8/5 (45 anmeldelser)

Relatert innhold

Blogg

AI i detaljhandelen: De beste bruksområdene og eksemplene

Blogg

AI i e-handel: Fra konsept til reell innvirkning

Blogg

Maksimerer pasientbehandlingen: Fordelene med dataanalyse i helsevesenet

Blogg

IoT i byggebransjen: fordeler, suksesshistorier og trender

Blogg

Hva er DeFi i bankvirksomhet?

Blogg

Den ultimate guiden til de beste CMS-plattformene for e-handel i 2024

Blogg

Digital bankvirksomhet i 2024: 12 trender som gir deg et forsprang

Blogg

Tokenisering av data: Fremtiden for sikker datahåndtering

Blogg

Styrken ved datakartlegging i helsevesenet

Blogg

Små omslag Utviklingen av P2P-transaksjoner

Utviklingen av P2P-transaksjoner: en omfattende guide

Blogg

Digital tvilling i byggebransjen: fordeler, utfordringer og eksempler fra den virkelige verden

Blogg

Trender for stordata 2024: Navigere i fremtidens datateknologi

Trenger du en teknologisk løsning? Ta kontakt med oss!

Hva skjer videre?

Etter at vi har mottatt og behandlet forespørselen din, vil vi komme tilbake til deg innen kort tid for å beskrive prosjektbehovene dine og undertegne en taushetserklæring for å sikre informasjonens konfidensialitet.

Etter å ha undersøkt kravene, utarbeider våre analytikere og utviklere en prosjektforslag med arbeidsomfang, teamstørrelse, tid og kostnader estimater.

Vi arrangerer et møte med deg for å diskutere tilbudet og komme til en avtale.

Vi signerer en kontrakt og begynner å jobbe med prosjektet ditt så raskt som mulig.