Avastage heksagonaalseid ja puhtaid arhitektuure hooldatavate, skaleeritavate ja testitavate frontend-rakenduste ehitamiseks. Ăppige nende pĂ”himĂ”tteid, eeliseid ja praktilisi rakendusstrateegiaid.
Frontend-arhitektuur: Heksagonaalne ja puhas arhitektuur skaleeritavate rakenduste jaoks
Kuna frontend-rakenduste keerukus kasvab, muutub hĂ€sti mÀÀratletud arhitektuur hooldatavuse, testitavuse ja skaleeritavuse jaoks ĂŒlioluliseks. Kaks populaarset arhitektuurimustrit, mis neid probleeme lahendavad, on heksagonaalne arhitektuur (tuntud ka kui pordid ja adapterid) ja puhas arhitektuur. Kuigi need pĂ€rinevad backend-maailmast, saab neid pĂ”himĂ”tteid tĂ”husalt rakendada ka frontend-arenduses, et luua vastupidavaid ja kohandatavaid kasutajaliideseid.
Mis on frontend-arhitektuur?
Frontend-arhitektuur mÀÀratleb frontend-rakenduse erinevate komponentide struktuuri, korralduse ja koostoimed. See annab juhised, kuidas rakendust ehitatakse, hooldatakse ja skaleeritakse. Hea frontend-arhitektuur edendab:
- Hooldatavus: Koodi on lihtsam mÔista, muuta ja siluda.
- Testitavus: HĂ”lbustab ĂŒhik- ja integratsioonitestide kirjutamist.
- Skaleeritavus: VÔimaldab rakendusel toime tulla kasvava keerukuse ja kasutajakoormusega.
- Taaskasutatavus: Soodustab koodi taaskasutamist rakenduse erinevates osades.
- Paindlikkus: Kohaneb muutuvate nÔuete ja uute tehnoloogiatega.
Ilma selge arhitektuurita vÔivad frontend-projektid kiiresti muutuda monoliitseks ja raskesti hallatavaks, mis toob kaasa suurenenud arenduskulud ja vÀhenenud paindlikkuse.
Sissejuhatus heksagonaalsesse arhitektuuri
Alistair Cockburni pakutud heksagonaalse arhitektuuri eesmÀrk on eraldada rakenduse tuum-Àriloogika vÀlistest sÔltuvustest, nagu andmebaasid, kasutajaliidese raamistikud ja kolmandate osapoolte API-d. See saavutatakse portide ja adapterite kontseptsiooni kaudu.
Heksagonaalse arhitektuuri pÔhimÔisted:
- Tuum (domeen): Sisaldab rakenduse Àriloogikat ja kasutusjuhte. See on sÔltumatu mis tahes vÀlistest raamistikest vÔi tehnoloogiatest.
- Pordid: Liidesed, mis mÀÀratlevad, kuidas tuum suhtleb vÀlismaailmaga. Need esindavad tuuma sisend- ja vÀljundpiire.
- Adapterid: Portide implementatsioonid, mis ĂŒhendavad tuuma konkreetsete vĂ€liste sĂŒsteemidega. Adaptereid on kahte tĂŒĂŒpi:
- Juhtivad adapterid (primaarsed adapterid): Algatavad suhtluse tuumaga. NÀideteks on kasutajaliidese komponendid, kÀsurealiidesed vÔi muud rakendused.
- Juhitavad adapterid (sekundaarsed adapterid): Neid kutsub vĂ€lja tuum, et suhelda vĂ€liste sĂŒsteemidega. NĂ€ideteks on andmebaasid, API-d vĂ”i failisĂŒsteemid.
Tuum ei tea konkreetsetest adapteritest midagi. See suhtleb nendega ainult portide kaudu. See lahtisidestamine vĂ”imaldab teil hĂ”lpsasti vahetada erinevaid adaptereid ilma tuum-loogikat mĂ”jutamata. NĂ€iteks saate vahetada ĂŒhe kasutajaliidese raamistiku (nt React) teise vastu (nt Vue.js), asendades lihtsalt juhtiva adapteri.
Heksagonaalse arhitektuuri eelised:
- Parem testitavus: Tuum-Ă€riloogikat saab hĂ”lpsasti testida eraldiseisvalt, ilma vĂ€listest sĂ”ltuvustest tuginemata. Saate kasutada mock-adaptereid vĂ€liste sĂŒsteemide kĂ€itumise simuleerimiseks.
- Suurem hooldatavus: Muudatustel vĂ€listes sĂŒsteemides on minimaalne mĂ”ju tuum-loogikale. See muudab rakenduse hooldamise ja arendamise aja jooksul lihtsamaks.
- Suurem paindlikkus: Saate rakendust hÔlpsasti kohandada uute tehnoloogiate ja nÔuetega, lisades vÔi asendades adaptereid.
- TĂ€iustatud taaskasutatavus: Tuum-Ă€riloogikat saab taaskasutada erinevates kontekstides, ĂŒhendades selle erinevate adapteritega.
Sissejuhatus puhtasse arhitektuuri
Puhas arhitektuur, mille populariseeris Robert C. Martin (Onu Bob), on veel ĂŒks arhitektuurimuster, mis rĂ”hutab vastutusalade eraldamist ja lahtisidestamist. See keskendub sĂŒsteemi loomisele, mis on sĂ”ltumatu raamistikest, andmebaasidest, kasutajaliidesest ja mis tahes vĂ€lisest agentuurist.
Puhta arhitektuuri pÔhimÔisted:
Puhas arhitektuur korraldab rakenduse kontsentrilistesse kihtidesse, kus kÔige abstraktsem ja taaskasutatavam kood on keskel ning kÔige konkreetsem ja tehnoloogiaspetsiifilisem kood vÀlimistes kihtides.
- Olemid (Entities): Esindavad rakenduse pĂ”hilisi Ă€riobjekte ja reegleid. Nad on sĂ”ltumatud mis tahes vĂ€listest sĂŒsteemidest.
- Kasutusjuhud (Use Cases): MÀÀratlevad rakenduse Ă€riloogika ja selle, kuidas kasutajad sĂŒsteemiga suhtlevad. Nad orkestreerivad olemeid konkreetsete ĂŒlesannete tĂ€itmiseks.
- Liidese adapterid (Interface Adapters): Teisendavad andmeid kasutusjuhtude ja vĂ€liste sĂŒsteemide vahel. See kiht hĂ”lmab esitlejaid (presenters), kontrollereid ja lĂŒĂŒse (gateways).
- Raamistikud ja draiverid (Frameworks and Drivers): KÔige vÀlimine kiht, mis sisaldab kasutajaliidese raamistikku, andmebaasi ja muid vÀliseid tehnoloogiaid.
Puhta arhitektuuri sÔltuvusreegel sÀtestab, et vÀlimised kihid vÔivad sÔltuda sisemistest kihtidest, kuid sisemised kihid ei saa sÔltuda vÀlimistest kihtidest. See tagab, et tuum-Àriloogika on sÔltumatu mis tahes vÀlistest raamistikest vÔi tehnoloogiatest.
Puhta arhitektuuri eelised:
- SĂ”ltumatu raamistikest: Arhitektuur ei tugine mĂ”ne funktsiooniderohke tarkvara teegi olemasolule. See vĂ”imaldab teil kasutada raamistikke tööriistadena, selle asemel et olla sunnitud oma sĂŒsteemi nende piiratud raamidesse suruma.
- Testitav: Ărireegleid saab testida ilma kasutajaliidese, andmebaasi, veebiserveri vĂ”i mĂ”ne muu vĂ€lise elemendita.
- SĂ”ltumatu kasutajaliidesest: Kasutajaliidest saab hĂ”lpsasti muuta, ilma et see muudaks ĂŒlejÀÀnud sĂŒsteemi. VeebipĂ”hise kasutajaliidese saab asendada konsooli kasutajaliidesega, muutmata ĂŒhtegi Ă€rireeglit.
- SÔltumatu andmebaasist: Saate vahetada Oracle'i vÔi SQL Serveri Mongo, BigTable'i, CouchDB vÔi millegi muu vastu. Teie Àrireeglid ei ole andmebaasiga seotud.
- SÔltumatu mis tahes vÀlisest agentuurist: Tegelikult ei tea teie Àrireeglid vÀlismaailmast *mitte midagi*.
Heksagonaalse ja puhta arhitektuuri rakendamine frontend-arenduses
Kuigi heksagonaalset ja puhast arhitektuuri seostatakse sageli backend-arendusega, saab nende pÔhimÔtteid tÔhusalt rakendada ka frontend-rakendustes, et parandada nende arhitektuuri ja hooldatavust. Siin on, kuidas:
1. Tuvastage tuum (domeen)
Esimene samm on tuvastada oma frontend-rakenduse tuum-Àriloogika. See hÔlmab olemeid, kasutusjuhte ja Àrireegleid, mis on sÔltumatud kasutajaliidese raamistikust vÔi vÀlistest API-dest. NÀiteks e-kaubanduse rakenduses vÔib tuum sisaldada toodete, ostukorvide ja tellimuste haldamise loogikat.
NĂ€ide: Ălesannete haldamise rakenduses vĂ”iks tuumdomeen koosneda:
- Olemid: Ălesanne, Projekt, Kasutaja
- Kasutusjuhud: LooĂlesanne, UuendaĂlesannet, MÀÀraĂlesanne, LĂ”petaĂlesanne, KuvaĂlesanded
- Ărireeglid: Ălesandel peab olema pealkiri, ĂŒlesannet ei saa mÀÀrata kasutajale, kes ei ole projekti liige.
2. MÀÀratlege pordid ja adapterid (heksagonaalne arhitektuur) vÔi kihid (puhas arhitektuur)
JĂ€rgmisena mÀÀratlege pordid ja adapterid (heksagonaalne arhitektuur) vĂ”i kihid (puhas arhitektuur), mis eraldavad tuuma vĂ€listest sĂŒsteemidest. Frontend-rakenduses vĂ”ivad need olla:
- Kasutajaliidese komponendid (juhtivad adapterid/raamistikud ja draiverid): Reacti, Vue.js-i, Angulari komponendid, mis suhtlevad kasutajaga.
- API-kliendid (juhitavad adapterid/liidese adapterid): Teenused, mis teevad pÀringuid backend-API-dele.
- Andmehoidlad (juhitavad adapterid/liidese adapterid): Kohalik salvestusruum (Local Storage), IndexedDB vÔi muud andmesalvestusmehhanismid.
- Oleku haldus (liidese adapterid): Redux, Vuex vÔi muud olekuhaldusraamatukogud.
NĂ€ide heksagonaalse arhitektuuri abil:
- Tuum: Ălesannete haldamise loogika (olemid, kasutusjuhud, Ă€rireeglid).
- Pordid:
TaskService(mÀÀratleb meetodid ĂŒlesannete loomiseks, uuendamiseks ja hankimiseks). - Juhtiv adapter: Reacti komponendid, mis kasutavad
TaskService'it tuumaga suhtlemiseks. - Juhitav adapter: API-klient, mis implementeerib
TaskService'i ja teeb pÀringuid backend-API-le.
NĂ€ide puhta arhitektuuri abil:
- Olemid: Ălesanne, Projekt, Kasutaja (puhtad JavaScripti objektid).
- Kasutusjuhud: CreateTaskUseCase, UpdateTaskUseCase (orkestreerivad olemeid).
- Liidese adapterid:
- Kontrollerid: KĂ€sitlevad kasutaja sisendit kasutajaliidesest.
- Esitlejad (Presenters): Vormindavad andmeid kasutajaliideses kuvamiseks.
- LĂŒĂŒsid (Gateways): Suhtlevad API-kliendiga.
- Raamistikud ja draiverid: Reacti komponendid, API-klient (axios, fetch).
3. Implementeerige adapterid (heksagonaalne arhitektuur) vÔi kihid (puhas arhitektuur)
NĂŒĂŒd implementeerige adapterid vĂ”i kihid, mis ĂŒhendavad tuuma vĂ€liste sĂŒsteemidega. Veenduge, et adapterid vĂ”i kihid oleksid tuumast sĂ”ltumatud ja et tuum suhtleks nendega ainult portide vĂ”i liideste kaudu. See vĂ”imaldab teil hĂ”lpsasti vahetada erinevaid adaptereid vĂ”i kihte ilma tuum-loogikat mĂ”jutamata.
NĂ€ide (heksagonaalne arhitektuur):
// TaskService'i port
interface TaskService {
createTask(taskData: TaskData): Promise;
updateTask(taskId: string, taskData: TaskData): Promise;
getTask(taskId: string): Promise;
}
// API-kliendi adapter
class ApiTaskService implements TaskService {
async createTask(taskData: TaskData): Promise {
// Tee API-pĂ€ring ĂŒlesande loomiseks
}
async updateTask(taskId: string, taskData: TaskData): Promise {
// Tee API-pĂ€ring ĂŒlesande uuendamiseks
}
async getTask(taskId: string): Promise {
// Tee API-pĂ€ring ĂŒlesande hankimiseks
}
}
// Reacti komponendi adapter
function TaskList() {
const taskService: TaskService = new ApiTaskService();
const handleCreateTask = async (taskData: TaskData) => {
await taskService.createTask(taskData);
// Uuenda ĂŒlesannete nimekirja
};
// ...
}
NĂ€ide (puhas arhitektuur):
// Olemid
class Task {
constructor(public id: string, public title: string, public description: string) {}
}
// Kasutusjuht
class CreateTaskUseCase {
constructor(private taskGateway: TaskGateway) {}
async execute(title: string, description: string): Promise {
const task = new Task(generateId(), title, description);
await this.taskGateway.create(task);
return task;
}
}
// Liidese adapterid - lĂŒĂŒs (Gateway)
interface TaskGateway {
create(task: Task): Promise;
}
class ApiTaskGateway implements TaskGateway {
async create(task: Task): Promise {
// Tee API-pĂ€ring ĂŒlesande loomiseks
}
}
// Liidese adapterid - kontroller
class TaskController {
constructor(private createTaskUseCase: CreateTaskUseCase) {}
async createTask(req: Request, res: Response) {
const { title, description } = req.body;
const task = await this.createTaskUseCase.execute(title, description);
res.json(task);
}
}
// Raamistikud ja draiverid - Reacti komponent
function TaskForm() {
const [title, setTitle] = useState('');
const [description, setDescription] = useState('');
const apiTaskGateway = new ApiTaskGateway();
const createTaskUseCase = new CreateTaskUseCase(apiTaskGateway);
const taskController = new TaskController(createTaskUseCase);
const handleSubmit = async (e: React.FormEvent) => {
e.preventDefault();
await taskController.createTask({ body: { title, description } } as Request, { json: (data: any) => console.log(data) } as Response);
};
return (
);
}
4. Rakendage sĂ”ltuvuste sĂŒstimist (Dependency Injection)
Et tuuma veelgi enam vĂ€listest sĂŒsteemidest lahti siduda, kasutage sĂ”ltuvuste sĂŒstimist, et pakkuda adaptereid vĂ”i kihte tuumale. See vĂ”imaldab teil hĂ”lpsasti vahetada erinevaid adapterite vĂ”i kihtide implementatsioone ilma tuumkoodi muutmata.
NĂ€ide:
// SĂŒsti TaskService TaskListi komponenti
function TaskList(props: { taskService: TaskService }) {
const { taskService } = props;
const handleCreateTask = async (taskData: TaskData) => {
await taskService.createTask(taskData);
// Uuenda ĂŒlesannete nimekirja
};
// ...
}
// Kasutamine
const apiTaskService = new ApiTaskService();
5. Kirjutage ĂŒhikteste
Ăks heksagonaalse ja puhta arhitektuuri peamisi eeliseid on parem testitavus. Saate hĂ”lpsasti kirjutada ĂŒhikteste tuum-Ă€riloogikale, ilma et peaksite tuginema vĂ€listele sĂ”ltuvustele. Kasutage mock-adaptereid vĂ”i -kihte, et simuleerida vĂ€liste sĂŒsteemide kĂ€itumist ja veenduda, et tuum-loogika töötab ootuspĂ€raselt.
NĂ€ide:
// Mock TaskService
class MockTaskService implements TaskService {
async createTask(taskData: TaskData): Promise {
return Promise.resolve({ id: '1', ...taskData });
}
async updateTask(taskId: string, taskData: TaskData): Promise {
return Promise.resolve({ id: taskId, ...taskData });
}
async getTask(taskId: string): Promise {
return Promise.resolve({ id: taskId, title: 'Test Task', description: 'Test Description' });
}
}
// Ăhiktest
describe('TaskList', () => {
it('peaks looma ĂŒlesande', async () => {
const mockTaskService = new MockTaskService();
const taskList = new TaskList({ taskService: mockTaskService });
const taskData = { title: 'New Task', description: 'New Description' };
const newTask = await taskList.handleCreateTask(taskData);
expect(newTask.title).toBe('New Task');
expect(newTask.description).toBe('New Description');
});
});
Praktilised kaalutlused ja vÀljakutsed
Kuigi heksagonaalne ja puhas arhitektuur pakuvad olulisi eeliseid, on ka mÔningaid praktilisi kaalutlusi ja vÀljakutseid, mida tuleb nende rakendamisel frontend-arenduses silmas pidada:
- Suurenenud keerukus: Need arhitektuurid vÔivad lisada koodibaasi keerukust, eriti vÀikeste vÔi lihtsate rakenduste puhul.
- ĂppimiskĂ”ver: Arendajad vĂ”ivad vajada uute kontseptsioonide ja mustrite Ă”ppimist, et neid arhitektuure tĂ”husalt rakendada.
- Ăle-projekteerimine (Over-engineering): Oluline on vĂ€ltida rakenduse ĂŒle-projekteerimist. Alustage lihtsa arhitektuuriga ja lisage keerukust jĂ€rk-jĂ€rgult vastavalt vajadusele.
- Abstraktsiooni tasakaalustamine: Ăige abstraktsioonitaseme leidmine vĂ”ib olla keeruline. Liiga palju abstraktsiooni vĂ”ib muuta koodi raskesti mĂ”istetavaks, samas kui liiga vĂ€he abstraktsiooni vĂ”ib viia tiheda sidumiseni.
- JÔudluse kaalutlused: Liigsed abstraktsioonikihid vÔivad potentsiaalselt mÔjutada jÔudlust. Oluline on rakendust profileerida ja tuvastada kÔik jÔudluse kitsaskohad.
Rahvusvahelised nÀited ja kohandused
Heksagonaalse ja puhta arhitektuuri pÔhimÔtted on rakendatavad frontend-arenduses olenemata geograafilisest asukohast vÔi kultuurilisest kontekstist. Siiski vÔivad konkreetsed implementatsioonid ja kohandused varieeruda sÔltuvalt projekti nÔuetest ja arendusmeeskonna eelistustest.
NĂ€ide 1: Globaalne e-kaubanduse platvorm
Globaalne e-kaubanduse platvorm vĂ”ib kasutada heksagonaalset arhitektuuri, et eraldada ostukorvi ja tellimuste haldamise tuum-loogika kasutajaliidese raamistikust ja makselĂŒĂŒsidest. Tuum vastutaks toodete haldamise, hindade arvutamise ja tellimuste töötlemise eest. Juhtivad adapterid hĂ”lmaksid Reacti komponente tootekataloogi, ostukorvi ja kassalehtede jaoks. Juhitavad adapterid hĂ”lmaksid API-kliente erinevate makselĂŒĂŒside (nt Stripe, PayPal, Alipay) ja transporditeenuste pakkujate (nt FedEx, DHL, UPS) jaoks. See vĂ”imaldab platvormil hĂ”lpsasti kohaneda erinevate piirkondlike makseviiside ja saatmisvĂ”imalustega.
NĂ€ide 2: Mitmekeelne sotsiaalmeedia rakendus
Mitmekeelne sotsiaalmeedia rakendus vÔiks kasutada puhast arhitektuuri, et eraldada kasutajate autentimise ja sisu haldamise tuum-loogika kasutajaliidesest ja lokaliseerimisraamistikest. Olemid esindaksid kasutajaid, postitusi ja kommentaare. Kasutusjuhud mÀÀratleksid, kuidas kasutajad sisu loovad, jagavad ja sellega suhtlevad. Liidese adapterid tegeleksid sisu tÔlkimisega erinevatesse keeltesse ja andmete vormindamisega erinevate kasutajaliidese komponentide jaoks. See vÔimaldab rakendusel hÔlpsasti toetada uusi keeli ja kohaneda erinevate kultuuriliste eelistustega.
KokkuvÔte
Heksagonaalne ja puhas arhitektuur pakuvad vÀÀrtuslikke pÔhimÔtteid hooldatavate, testitavate ja skaleeritavate frontend-rakenduste ehitamiseks. Eraldades tuum-Àriloogika vÀlistest sÔltuvustest, saate luua paindlikuma ja kohandatavama koodibaasi, mida on aja jooksul lihtsam arendada. Kuigi need arhitektuurid vÔivad lisada esialgset keerukust, teevad pikaajalised eelised hooldatavuse, testitavuse ja skaleeritavuse osas neist vÀÀrt investeeringu keerukate frontend-projektide jaoks. Pidage meeles, et alustage lihtsa arhitektuuriga ja lisage keerukust jÀrk-jÀrgult vastavalt vajadusele ning kaaluge hoolikalt kaasnevaid praktilisi kaalutlusi ja vÀljakutseid.
Nende arhitektuurimustrite omaksvÔtmisega saavad frontend-arendajad ehitada vastupidavamaid ja usaldusvÀÀrsemaid rakendusi, mis suudavad rahuldada kasutajate arenevaid vajadusi kogu maailmas.
Lisalugemist
- Heksagonaalne arhitektuur: https://alistaircockburn.com/hexagonal-architecture/
- Puhas arhitektuur: https://blog.cleancoder.com/uncle-bob/2012/08/13/the-clean-architecture.html