Explorez les architectures Hexagonale et Clean pour créer des applications frontend maintenables, évolutives et testables. Découvrez leurs principes, avantages et stratégies de mise en œuvre pratiques.
Architecture Frontend : Architectures Hexagonale et Clean pour des Applications Évolutives
À mesure que les applications frontend gagnent en complexité, une architecture bien définie devient cruciale pour la maintenabilité, la testabilité et l'évolutivité. Deux modèles architecturaux populaires qui répondent à ces préoccupations sont l'Architecture Hexagonale (également connue sous le nom de Ports et Adaptateurs) et la Clean Architecture. Bien qu'originaires du monde du backend, ces principes peuvent être appliqués efficacement au développement frontend pour créer des interfaces utilisateur robustes et adaptables.
Qu'est-ce que l'architecture frontend ?
L'architecture frontend définit la structure, l'organisation et les interactions des différents composants au sein d'une application frontend. Elle fournit un plan directeur sur la manière dont l'application est construite, maintenue et mise à l'échelle. Une bonne architecture frontend favorise :
- Maintenabilité : Plus facile à comprendre, modifier et déboguer le code.
- Testabilité : Facilite l'écriture de tests unitaires et d'intégration.
- Évolutivité : Permet à l'application de gérer une complexité et une charge utilisateur croissantes.
- Réutilisabilité : Favorise la réutilisation du code dans différentes parties de l'application.
- Flexibilité : S'adapte aux exigences changeantes et aux nouvelles technologies.
Sans une architecture claire, les projets frontend peuvent rapidement devenir monolithiques et difficiles à gérer, entraînant une augmentation des coûts de développement et une agilité réduite.
Introduction Ă l'Architecture Hexagonale
L'Architecture Hexagonale, proposée par Alistair Cockburn, vise à découpler la logique métier centrale d'une application des dépendances externes, telles que les bases de données, les frameworks d'interface utilisateur et les API tierces. Elle y parvient grâce au concept de Ports et Adaptateurs.
Concepts clés de l'Architecture Hexagonale :
- Cœur (Domaine) : Contient la logique métier et les cas d'utilisation de l'application. Il est indépendant de tout framework ou technologie externe.
- Ports : Interfaces qui définissent comment le cœur interagit avec le monde extérieur. Ils représentent les frontières d'entrée et de sortie du cœur.
- Adaptateurs : Implémentations des ports qui connectent le cœur à des systèmes externes spécifiques. Il existe deux types d'adaptateurs :
- Adaptateurs pilotes (Adapters primaires) : Initient les interactions avec le cœur. Les exemples incluent les composants d'interface utilisateur, les interfaces de ligne de commande ou d'autres applications.
- Adaptateurs pilotés (Adapters secondaires) : Sont appelés par le cœur pour interagir avec des systèmes externes. Les exemples incluent les bases de données, les API ou les systèmes de fichiers.
Le cœur ne sait rien des adaptateurs spécifiques. Il interagit avec eux uniquement via les ports. Ce découplage vous permet de remplacer facilement différents adaptateurs sans affecter la logique centrale. Par exemple, vous pouvez passer d'un framework d'interface utilisateur (par exemple, React) à un autre (par exemple, Vue.js) en remplaçant simplement l'adaptateur pilote.
Avantages de l'Architecture Hexagonale :
- Testabilité améliorée : La logique métier centrale peut être facilement testée de manière isolée sans dépendre de dépendances externes. Vous pouvez utiliser des adaptateurs simulés (mocks) pour simuler le comportement des systèmes externes.
- Maintenabilité accrue : Les modifications apportées aux systèmes externes ont un impact minimal sur la logique centrale. Cela facilite la maintenance et l'évolution de l'application au fil du temps.
- Plus grande flexibilité : Vous pouvez facilement adapter l'application à de nouvelles technologies et exigences en ajoutant ou en remplaçant des adaptateurs.
- Réutilisabilité améliorée : La logique métier centrale peut être réutilisée dans différents contextes en la connectant à différents adaptateurs.
Introduction Ă la Clean Architecture
La Clean Architecture, popularisée par Robert C. Martin (Uncle Bob), est un autre modèle architectural qui met l'accent sur la séparation des préoccupations et le découplage. Elle vise à créer un système indépendant des frameworks, des bases de données, de l'interface utilisateur et de toute agence externe.
Concepts clés de la Clean Architecture :
La Clean Architecture organise l'application en couches concentriques, avec le code le plus abstrait et réutilisable au centre et le code le plus concret et spécifique à la technologie dans les couches externes.
- Entités : Représentent les objets et les règles métier fondamentaux de l'application. Elles sont indépendantes de tout système externe.
- Cas d'utilisation : Définissent la logique métier de l'application et la manière dont les utilisateurs interagissent avec le système. Ils orchestrent les Entités pour effectuer des tâches spécifiques.
- Adaptateurs d'interface : Convertissent les données entre les Cas d'utilisation et les systèmes externes. Cette couche comprend les présentateurs, les contrôleurs et les passerelles.
- Frameworks et Pilotes : La couche la plus externe, contenant le framework d'interface utilisateur, la base de données et d'autres technologies externes.
La règle de dépendance dans la Clean Architecture stipule que les couches externes peuvent dépendre des couches internes, mais les couches internes ne peuvent pas dépendre des couches externes. Cela garantit que la logique métier centrale est indépendante de tout framework ou technologie externe.
Avantages de la Clean Architecture :
- Indépendante des frameworks : L'architecture ne repose pas sur l'existence d'une bibliothèque de logiciels riches en fonctionnalités. Cela vous permet d'utiliser les frameworks comme des outils, plutôt que d'être contraint de placer votre système dans leurs contraintes limitées.
- Testable : Les règles métier peuvent être testées sans l'interface utilisateur, la base de données, le serveur Web ou tout autre élément externe.
- Indépendante de l'interface utilisateur : L'interface utilisateur peut changer facilement, sans modifier le reste du système. Une interface utilisateur Web peut être remplacée par une interface utilisateur en console, sans changer aucune des règles métier.
- Indépendante de la base de données : Vous pouvez remplacer Oracle ou SQL Server par Mongo, BigTable, CouchDB, ou autre chose. Vos règles métier ne sont pas liées à la base de données.
- Indépendante de toute agence externe : En fait, vos règles métier ne savent absolument *rien* du monde extérieur.
Appliquer l'Architecture Hexagonale et la Clean Architecture au développement Frontend
Bien que l'Architecture Hexagonale et la Clean Architecture soient souvent associées au développement backend, leurs principes peuvent être appliqués efficacement aux applications frontend pour améliorer leur architecture et leur maintenabilité. Voici comment :
1. Identifier le cœur (Domaine)
La première étape consiste à identifier la logique métier centrale de votre application frontend. Cela inclut les entités, les cas d'utilisation et les règles métier qui sont indépendantes du framework d'interface utilisateur ou de toute API externe. Par exemple, dans une application de commerce électronique, le cœur pourrait inclure la logique de gestion des produits, des paniers d'achat et des commandes.
Exemple : Dans une application de gestion de tâches, le domaine principal pourrait consister en :
- Entités : Tâche, Projet, Utilisateur
- Cas d'utilisation : CréerTâche, MettreÀJourTâche, AssignerTâche, TerminerTâche, ListerTâches
- Règles métier : Une tâche doit avoir un titre, une tâche ne peut pas être assignée à un utilisateur qui n'est pas membre du projet.
2. DĂ©finir les ports et adaptateurs (Architecture Hexagonale) ou les couches (Clean Architecture)
Ensuite, définissez les ports et adaptateurs (Architecture Hexagonale) ou les couches (Clean Architecture) qui séparent le cœur des systèmes externes. Dans une application frontend, ceux-ci pourraient inclure :
- Composants UI (Adaptateurs pilotes/Frameworks & Pilotes) : Composants React, Vue.js, Angular qui interagissent avec l'utilisateur.
- Clients API (Adaptateurs pilotés/Adaptateurs d'interface) : Services qui effectuent des requêtes vers les API backend.
- Magasins de données (Adaptateurs pilotés/Adaptateurs d'interface) : Stockage local, IndexedDB ou autres mécanismes de stockage de données.
- Gestion d'état (Adaptateurs d'interface) : Redux, Vuex ou autres bibliothèques de gestion d'état.
Exemple avec l'Architecture Hexagonale :
- Cœur : Logique de gestion des tâches (entités, cas d'utilisation, règles métier).
- Ports :
TaskService(définit les méthodes pour créer, mettre à jour et récupérer des tâches). - Adaptateur pilote : Composants React qui utilisent le
TaskServicepour interagir avec le cœur. - Adaptateur piloté : Client API qui implémente le
TaskServiceet effectue des requĂŞtes vers l'API backend.
Exemple avec la Clean Architecture :
- Entités : Tâche, Projet, Utilisateur (objets JavaScript purs).
- Cas d'utilisation : CreateTaskUseCase, UpdateTaskUseCase (orchestrent les entités).
- Adaptateurs d'interface :
- Contrôleurs : Gèrent les entrées utilisateur depuis l'interface.
- Présentateurs : Formatent les données pour l'affichage dans l'interface.
- Passerelles : Interagissent avec le client API.
- Frameworks et Pilotes : Composants React, client API (axios, fetch).
3. Implémenter les adaptateurs (Architecture Hexagonale) ou les couches (Clean Architecture)
Maintenant, implémentez les adaptateurs ou les couches qui connectent le cœur aux systèmes externes. Assurez-vous que les adaptateurs ou les couches sont indépendants du cœur et que le cœur n'interagit avec eux qu'à travers les ports ou les interfaces. Cela vous permet de remplacer facilement différents adaptateurs ou couches sans affecter la logique centrale.
Exemple (Architecture Hexagonale) :
// Port TaskService
interface TaskService {
createTask(taskData: TaskData): Promise;
updateTask(taskId: string, taskData: TaskData): Promise;
getTask(taskId: string): Promise;
}
// Adaptateur Client API
class ApiTaskService implements TaskService {
async createTask(taskData: TaskData): Promise {
// Effectuer une requête API pour créer une tâche
}
async updateTask(taskId: string, taskData: TaskData): Promise {
// Effectuer une requête API pour mettre à jour une tâche
}
async getTask(taskId: string): Promise {
// Effectuer une requête API pour obtenir une tâche
}
}
// Adaptateur de composant React
function TaskList() {
const taskService: TaskService = new ApiTaskService();
const handleCreateTask = async (taskData: TaskData) => {
await taskService.createTask(taskData);
// Mettre à jour la liste des tâches
};
// ...
}
Exemple (Clean Architecture) :
// Entités
class Task {
constructor(public id: string, public title: string, public description: string) {}
}
// Cas d'utilisation
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;
}
}
// Adaptateurs d'interface - Passerelle
interface TaskGateway {
create(task: Task): Promise;
}
class ApiTaskGateway implements TaskGateway {
async create(task: Task): Promise {
// Effectuer une requête API pour créer la tâche
}
}
// Adaptateurs d'interface - ContrĂ´leur
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);
}
}
// Frameworks & Pilotes - Composant React
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 (