Che cos'è l'architettura software? Strumenti, design ed esempi

L'architettura del software fa parte della nostra vita quotidiana. Quasi tutto ciò che facciamo quotidianamente, come usare telefoni cellulari, inviare e-mail, ecc., utilizza l'architettura software del dispositivo utilizzato. L'architettura del software rimane nascosta in background poiché non molte persone sanno cosa sia esattamente o come usarlo.

Questo articolo esaminerà in modo approfondito l'architettura del software per comprendere il framework che rende possibili innovazioni e rivoluzioni tecniche in un'organizzazione.

Che cos'è l'architettura software?

L'architettura del software, in poche parole, può essere descritta come l'assemblaggio di un sistema software. Questo assieme comprende tutti i componenti, la loro interazione reciproca, l'ambiente in cui i componenti funzionano e i principi utilizzati nella progettazione del software. In alcuni casi, può anche includere l'evoluzione futura del software.

L'architettura del software è progettata con uno o più obiettivi. Gli obiettivi devono essere raggiunti senza interrompere le prestazioni di altri strumenti e dispositivi. La struttura e il comportamento del software influenzano decisioni importanti, quindi l'architettura deve fornire i migliori risultati.

Come viene utilizzata l'architettura software nell'ingegneria del software ?

Nell'ingegneria del software, l'architettura del software aiuta a visualizzare solo la struttura e nascondere i dettagli di implementazione del sistema. L'ingegneria del software e l'architettura del software spesso si sovrappongono poiché hanno molte cose in comune, come concentrarsi sulle interazioni tra elementi e componenti. La sovrapposizione avviene quando le regole comuni le governano.

Principi di architettura del software

I principi dell'architettura del software governano il processo di creazione e modifica del software. I principi aiutano a migliorare la scalabilità, la flessibilità, la sicurezza e la riutilizzabilità. L'agenda principale dei principi dell'architettura software è assicurarsi che la soluzione soddisfi i requisiti aziendali e sia tecnicamente sicura. Ecco una sintesi di questi principi.

• Prevenire un singolo punto cruciale di errore
• I magazzini SOA sono costruiti su un'ampia gamma di tecnologie
• Fornire supporto pratico a sviluppatori e architetti
• Rendere praticamente fattibile il riutilizzo dei servizi
• Creazione di un solido sistema di distribuzione che renda automatica l'applicazione delle linee guida

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Architettura e design del software

L'architettura e il design del software sono due entità diverse ma hanno solo una linea sottile tra di loro.

L'architettura del software è un progetto per un sistema che definisce come funziona un sistema e le complessità coinvolte. Il ruolo principale dell'architettura è quello di stabilire e mantenere una buona relazione tra i componenti.

Mira a fornire una soluzione strutturata per soddisfare tutti i requisiti tecnici e funzionali, occupandosi allo stesso tempo delle prestazioni e della sicurezza del sistema.

Influisce anche su alcune decisioni sullo sviluppo del software che determinano la qualità, la manutenzione, le prestazioni e il successo del prodotto finale.

Queste decisioni includono:

• Finalizzare gli elementi strutturali e le loro interfacce che costituiscono il sistema
• Il comportamento degli elementi durante la collaborazione
• Composizione di elementi comportamentali e strutturali che creano un enorme sottosistema
• Allineamento dell'architettura con le decisioni aziendali

Progettazione del software

Software Design offre un piano di progettazione che descrive gli elementi, come inserirli nel sistema e li fa lavorare insieme per soddisfare i requisiti.

Gli obiettivi principali di un piano di progettazione includono:

• Per soddisfare i requisiti di sistema, soddisfare le aspettative dei clienti, della gestione e dei professionisti del marketing
• Servire da modello durante il processo di sviluppo
• Per assistere il processo di implementazione che include progettazione dettagliata, integrazione, codifica e test

Mentre l'architettura del software e la progettazione del software hanno ruoli simili, l'architettura del software ha un impatto maggiore sull'intero sistema.

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Strumenti di architettura del software

Gli strumenti dell'architettura software sono essenziali per gli sviluppatori di applicazioni e software per progettare e creare una struttura software di base e quindi fornire informazioni e approfondimenti sull'architettura software di un sistema.

Aiutano a rappresentare il modo in cui un sistema interagirà con i componenti esistenti, il nuovo software, gli utenti, le origini dati e molti altri.

Il refactoring è un processo di rimodellamento di codici esistenti senza modificarne le funzionalità. Questa tecnica viene applicata durante la modernizzazione e la migrazione delle applicazioni al cloud.

L'imaging CAST può ridurre la durata del processo di refactoring, che altrimenti richiede molto tempo. Modifica tutte le strutture del database, gli elementi di codice e le interazioni di sistemi software complessi fino ai minimi dettagli generando progetti accurati e interattivi dell'architettura.

È fondamentale utilizzare buoni strumenti di progettazione del software per prevenire guasti nell'architettura del software, salvando così la sicurezza e la reputazione di un'organizzazione.

Di seguito sono riportati alcuni degli strumenti di visualizzazione dell'architettura software comunemente utilizzati:

• Enterprise Architect: fornisce una fonte comune centralizzata di informazioni su specifiche architettoniche, dettagli del codice e metadati. Fornisce funzionalità specifiche per i processi in fase di sviluppo come modellazione, trasformazione del modello, reverse engineering, documentazione e generazione di codici.

Le funzionalità di Enterprise Architect possono essere estese al linguaggio Unified Modeling e fornire una piattaforma per la visualizzazione e la progettazione basata su UML.

• Microsoft Visio: consente agli utenti di generare facilmente diagrammi di flusso, diagrammi, organigrammi e molti altri accoppiandoli con Office 365 o accedendo da una piattaforma Web. Visio consente agli utenti di condividere i flussi e i diagrammi tracciati con altri programmatori e fornire una documentazione accurata del flusso di dati.
• Lucid chart: Lucid chart offre un'interfaccia web e una gamma di modelli per generare diagrammi di flusso e diagrammi per il processo di sviluppo. Consente inoltre agli utenti di collaborare online con altri utenti per creare progetti architettonici e diagrammi di flusso dei processi.

Il motivo principale della popolarità di Lucidchart risiede nella sua semplicità e nel suo funzionamento intuitivo. Inoltre, si connette con un'ampia serie di piattaforme, rendendo le cose più facili per i programmatori che lavorano in un ambiente software complesso.

• Paradigma visivo: il paradigma visivo aiuta i team e i programmatori DevOps a modellare l'intero processo di sviluppo in modo efficiente. Fornisce funzionalità ingegneristiche di base e può supportare linguaggi e standard di modellazione moderni come il linguaggio di modellazione dell'architettura orientato ai servizi e il linguaggio di modellazione dei processi aziendali. Gli sviluppatori possono utilizzare i modelli per generare documentazione di sistema o diagrammi di classe. Il paradigma visivo supporta anche la progettazione di database e l'analisi dei processi.
• Draw.io: è uno strumento accessibile dal web con un'interfaccia interattiva e uno spazio per layout e diagrammi architettonici. Aiuta gli utenti a collaborare utilizzando strumenti come Google, consentendo così a più sviluppatori di lavorare contemporaneamente. Le funzionalità di creazione di diagrammi di Draw.io sono facili da usare.

Esempi di architettura del software

Gli esempi più comuni di pattern architetturali software sono servizi di messaggistica, microservizi, service requester, pattern MVC, microkernel, n-tier, elementi di progettazione basati su dominio e controllo di astrazione/presentazione.