Was ist Softwarearchitektur? Tools, Design und Beispiele

Veröffentlicht: 2022-08-29

Softwarearchitektur ist ein Teil unseres täglichen Lebens. Fast alles, was wir täglich tun, wie das Verwenden von Mobiltelefonen, das Versenden von E-Mails usw., nutzt die Softwarearchitektur des verwendeten Geräts. Softwarearchitektur bleibt im Hintergrund verborgen, da viele Menschen nicht genau wissen, was sie ist oder wie man sie benutzt.

Dieser Artikel befasst sich eingehend mit der Softwarearchitektur, um den Rahmen zu verstehen, der Innovationen und technische Revolutionen in einer Organisation ermöglicht.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Softwarearchitektur?

Softwarearchitektur kann kurz gesagt als die Zusammenstellung eines Softwaresystems beschrieben werden. Diese Baugruppe umfasst alle Komponenten, ihr Zusammenspiel untereinander, die Umgebung, in der die Komponenten funktionieren, und die beim Softwaredesign verwendeten Prinzipien. In einigen Fällen kann es sogar die zukünftige Weiterentwicklung von Software beinhalten.

Softwarearchitektur wird mit einem einzigen oder mehreren Zielen entworfen. Die Ziele müssen erreicht werden, ohne die Leistung anderer Tools und Geräte zu unterbrechen. Die Struktur und das Verhalten der Software beeinflussen wichtige Entscheidungen, daher muss die Architektur die besten Ergebnisse liefern.

Wie wird Softwarearchitektur im Software Engineering verwendet ?

In der Softwaretechnik hilft die Softwarearchitektur dabei, nur die Struktur anzuzeigen und Implementierungsdetails des Systems zu verbergen. Software-Engineering und Software-Architektur überschneiden sich oft, da sie viele Gemeinsamkeiten haben, wie z. B. die Konzentration auf die Wechselwirkungen zwischen Elementen und Komponenten. Die Überschneidung erfolgt, da gemeinsame Regeln sie regeln.

Prinzipien der Softwarearchitektur

Prinzipien der Softwarearchitektur regeln den Prozess des Erstellens und Modifizierens von Software. Die Prinzipien helfen bei der Verbesserung der Skalierbarkeit, Flexibilität, Sicherheit und Wiederverwendbarkeit. Die Hauptagenda der Softwarearchitekturprinzipien besteht darin, sicherzustellen, dass die Lösung die Geschäftsanforderungen erfüllt und technisch abgesichert ist. Hier ist eine Zusammenfassung dieser Prinzipien.

  • Verhindern Sie entscheidende Single Point of Failure
  • SOA-Lagerhäuser basieren auf einer breiten Palette von Technologien
  • Bieten Sie Entwicklern und Architekten praktische Unterstützung
  • Die Wiederverwendung von Diensten praktisch durchführbar machen
  • Erstellen eines robusten Bereitstellungssystems, das die Durchsetzung der Richtlinien automatisch macht

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Softwarearchitektur und -design

Softwarearchitektur und -design sind zwei verschiedene Einheiten, zwischen denen sich jedoch nur ein schmaler Grat befindet.

Softwarearchitektur ist ein Entwurf für ein System, der definiert, wie ein System funktioniert und welche Komplexität damit verbunden ist. Die Hauptaufgabe der Architektur besteht darin, eine gute Beziehung zwischen den Komponenten herzustellen und aufrechtzuerhalten.

Es zielt darauf ab, eine strukturierte Lösung bereitzustellen, die alle technischen und funktionalen Anforderungen erfüllt und gleichzeitig für die Leistung und Sicherheit des Systems sorgt.

Es wirkt sich auch auf einige Entscheidungen bei der Softwareentwicklung aus, die die Qualität, Wartung, Leistung und den Erfolg des Endprodukts bestimmen.

Zu diesen Entscheidungen gehören:

  • Finalisierung von Strukturelementen und deren Schnittstellen, die das System bilden
  • Das Verhalten von Elementen während der Zusammenarbeit
  • Zusammensetzung von Verhaltens- und Strukturelementen, die ein riesiges Subsystem bilden
  • Ausrichtung der Architektur an Geschäftsentscheidungen

Software-Design

Software Design bietet einen Designplan, der die Elemente beschreibt, wie sie in das System passen und sie zusammenwirken lassen, um die Anforderungen zu erfüllen.

Zu den Hauptzielen eines Gestaltungsplans gehören:

  • Um die Systemanforderungen zu erfüllen, entsprechen Sie den Erwartungen von Kunden, Management und Marketingfachleuten
  • Als Blaupause während des Entwicklungsprozesses dienen
  • Zur Unterstützung des Implementierungsprozesses, der detailliertes Design, Integration, Codierung und Tests umfasst

Während Softwarearchitektur und Softwaredesign ähnliche Rollen spielen, hat die Softwarearchitektur einen größeren Einfluss auf das Gesamtsystem.

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Softwarearchitektur-Tools

Softwarearchitektur-Tools sind für Anwendungs- und Softwareentwickler unerlässlich, um eine grundlegende Softwarestruktur zu entwerfen und zu erstellen und dann Informationen und Einblicke in die Softwarearchitektur eines Systems bereitzustellen.

Sie helfen darzustellen, wie ein System mit vorhandenen Komponenten, neuer Software, Benutzern, Datenquellen und vielem mehr interagiert.

Refactoring ist ein Prozess der Umgestaltung bestehender Codes, ohne deren Funktionalitäten zu verändern. Diese Technik wird während der Modernisierung und Migration von Anwendungen in die Cloud angewendet.

CAST-Imaging kann die Dauer des Refactoring-Prozesses verkürzen, der andernfalls viel Zeit in Anspruch nimmt. Es modifiziert alle Datenbankstrukturen, Codeelemente und die Interaktionen komplexer Softwaresysteme bis ins kleinste Detail und erzeugt genaue und interaktive Blaupausen der Architektur.

Es ist wichtig, gute Softwaredesign-Tools zu verwenden, um Fehler in der Softwarearchitektur zu vermeiden und so die Sicherheit und den Ruf einer Organisation zu wahren.

Hier sind einige der häufig verwendeten Visualisierungstools für Softwarearchitekturen:

  • Enterprise Architect: Es bietet eine zentrale gemeinsame Informationsquelle zu Architekturspezifikationen, Codedetails und Metadaten. Es bietet spezifische Funktionen für Prozesse in der Entwicklung wie Modellierung, Modelltransformation, Reverse Engineering, Dokumentation und Generierung von Codes.

Die Funktionen von Enterprise Architect können auf die Unified Modeling-Sprache erweitert werden und bieten eine Plattform für Visualisierung und Design auf Basis von UML.

  • Microsoft Visio: Es erleichtert den Benutzern das einfache Generieren von Flussdiagrammen, Diagrammen, Organigrammen und vielem mehr, indem es mit Office 365 gekoppelt oder über eine Webplattform aufgerufen wird. Visio ermöglicht es den Benutzern, die abgebildeten Flüsse und Diagramme mit anderen Programmierern zu teilen und eine genaue Datenflussdokumentation zu erstellen.
  • Lucid Chart: Lucid Chart bietet eine Weboberfläche und eine Reihe von Vorlagen, um Flussdiagramme und Diagramme für den Entwicklungsprozess zu erstellen. Es ermöglicht den Benutzern auch, online mit anderen Benutzern zusammenzuarbeiten, um Architekturentwürfe und Prozessflussdiagramme zu erstellen.

Der Hauptgrund für die Popularität von Lucidchart liegt in seiner Einfachheit und intuitiven Funktionsweise. Darüber hinaus lässt es sich mit einer Vielzahl von Plattformen verbinden, was Programmierern, die in einer komplexen Softwareumgebung arbeiten, die Arbeit erleichtert.

  • Visuelles Paradigma: Visuelles Paradigma hilft den DevOps-Teams und Programmierern, den gesamten Entwicklungsprozess effizient zu modellieren. Es bietet zentrale Engineering-Funktionen und kann moderne Modellierungssprachen und Standards wie Service-Oriented Architecture Modeling Language und Business Process Modeling Language unterstützen. Entwickler können die Vorlagen verwenden, um Systemdokumentationen oder Klassendiagramme zu generieren. Visual Paradigm unterstützt auch das Datenbankdesign und die Prozessanalyse.
  • Draw.io: Es ist ein über das Internet zugängliches Tool mit einer interaktiven Oberfläche und einem Bereich für architektonische Layouts und Diagramme. Es hilft den Benutzern, mit Tools wie Google zusammenzuarbeiten, wodurch mehrere Entwickler gleichzeitig arbeiten können. Die Diagrammfunktionen von Draw.io sind einfach zu bedienen.

Beispiele für Softwarearchitektur

Die häufigsten Beispiele für Softwarearchitekturmuster sind Nachrichtendienste, Microservices, Dienstanforderer, MVC-Muster, Mikrokernel, N-Tier, domänenbasierte Designelemente und Abstraktions-/Präsentationssteuerung.

Was ist Load-Balancing?

Lastausgleich ist der Prozess der gleichmäßigen Verteilung der Arbeitslast auf verschiedene Computer oder Cluster. Der gebräuchlichste und beliebteste Algorithmus für den Lastausgleich ist Round Robin. Bei Round Robin wird die Anfrage kreisförmig verteilt, um sicherzustellen, dass allen Maschinen einheitliche Aufgaben zugewiesen werden und keine von ihnen über- oder unterlastet ist. Um die Ressourcen optimal zu nutzen, den höchsten Durchsatz zu erreichen und die Reaktionszeit zu verkürzen, wird ein Lastenausgleich durchgeführt.

Was ist der Zweck der Softwarearchitektur?

Softwarearchitektur und ihre Dokumentation werden verwendet, um die Qualitäten eines Softwaresystems vorherzusagen. Es ist die Grundlage des Softwaresystems. Die Qualität und Leistungsfähigkeit eines Softwaresystems hängt von seiner Architektur ab. Kurz gesagt, der Hauptzweck einer Softwarearchitektur umfasst: 1) Definieren einer Lösung zur Erfüllung der Anforderungen 2) Verbesserung der Qualitätsattribute. 3) Vereinfachung des Kommunikationsprozesses zwischen den Beteiligten. 4) Verwaltung unerwarteter Änderungen im Softwaresystem.

Was sind die beliebtesten Tools, die von Softwarearchitekten verwendet werden?

Um ein Ziel oder eine Idee für Cloud Computing zu kommunizieren, braucht es interaktive Diagramme, die Logik enthalten. Nachfolgend finden Sie einige beliebte Tools, die in der Softwarearchitektur zu diesem Zweck verwendet werden: Diagrams.net, Lucidchart, Gliffy, Visio, Omnigraffle, Kubernetes