Kraften i sekskantet arkitektur

I denne omfattende guiden vil vi gå i dybden på nyansene i Sekskantet arkitekturVi utforsker definisjon, komponenter og historie. Vi vil trekke sammenligninger mellom Sekskantet arkitektur og andre populære arkitekturmønstre for å fremheve dets unike styrker. Vi vil også se nærmere på dens kritiske rolle i domenedrevet design (DDD) og mikrotjenester, som får stadig større betydning i en verden av moderne programvareutvikling.

1. Introduksjon til sekskantet arkitektur

I det dynamiske landskapet av programvarearkitektur, Sekskantet arkitekturogså kjent som Ports and Adaptermønsterhar vokst frem som en formidabel utfordrer, som gradvis utfordrer normene for tradisjonell lagdelt arkitektur.

Behovet for en arkitektur som sikrer enkel testing og økt vedlikeholdbarhet, var drivkraften bak dette, Sekskantet arkitektur ble unnfanget. Oppdraget: å levere robuste programvareapplikasjoner uhindret av omverdenens forviklinger og lunefullhet.

I løpet av denne artikkelen skal vi ta en reise gjennom historien om Sekskantet arkitektur - en arkitektur som befinner seg i skjæringspunktet mellom enkelhet og kraft. Vi vil ta for oss dens historie, struktur og prinsipper, og sammenligne den med andre arkitektoniske mønstre. Vi skal se nærmere på hvordan det kan bidra til å heve kvaliteten på programvareapplikasjoner og redusere den økende tekniske gjelden som plager programvarebransjen.

2. Definisjon av sekskantet arkitektur

Kjernen i det hele, Sekskantet arkitektureller Ports and Arkitektur for adaptereer et designmønster som bygger på segregering av bekymringer. Det deler en applikasjon inn i to hoveddeler: innsiden og utsiden.

Innsiden, også kalt applikasjonskjernen, rommer forretningslogikk og domeneobjekter - kjernen av verdi i programvaren din. Dette aller helligste forblir isolert fra ytre påvirkninger, slik at integriteten til programvaren bevares. forretningslogikk og domenemodellen.

Utsiden, derimot, er de eksterne systemenes rike - fra brukergrensesnitt til databasetilgang - som samhandler med applikasjonskjernen. Disse interaksjonene håndteres gjennom en mekanisme med porter og adaptere, noe som sikrer et rent skille mellom applikasjonskjerne og dets eksterne aktører.

3. Den sekskantede arkitekturens historie

Sekskantet arkitektur er utviklet av Alistair Cockburn, en visjonær som først formulerte dette konseptet som et svar på begrensningene ved tradisjonelle lagdelt arkitektur. Den ble utviklet for å skape en teknologi-agnostisk domenelag som isolerer kjernen forretningslogikk fra ytre påvirkninger, som for eksempel brukergrensesnitt kode og databasetilgang.

I tradisjonelle lagdelt arkitekturEndringer i ett lag kunne få ringvirkninger i andre lag og føre til utilsiktede konsekvenser. I tillegg ble testingen komplisert av kompliserte avhengigheter mellom lagene.

Sekskantet arkitektur ble en løsning som tilbød en modell der endringer i én del av systemet ikke ville skape uro i de andre delene. I bunn og grunn forsøkte man å gjøre forretningslogikk uavhengig av om det ble åpnet via et webgrensesnitt, en REST APIeller til og med en kommandolinje.

4. Komponenter i sekskantet arkitektur

Sekskantet arkitektursom har fått navn etter sin sekskantede illusjon i diagrammer, består av tre kjernekomponenter: den domenemodell, porter (primære og sekundære) og adaptere (primære og sekundære).

Den domenemodell er hjertet i programvaren, som innkapsler alle forretningsregler og kjernelogikk. Domeneobjektene i denne modellen inneholder spesifikke forretningsverdier og -regler.

Deretter har vi portene, ledningene mellom domenemodell og verden utenfor. Primære porter eksponere applikasjonens forretningslogikkDe fungerer som inngangsporten til applikasjonskjernen. De representerer brukstilfellene som applikasjonen støtter.

Sekundære porterer derimot vendt utad. De beskriver grensesnitt som applikasjonen trenger fra omverdenen, for eksempel persistenslag eller eksterne tjenester.

Til slutt har vi adapterne, som fungerer som oversettere mellom domenemodell og den eksterne verden. De konverterer data fra formatet som brukes av eksterne systemer til formatet som brukes av forretningslogikkog vice versa.

5. Porter og adaptere

Porter og adaptere danner broen mellom applikasjonskjerne og de eksterne aktørene. De primære portene representerer de forretningsmessige brukstilfellene som applikasjonen eksponerer, slik at de eksterne aktørene kan samhandle med applikasjonen. Tenk på dem som tjenestegrensesnittene i din forretningslag.

Sekundære porter er derimot grensesnitt som applikasjonen din trenger fra omverdenen. Dette kan være tjenester som databasetilgang, webtjenester eller til og med tidstjenester. De eksponerer det applikasjonen trenger, uavhengig av teknologi eller leverandørspesifikke egenskaper.

Adaptere er de fysiske manifestasjonene av disse portene. De oversetter dataene fra formatet som brukes av forretningslogikk til formatet som brukes av de eksterne aktørene, og omvendt. Disse adapterene kan være teknologispesifikke adapterkonverteringer for REST API-er, SQL-databaser eller meldingssystemer, men de kan også være batch-skript eller brukergrensesnitt kode. Adapterne danner grensene for applikasjonen, slik at applikasjonen kan være teknologi-agnostisk.

6. Primære og sekundære porter og adaptere

Primære porter representerer operasjonene applikasjonen vår kan utføre - kommandoene som kjernedomenet vårt kan akseptere. De er ofte implementert som grensesnitt i språk som Java, som definerer hvilke operasjoner applikasjonen tilbyr.Primære adaptereer derfor implementasjonene av disse grensesnittene for spesifikke eksterne aktører.

Sekundære porter er derimot grensesnitt som kjernedomenet bruker til å samhandle med omverdenen. Dette kan for eksempel være grensesnitt for å lagre domeneobjekter eller sende varsler. Sekundære adaptere er de faktiske implementasjonene av disse grensesnittene - en SQL-database adapter eller en adapter for e-postvarsling, for eksempel.

Sammen har primære og sekundære porter og adaptere danner en fleksibel, modulær avgrensning rundt applikasjonen, som skiller domenelogikk fra tekniske bekymringer. De sikrer en klar ansvarsfordeling og gjør det mulig for ulike deler av systemet å utvikle seg uavhengig av hverandre.

7. Avhengighetsregel og inversjon av avhengighet

Avhengighetsregelen er et grunnleggende prinsipp i Sekskantet arkitektur som sier at avhengigheter skal peke innover mot applikasjonskjernen. Kjernen i applikasjonen er ikke avhengig av noen bestemt database, brukergrensesnitt eller andre eksterne aktører.

Dette prinsippet henger tett sammen med Prinsippet om inversjon av avhengighet (DIP), et av SOLID-prinsippene for objektorientert design. DIP sier at høynivåmoduler (forretningslogikk eller domenelag bør ikke være avhengig av lavnivåmoduler (som databaseadapter). I stedet bør begge være avhengige av abstraksjoner. Denne inverteringen av avhengigheter gjør at høynivåmodulene kan isoleres fra endringer i lavnivåmodulene, noe som fremmer et design der forretningslogikk driver den overordnede arkitekturen.

8. Kartlegging

Kartlegging er en viktig prosess i Sekskantet arkitekturhvor en teknologispesifikk adapter konverterer data fra formatet som brukes av eksterne systemer til et format som vår domenelag kan forstå. Denne mappingen letter oversettelsen mellom applikasjonens interne og eksterne representasjoner av data.

For eksempel, når en HTTP-forespørsel kommer inn i applikasjonen vår fra et eksternt grensesnitt som en REST APImå forespørselsdataene oversettes fra JSON til domeneobjekter som applikasjonen kan bruke. Denne oversettelsen er adapterenes ansvar.

Når applikasjonen skal sende et svar, konverterer adapterne domeneobjektene tilbake til JSON. På denne måten kan kjerneapplikasjonen forbli uvitende om detaljene i den eksterne verdenen, samtidig som den sikrer at den kan tolke innkommende data og formatere utgående data på riktig måte.

9. Fordeler med sekskantet arkitektur

Sekskantet arkitektur tilbyr en rekke fordeler, som i stor grad kan tilskrives frikoblingen av programvareapplikasjoner fra deres eksterne elementer og den klare avgrensningen mellom de ulike delene av et system.

En av de grunnleggende fordelene er separasjon av bekymringer, noe som fremmer vedlikehold og lesbarhet av koden. Frakoblingen av kjernen forretningslogikk fra verden utenfor muliggjør endringer i teknologispesifikke adaptere, databaser og brukergrensesnitt uten å endre kjernen forretningslogikk.

Sekskantet arkitektur utmerker seg også når det gjelder testbarhet. Arkitekturens isolering av eksterne avhengigheter gjør det mulig for utviklere å kjøre automatiserte regresjonstester og skrive automatiserte testsuiter enklere. Denne isoleringen gjør applikasjonen mer robust, ettersom endringer i én komponent ikke vil påvirke de andre på en negativ måte.

Arkitekturen støtter dessuten flere adaptere for samme port, noe som åpner for flere adaptere for samme sekundære port. Denne fleksibiliteten gjør at applikasjonen kan samhandle med forskjellige typer databaser eller støtte ulike brukergrensesnitt plattformer.

10. Vedlikeholdbarhet

Vedlikeholdbarhet er ofte en ettertraktet egenskap innen programvareutvikling, men det er en egenskap som tradisjonelle arkitekturstiler kan ha problemer med å tilby. Sekskantet arkitektur skiller seg ut her med sin sterke vektlegging av vedlikeholdbarhet.

Ved å fokusere på separasjon av bekymringer, Sekskantet arkitektur sikrer at endringer som gjøres i én del av applikasjonen, ikke forplanter seg til andre deler. Denne egenskapen bidrar til å redusere tiden og innsatsen som brukes på å forstå og feilsøke koden.

I tillegg oppmuntrer arkitekturen til gjenbruk av kode ved å fremme et design der kjernen forretningslogikk er isolert fra de spesifikke teknologiene som brukes til å drive applikasjonen. Denne frikoblingen gjør det mulig for utviklere å bytte ut, oppgradere eller refaktorere eksterne grensesnitt uten å påvirke kjernelogikken, noe som reduserer risikoen for å introdusere feil.

11. Reduksjon av teknisk gjeld

Teknisk gjeld, som er et stort problem innen programvareutvikling, refererer til de fremtidige kostnadene ved å refaktorisere og fikse snarveier og hacks i koden. Sekskantet arkitektur tilbyr en proaktiv tilnærming til å redusere slik gjeld.

Ved å legge til rette for et klart skille mellom kjernevirksomheten forretningslogikk og eksterne komponenter, Sekskantet arkitektur reduserer sannsynligheten for sammenflettet kode som kan forårsake vedlikeholdsproblemer og øke den tekniske gjelden. Arkitekturens iboende vedlikeholds- og testbarhet bidrar også til å redusere den tekniske gjelden, ettersom den bidrar til å forhindre introduksjon av feil og gjør det enklere å refaktorisere.

Dessuten er evnen til Sekskantet arkitektur for å støtte endringer i infrastrukturen uten at det krever endringer i forretningslogikk gir en beskyttende buffer mot teknisk gjeld. På denne måten kan teamene tilpasse seg endringer i krav eller teknologi uten å måtte skrive om store deler av applikasjonen.

12. Sekskantet arkitektur i praksis

I praksis, Sekskantet arkitektur gir en strukturert tilnærming til programvareutvikling. Den sekskantede grensen rundt kjerneapplikasjonen gir en klar avgrensning av hvor applikasjonen slutter, og hvor verden utenfor begynner.

Adapterne fungerer som portvakter og oversetter forespørsler fra eksterne aktører til en form som kjerneapplikasjonen kan forstå, og vice versa. På den måten sørger de for at kjerneapplikasjonen forblir uavhengig av hva som skjer i verden utenfor, enten det er en database, en eksternt API, eller en brukergrensesnitt.

13. Domenedrevet design (DDD)

Domenedrevet design (DDD) er en metode for programvareutvikling som prioriterer de sentrale forretningskonseptene, eller de domenelogikksom den viktigste drivkraften i designet. Denne metodikken samsvarer bemerkelsesverdig godt med Sekskantet arkitektursom også understreker betydningen av forretningslogikk og domenemodell i arkitekturen.

I forbindelse med Sekskantet arkitekturDDD sikrer at applikasjonens høynivåmoduler - domenelagene - er uavhengige av eksterne elementer som f.eks. brukergrensesnitt eller databasen. Denne uavhengigheten sikres av portene og adapterne, som skjermer domenelaget fra spesifikasjonene til eksterne systemer, noe som gjør det mulig for domenelogikk til å utvikle seg uavhengig av hverandre.

Dessuten.., Sekskantet arkitektur utfyller DDDs strategiske designprinsipper, inkludert konseptet med avgrensede kontekster. Hver avgrenset kontekst i DDD kan ses for seg som en sekskant i Sekskantet arkitekturmed domenemodellen som kjerne og porter og adaptere som fungerer som grensene.

14. Mikrotjenester

Mikrotjenester, en annen moderne arkitektonisk stil, kan ha stor nytte av Sekskantet arkitektur. Mikrotjenestenes desentraliserte natur - der hver tjeneste innkapsler en spesifikk forretningskapasitet - stemmer godt overens med innkapslingen av forretningslogikk innenfor sekskantens kjerne.

På samme måte som hver mikrotjeneste bør være løst koblet til andre, bør hver sekskant i Sekskantet arkitektur er også isolert fra andre, og kommuniserer kun gjennom de definerte portene og adapterne. Dette gjør at hver mikrotjeneste kan ha sin egen sekskantet arkitektursom resulterer i en samling autonome, løst koblede tjenester.

Isolasjonen som tilbys av Sekskantet arkitektur kan være spesielt nyttig når man skal håndtere kompleksiteten og den distribuerte naturen til mikrotjenester. Ved å isolere kjernevirksomhetslogikk fra den ytre verden, Sekskantet arkitektur sikrer at forretningslogikk forblir intakt, uavhengig av endringer i andre tjenester eller eksterne systemer.

15. Sammenligning av sekskantet arkitektur med andre arkitekturer

Måten programvaren er utformet på, kan ha stor innvirkning på hvordan den utvikler seg over tid. Sammenligning av Sekskantet arkitektur til andre arkitekturer gir oss en dypere forståelse av dens styrker og potensielle avveininger.

16. Sekskantet arkitektur vs. lagdelt arkitektur

Lagdelt arkitektur er en tradisjonell arkitektonisk mønster som strukturerer en applikasjon i logiske lag - ofte presentasjons-, forretnings- og datatilgangslag. Den største ulempen med dette mønsteret er at det oppmuntrer til sterk avhengighet mellom lagene, noe som fører til at endringer i ett lag kan få ringvirkninger for hele applikasjonen.

I motsetning til dette, Sekskantet arkitektur minimerer slike avhengigheter. I stedet for lag har den en applikasjonskjerne omgitt av utskiftbare adaptere. Endringer i en databaseserver, for eksempel, vil bare påvirke den tilsvarende adapteren, slik at applikasjonskjerne og andre adaptere uberørt.

17. Sekskantet arkitektur vs. ren arkitektur

Ren arkitektur, en annen arkitektonisk mønsterdeler mange likhetstrekk med Sekskantet arkitektur. De legger begge vekt på å skille mellom ulike hensyn, og har som mål å isolere kjernen forretningsregler fra eksterne detaljer, og overholde de Prinsippet om inversjon av avhengighet.

Men.., Sekskantet arkitektur fokuserer mer på hvordan applikasjonen samhandler med utenfor verden ved hjelp av porter og adaptere, mens Ren arkitektur gir en mer detaljert struktur for de indre lagene i arkitekturen. Med andre ord, Ren arkitektur kan sees på som et supersett av Sekskantet arkitektur, med ytterligere veiledning om hvordan du organiserer den interne strukturen i applikasjonen.

18. Sekskantet arkitektur vs. løkarkitektur

Løk-arkitektur er en annen arkitektonisk stil som tar sikte på å isolere kjernevirksomhetslogikk fra eksterne grensesnitt og infrastruktur. Den har flere konsentriske lag med domenemodellen i midten, og hvert lag kan bare være avhengig av lagene innenfor.

Selv om de deler et felles mål, har Hexagonal og Løk-arkitektur oppnå det på litt forskjellige måter. Løk-arkitektur legger stor vekt på retningen på avhengighetene, og sørger for at alle avhengigheter går innover. Sekskantet arkitekturSamtidig som den også støtter innadvendte avhengigheter, legger den større vekt på samspillet med verden utenfor gjennom sine porter og adaptere.

19. Testing i sekskantet arkitektur

En viktig styrke ved Sekskantet arkitektur er dens fokus på testbarhet. Ved å isolere kjerneapplikasjonen fra verden utenfor gjennom porter og adaptere, gjør Hexagonal Architecture det mulig å utføre automatiserte tester som kan gi tillit til programvarens stabilitet og korrekthet.

I en Sekskantet arkitektur, den primære porter, som innkapsler kjernen forretningsreglerkan testes uavhengig av omverdenen. I stedet for å kommunisere med en ekte database under testingen, kan for eksempel en databaseadapter kan byttes ut med en testdobbel som simulerer oppførselen til en ekte database. Dette gjør at utviklerne kan fokusere på å teste forretningsregleri stedet for interaksjonen med databasen.

Dessuten.., automatiserte regresjonstester kan enkelt konstrueres for å validere at systemet oppfører seg som forventet når det gjøres endringer. Denne testbarheten er en betydelig fordel når det gjelder vedlikehold og oppdatering av programvare, ettersom den bidrar til å oppdage og løse problemer tidlig i utviklingsprosessen.

I tillegg er strukturen til Sekskantet arkitektur støtter også integrasjonstesting. Ved å erstatte eksterne komponenter (som en databaseserver eller en eksternt API) med testdobler, kan utviklere teste hvordan applikasjonskjerne integreres med disse komponentene uten å måtte bruke de faktiske eksterne systemene. Dette kan gjøre testene mye raskere og mer pålitelige.

Konklusjon

Sekskantet arkitektur fremstår som en fristende løsning i det store spekteret av strategier for programvareutvikling. Den skiller seg ut ved å koble fra applikasjonskjerne fra det eksterne miljøet, noe som sikrer en høy grad av vedlikeholdbarhet, testbarhet og fleksibilitet. Denne separasjonen gjør det lettere for utviklerne å fokusere på kjernen forretningslogikksamtidig som programvarens robusthet mot endringer i eksterne systemer.

Selv om det er noen kompromisser forbundet med sekskantet arkitektur, gjør de mange fordelene den har, den til en svært verdifull ressurs i enhver utviklers verktøykasse. Når det gjelder programvarearkitekturfortsetter den sekskantede modellen å hevde sin dominans.

Denne artikkelen, som er krydret med kodeeksemplerhar som mål å gi en grundig forståelse av Sekskantet arkitektur og de potensielle fordelene. Husk at hemmeligheten bak en effektiv arkitektur ikke ligger i å følge mønstre blindt, men i å forstå de underliggende prinsippene og implementere dem på en gjennomtenkt måte for å oppfylle spesifikke krav.

I den sekskantede arkitekturen er grensesnittet som er definert mellom applikasjonslag og datalag er av avgjørende betydning. Enten du er en programvarearkitekt enten man vurderer å ta i bruk denne metodikken, eller om man er en utvikler som forsøker å forstå kompleksiteten i den, er det tydelig at denne arkitekturen får stadig større innflytelse. Den demonstrerer ulike måter den kan utnyttes effektivt på. For eksempel i en bankvirksomhet søknad, den depotgrensesnitt kan fungere som en sekundær adapter, som bygger bro mellom applikasjonens kjerne med ekstern kode. Denne separasjonen gir fleksibilitet til å bytte konkret gjennomføring av en filsystem eller en bestemt teknologi, uten at det påvirker applikasjonstjenestene.

Den utvikling team kan nå jobbe med venstre side av applikasjonen uten å bekymre seg om eksterne faktorerog dermed sikre en sømløs fremgang. Og dermed avslutter vi vår utforskning av verden av Sekskantet arkitekturen arkitektonisk stil som fortsetter å utvide sin innflytelse over hele programvareutviklingslandskapet.