¿Qué es la arquitectura de software? Herramientas, diseño y ejemplos

La arquitectura de software es parte de nuestra vida diaria. Casi todo lo que hacemos a diario, como usar teléfonos móviles, enviar correos electrónicos, etc., utiliza la arquitectura de software del dispositivo que se está utilizando. La arquitectura de software permanece oculta en segundo plano, ya que no mucha gente sabe qué es exactamente o cómo usarla.

Este artículo analizará en profundidad la arquitectura de software para comprender el marco que hace posibles las innovaciones y las revoluciones técnicas en una organización.

¿Qué es la arquitectura de software?

La arquitectura de software, en pocas palabras, se puede describir como el ensamblaje de un sistema de software. Este conjunto comprende todos los componentes, su interacción entre sí, el entorno en el que funcionan los componentes y los principios utilizados en el diseño del software. En algunos casos, incluso puede incluir la evolución futura del software.

La arquitectura de software está diseñada con uno o varios objetivos. Los objetivos deben lograrse sin interrumpir el rendimiento de otras herramientas y dispositivos. La estructura y el comportamiento del software influyen en las decisiones importantes, por lo que la arquitectura debe proporcionar los mejores resultados.

¿Cómo se utiliza la Arquitectura de Software en la Ingeniería de Software ?

En ingeniería de software, la arquitectura de software ayuda a mostrar solo la estructura y oculta los detalles de implementación del sistema. La ingeniería de software y la arquitectura de software a menudo se superponen, ya que tienen muchas cosas en común, como centrarse en las interacciones entre elementos y componentes. La superposición ocurre cuando las reglas comunes los gobiernan.

Principios de la arquitectura de software

Los principios de la arquitectura del software gobiernan el proceso de construcción y modificación del software. Los principios ayudan a mejorar la escalabilidad, la flexibilidad, la seguridad y la reutilización. La agenda principal de los principios de la arquitectura de software es asegurarse de que la solución satisfaga los requisitos comerciales y sea técnicamente segura. He aquí una esencia de estos principios.

• Prevenir el punto único crucial de falla
• Los almacenes SOA se basan en una amplia gama de tecnología
• Brindar apoyo práctico a desarrolladores y arquitectos.
• Hacer que la reutilización de servicios sea prácticamente factible
• Crear un sistema de implementación sólido que haga que la aplicación de las directrices sea automática

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Arquitectura y Diseño de Software

La arquitectura y el diseño de software son dos entidades diferentes, pero solo tienen una delgada línea entre ellas.

La arquitectura de software es un modelo para un sistema que define cómo funciona un sistema y las complejidades involucradas. El papel principal de la arquitectura es establecer y mantener una buena relación entre los componentes.

Su objetivo es proporcionar una solución estructurada para satisfacer todos los requisitos técnicos y funcionales y, al mismo tiempo, cuidar el rendimiento y la seguridad del sistema.

También afecta algunas decisiones sobre el desarrollo de software que determinan la calidad, el mantenimiento, el rendimiento y el éxito del producto final.

Estas decisiones incluyen:

• Finalización de los elementos estructurales y sus interfaces que forman el sistema.
• El comportamiento de los elementos durante la colaboración.
• Composición de elementos estructurales y de comportamiento que crean un gran subsistema
• Alineación de la arquitectura con las decisiones de negocio

Diseño de software

Software Design ofrece un plan de diseño que describe los elementos, cómo encajarlos en el sistema y los hace trabajar juntos para cumplir con los requisitos.

Los principales objetivos de un plan de diseño incluyen:

• Para cumplir con los requisitos del sistema, adaptarse a las expectativas de los clientes, la administración y los profesionales de marketing.
• Servir como modelo durante el proceso de desarrollo.
• Para ayudar en el proceso de implementación que incluye diseño detallado, integración, codificación y prueba.

Si bien la arquitectura de software y el diseño de software tienen roles similares, la arquitectura de software tiene un mayor impacto en el sistema general.

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Herramientas de arquitectura de software

Las herramientas de arquitectura de software son esenciales para que los desarrolladores de software y aplicaciones diseñen y creen una estructura de software básica y luego proporcionen información y conocimientos sobre la arquitectura de software de un sistema.

Ayudan a representar cómo un sistema interactuará con los componentes existentes, el nuevo software, los usuarios, las fuentes de datos y muchos más.

La refactorización es un proceso de remodelación de códigos existentes sin modificar sus funcionalidades. Esta técnica se aplica durante la modernización y migración de aplicaciones a la nube.

Las imágenes CAST pueden reducir la duración del proceso de refactorización, que de lo contrario lleva mucho tiempo. Modifica todas las estructuras de la base de datos, los elementos del código y las interacciones de los sistemas de software complejos hasta el más mínimo detalle, generando planos precisos e interactivos de la arquitectura.

Es vital utilizar buenas herramientas de diseño de software para evitar fallas en la arquitectura del software, salvaguardando así la seguridad y la reputación de una organización.

Estas son algunas de las herramientas de visualización de arquitectura de software de uso común:

• Enterprise Architect: proporciona una fuente común centralizada de información sobre especificaciones arquitectónicas, detalles del código y metadatos. Proporciona funciones específicas para procesos en desarrollo como modelado, transformación de modelos, ingeniería inversa, documentación y generación de códigos.

Las funciones de Enterprise Architect se pueden extender al lenguaje de modelado unificado y proporcionar una plataforma para visualización y diseño basada en UML.

• Microsoft Visio: facilita a los usuarios la generación sencilla de diagramas de flujo, diagramas, organigramas y muchos más mediante el emparejamiento con Office 365 o cuando se accede desde una plataforma web. Visio permite a los usuarios compartir diagramas y flujos graficados con otros programadores y brindar documentación precisa sobre el flujo de datos.
• Lucid chart: Lucid chart ofrece una interfaz web y una variedad de plantillas para generar diagramas de flujo y diagramas para el proceso de desarrollo. También permite a los usuarios colaborar en línea con otros usuarios para crear diseños arquitectónicos y diagramas de flujo de procesos.

La razón principal de la popularidad de Lucidchart radica en su simplicidad y funcionamiento intuitivo. Además, se conecta con un amplio conjunto de plataformas, lo que facilita las cosas a los programadores que trabajan en un entorno de software complejo.

• Paradigma visual: el paradigma visual ayuda a los equipos y programadores de DevOps a modelar todo el proceso de desarrollo de manera eficiente. Proporciona funciones de ingeniería básicas y puede admitir estándares y lenguajes de modelado modernos, como el lenguaje de modelado de arquitectura orientado a servicios y el lenguaje de modelado de procesos comerciales. Los desarrolladores pueden usar las plantillas para generar documentación del sistema o diagramas de clases. El paradigma visual también admite el diseño de bases de datos y el análisis de procesos.
• Draw.io: es una herramienta accesible desde la web con una interfaz interactiva y un espacio para diseños y diagramas arquitectónicos. Ayuda a los usuarios a colaborar utilizando herramientas como Google, lo que permite que varios desarrolladores trabajen simultáneamente. Las funciones de diagramación de Draw.io son fáciles de usar.

Ejemplos de arquitectura de software

Los ejemplos más comunes de patrones de arquitectura de software son servicios de mensajes, microservicios, solicitantes de servicios, patrones MVC, microkernel, n niveles, elementos de diseño basados ​​en dominios y control de abstracción/presentación.