Что такое архитектура программного обеспечения? Инструменты, дизайн и примеры

Архитектура программного обеспечения является частью нашей повседневной жизни. Почти все, что мы делаем ежедневно, например, использование мобильных телефонов, отправка электронных писем и т. д., использует программную архитектуру используемого устройства. Архитектура программного обеспечения остается скрытой на заднем плане, поскольку мало кто знает, что это такое и как его использовать.

В этой статье будет подробно рассмотрена архитектура программного обеспечения, чтобы понять структуру, которая делает возможными инновации и технические революции в организации.

Что такое архитектура программного обеспечения?

Коротко говоря, архитектуру программного обеспечения можно описать как сборку программной системы. Эта сборка включает в себя все компоненты, их взаимодействие друг с другом, среду, в которой функционируют компоненты, и принципы, используемые при проектировании программного обеспечения. В некоторых случаях это может даже включать будущую эволюцию программного обеспечения.

Архитектура программного обеспечения разрабатывается с одной или несколькими целями. Цели должны быть достигнуты без прерывания работы других инструментов и устройств. Структура и поведение программного обеспечения влияют на важные решения, поэтому архитектура должна обеспечивать наилучшие результаты.

Как архитектура программного обеспечения используется в программной инженерии ?

В программной инженерии архитектура программного обеспечения помогает отображать только структуру и скрывать детали реализации системы. Разработка программного обеспечения и архитектура программного обеспечения часто пересекаются, поскольку у них много общего, например, акцент на взаимодействии между элементами и компонентами. Перекрытие происходит, поскольку ими управляют общие правила.

Принципы архитектуры программного обеспечения

Принципы архитектуры программного обеспечения регулируют процесс создания и модификации программного обеспечения. Принципы помогают улучшить масштабируемость, гибкость, безопасность и возможность повторного использования. Основная цель принципов архитектуры программного обеспечения — убедиться, что решение удовлетворяет бизнес-требованиям и технически защищено. Вот суть этих принципов.

• Предотвращение критической единой точки отказа
• Хранилища SOA построены на широком спектре технологий
• Оказание практической поддержки разработчикам и архитекторам
• Сделать повторное использование сервисов практически осуществимым
• Создание надежной системы развертывания, обеспечивающей автоматическое соблюдение рекомендаций.

Изучайте онлайн-курсы по разработке программного обеспечения в лучших университетах мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Архитектура и дизайн программного обеспечения

Архитектура и дизайн программного обеспечения — это две разные сущности, но между ними есть лишь тонкая грань.

Архитектура программного обеспечения — это проект системы, который определяет, как система работает, и связанные с этим сложности. Основная роль архитектуры заключается в установлении и поддержании хороших отношений между компонентами.

Он направлен на предоставление структурированного решения для удовлетворения всех технических и функциональных требований, одновременно заботясь о производительности и безопасности системы.

Это также влияет на несколько решений по разработке программного обеспечения, которые определяют качество, обслуживание, производительность и успех конечного продукта.

Эти решения включают:

• Доработка структурных элементов и их интерфейсов, образующих систему
• Поведение элементов во время совместной работы
• Состав поведенческих и структурных элементов, образующих огромную подсистему
• Согласование архитектуры с бизнес-решениями

Дизайн программного обеспечения

Дизайн программного обеспечения предлагает план проектирования, в котором описываются элементы, способы их встраивания в систему и их совместная работа для удовлетворения требований.

К основным задачам дизайн-проекта относятся:

• Соответствовать системным требованиям, соответствовать ожиданиям клиентов, менеджмента и специалистов по маркетингу.
• Служить планом в процессе разработки
• Для помощи в процессе реализации, который включает детальное проектирование, интеграцию, кодирование и тестирование.

Хотя архитектура программного обеспечения и дизайн программного обеспечения играют схожие роли, архитектура программного обеспечения оказывает большее влияние на систему в целом.

Популярные курсы и статьи по программной инженерии

Инструменты архитектуры программного обеспечения

Инструменты архитектуры программного обеспечения необходимы разработчикам приложений и программного обеспечения для проектирования и создания базовой структуры программного обеспечения, а затем для предоставления информации и информации об архитектуре программного обеспечения системы.

Они помогают представить, как система будет взаимодействовать с существующими компонентами, новым программным обеспечением, пользователями, источниками данных и многим другим.

Рефакторинг — это процесс ремоделирования существующих кодов без изменения их функциональности. Этот метод применяется при модернизации и переносе приложений в облако.

Визуализация CAST может сократить продолжительность процесса рефакторинга, который в противном случае занимает много времени. Он изменяет все структуры базы данных, элементы кода и взаимодействия сложных программных систем до мельчайших деталей, создавая точные и интерактивные чертежи архитектуры.

Крайне важно использовать хорошие инструменты проектирования программного обеспечения для предотвращения ошибок в архитектуре программного обеспечения, тем самым сохраняя безопасность и репутацию организации.

Вот некоторые из часто используемых инструментов визуализации архитектуры программного обеспечения:

• Enterprise Architect: предоставляет централизованный общий источник информации об архитектурных спецификациях, деталях кода и метаданных. Он предоставляет функции, характерные для процессов разработки, таких как моделирование, преобразование модели, обратный инжиниринг, документирование и генерация кодов.

Возможности Enterprise Architect можно расширить до языка Unified Modeling и предоставить платформу для визуализации и проектирования на основе UML.

• Microsoft Visio: позволяет пользователям легко создавать блок-схемы, диаграммы, организационные диаграммы и многое другое в сочетании с Office 365 или при доступе с веб-платформы. Visio позволяет пользователям делиться схематическими потоками и диаграммами с другими программистами и предоставлять точную документацию по потокам данных.
• Lucid chart: Lucid chart предлагает веб-интерфейс и набор шаблонов для создания блок-схем и диаграмм процесса разработки. Это также позволяет пользователям сотрудничать в Интернете с другими пользователями для создания архитектурных проектов и технологических схем.

Основная причина популярности Lucidchart заключается в его простоте и интуитивно понятном функционировании. Кроме того, он совместим с широким набором платформ, что упрощает работу программистов в сложной программной среде.

• Визуальная парадигма. Визуальная парадигма помогает командам DevOps и программистам эффективно моделировать весь процесс разработки. Он предоставляет основные инженерные функции и может поддерживать современные языки и стандарты моделирования, такие как язык моделирования сервис-ориентированной архитектуры и язык моделирования бизнес-процессов. Разработчики могут использовать шаблоны для создания системной документации или диаграмм классов. Визуальная парадигма также поддерживает проектирование баз данных и анализ процессов.
• Draw.io: это доступный через Интернет инструмент с интерактивным интерфейсом и местом для архитектурных макетов и диаграмм. Это помогает пользователям сотрудничать с помощью таких инструментов, как Google, тем самым позволяя нескольким разработчикам работать одновременно. Функции построения диаграмм Draw.io просты в использовании.

Примеры архитектуры программного обеспечения

Наиболее распространенными примерами шаблонов архитектуры программного обеспечения являются службы сообщений, микросервисы, запрашивающая служба, шаблоны MVC, микроядро, n-уровневые, доменные элементы дизайна и управление абстракцией/представлением.