Что такое архитектура программного обеспечения? Инструменты, дизайн и примеры

Архитектура программного обеспечения — это внутренняя организация дизайна системы. Если вы хотите продолжить карьеру в индустрии программного обеспечения, очень важно иметь хорошие практические знания всех рабочих частей. В этом блоге вы познакомитесь с компонентами дизайна, инструментами и примерами, чтобы прояснить основы.

Что такое архитектура программного обеспечения ?

Архитектура системы связана с тем, как элементы связаны, структурированы в отношения и взаимодействуют друг с другом. Архитектурные решения должны приниматься в соответствии с бизнес-стратегией, атрибутами качества, дизайном, человеческим фактором и ИТ-средой организации. Обычно это включает в себя проектные задачи высокого уровня, которые должны быть выполнены до того, как в проект будут вложены время, энергия и деньги.

Другими словами, программная архитектура — это схема, упрощающая координацию и управление системой и устанавливающая правила взаимодействия. Он служит структурированным решением, учитывающим основные характеристики, такие как:

• Эксплуатационные и технические требования;
• Производительность и безопасность системы.

Для общего успеха программного продукта необходимо принять следующие решения или шаги в отношении архитектуры:

• Выбор структурных элементов и интерфейсов.
• Поведение и сотрудничество между выбранными элементами.
• Состав структурных элементов и взаимодействия в более крупной подсистеме.
• Оценка соответствия между архитектурой и бизнес-целями.
• Оценка того, влияет ли архитектурный стиль на эффективность организации.

Плохая архитектура программного обеспечения приводит к бесполезности, лишнему и нефункциональному коду, который усложняет понимание программного обеспечения разработчиком. В таких сценариях намного сложнее модифицировать продукты и добавлять новые функции.

Дизайн архитектуры программного обеспечения

Это относится к «плану проектирования», который описывает, как различные компоненты системы сочетаются друг с другом, чтобы сделать программный продукт функциональным и эффективным. Это полезно для следующих целей:

• Обсудить системные требования с заинтересованными сторонами.
• Устанавливать ожидания клиентов, маркетинговых команд и специалистов по управлению.
• Выступать в качестве макета или схематического представления в процессе разработки.
• Руководить задачами реализации (детальный дизайн, кодирование, тестирование, интеграция и т. д.)

Примечательно, что архитектура программного обеспечения определяет фундаментальные свойства всей системы; однако дизайн программного обеспечения подробно описывает, как отдельные модули или компоненты должны создаваться разработчиками.

Важность архитектуры и дизайна программного обеспечения

Хорошая программная архитектура надежна, удобна и гибка. Это позволяет приложению развиваться вместе с конечными пользователями, которые легко адаптируются к новым функциям. Он надежен и масштабируем, т.е. может поддерживать большое количество пользователей. Это также позволяет командам разработчиков удобно поддерживать данные и запускать тесты программного обеспечения.

Преимущества обычно заключаются в следующем:

• Лучшая коммуникация между клиентами, пользователями, руководством и так далее.
• Быстрое принятие решений по мере продвижения разработчиков в процессе внедрения.
• Возможность переноса на другие программные решения благодаря хорошо спланированным требованиям и мастерски выполненным кодам.

Инструменты дизайна и примеры

Чтобы внедрить и развернуть продукт без серьезных проблем, вам необходимо хорошо разбираться в некоторых инструментах проектирования архитектуры программного обеспечения . Без надлежащих атрибутов ваше программное обеспечение может столкнуться с ошибками производительности, которые могут помешать циклу разработки позже. Кроме того, правильные инструменты гарантируют, что вы не столкнетесь с проблемами безопасности и другими рисками.

Тем не менее, не всегда возможно выяснить все до развертывания. Таким образом, ваши инструменты проектирования способны обнаруживать и исправлять недостатки на этапах создания. Это позволяет анализировать фундаментальные блоки дизайна и оценивать риски атак, потенциальные угрозы, бреши и слабые места в системе.

Незамеченные ошибки в программной архитектуре рано или поздно проявляются, иногда оказываясь фатальными. Опытные архитекторы и разработчики программного обеспечения знают, что упадок приложений может нанести ущерб прибыли и репутации компании. Таким образом, лучше всего иметь под рукой некоторые методы для решения проблем на протяжении всего процесса проектирования.

CAST — отличный пример платформы программного обеспечения, которая может не только выявлять, но и исправлять недостатки как в начале, так и по мере продвижения. Его механизм структурного анализа, известный как Application Intelligence Platform, оценивает, как взаимодействуют различные компоненты, а затем предоставляет информацию посредством визуального представления. Эти знания чрезвычайно полезны для разработчиков и членов команды, стремящихся лучше поддерживать разработку приложения. Инструменты проектирования более подробно описаны ниже.

• Интерактивное исследование: оно исследует базу знаний AIP и информацию, собранную во время анализа, для графического отображения структуры приложения для конечных пользователей.
• Моделирование изменений: использует аналитические возможности, чтобы стимулировать влияние модификаций, внесенных в объект.
• Автоматизированная документация: содержит функцию HTML-отчетов для создания технической документации по программным проектам.
• Выравнивание: этот инструмент лучше всего подходит для выделения моделей баз данных и обеспечения соответствия между базой данных и внутренними слоями.
• Поиск: эти функции позволяют искать любой компонент, включая его позицию в текущем графическом представлении, транзакцию и т. д.
• Представление: показывает исходный код и сведения о компонентах приложения.
• Извлечение: вы можете получить доступ к программным архитектурам высокого уровня, а также к прикладным технологиям, платформам и базам данных.

Изучайте онлайн-курсы по программному обеспечению от лучших университетов мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Чем занимаются архитекторы программного обеспечения?

Теперь, когда мы знакомы с основами, давайте объясним проектирование архитектуры программного обеспечения в действии.

Архитекторы программного обеспечения нанимаются ведущими ИТ-компаниями для преобразования способов предоставления продуктов своим клиентам. Компании всех размеров, от компаний из списка Fortune 500 до технологических стартапов и независимых консалтинговых фирм, ищут специалистов, которые могут создавать удобные программные продукты для своих клиентов. Давайте посмотрим на некоторые стандартные результаты:

• Создайте ясный, всеобъемлющий и достижимый набор функциональных целей.
• Разработайте функциональное описание системы, включая как минимум два уровня декомпозиции.
• Представить концепцию разрабатываемой системы.
• Создайте план проектирования в виде системы с минимум двумя уровнями декомпозиции.
• Построить понятие об атрибутах оператора, временных параметрах, реализации и операционных аспектах.
• Создайте документ или процесс, чтобы обеспечить выполнение функциональной декомпозиции и управление интерфейсами.

На современном рынке труда в Индии большое количество вакансий в области архитектуры программного обеспечения не заполняется из-за отсутствия навыков у новых выпускников компьютерных наук и инженерии. По этой причине компании готовы платить высокие зарплаты профессионалам, демонстрирующим нужные навыки. По данным Payscale , средняя базовая зарплата архитекторов программного обеспечения в Индии составляет колоссальные 21 82 327 фунтов стерлингов.

Чтобы работать архитектором программного обеспечения, вы должны иметь опыт в различных областях. Вот полный обзор требований к навыкам:

Экспертиза дизайна

• Ноу-хау различных методов и подходов, таких как объектно-ориентированный дизайн, событийно-ориентированный дизайн и т. д.
• Лидерская проницательность для координации усилий по разработке с кросс-функциональными командами и поддержания целостности дизайна.
• Возможность рассмотреть проектные предложения и компромиссы и выбрать среди альтернатив.

Экспертиза домена

• Видение разработки плана эволюции программного обеспечения.
• Находчивость в поддержке необходимого процесса расследования и обеспечении полноты и последовательности усилий.
• Навыки координации определения модели предметной области системы.

Технологическая экспертиза

• Знание технологий, используемых при внедрении системы.
• Навыки критического мышления для выбора правильных языков программирования, фреймворков, баз данных, платформ и т. д.

Методическая экспертиза

• Знание методологий, принятых в течение жизненного цикла разработки программного обеспечения (SLDC)
• Глаз для выбора подходящих подходов к развитию.

Мягкие навыки и опыт

• Навыки общения для укрепления доверия внутри команды и облегчения технической работы между членами из разных слоев общества.
• Специализация в определенной области разработки программного обеспечения с соответствующим опытом работы.
• Такт и управленческий талант позволяют контролировать внешние силы, чтобы они не отвлекали команды разработчиков и не нарушали рабочие процессы.

Таким образом, работа архитектора программного обеспечения охватывает как техническую, так и дизайнерскую стороны проекта. Вы не только сможете попрактиковаться в программировании, но и примените свой творческий потенциал и отточите свои лидерские навыки. Работодатели обычно предпочитают людей с подтвержденным опытом работы с компьютерными языками, такими как Java и PHP. Развитие этих навыков позволит вам уверенно продвигаться вперед по пути разработки программного обеспечения.

Изучите архитектуру и дизайн программного обеспечения

Вы можете записаться на ведущие онлайн-программы, такие как магистра наук в области компьютерных наук Ливерпульского университета Джона Мурса и upGrad. Курс предлагает отраслевое обучение таким языкам, как Java и Python, готовя вас к различным ролям в разработке программного обеспечения. Вы можете специализироваться в новых областях карьеры, таких как разработка полного стека, блокчейн, большие данные, DevOps, облачные вычисления и кибербезопасность. Передовая учебная программа, проекты и поддержка наставников подготовят вас к высокооплачиваемой работе, в том числе:

• Инженер-программист;
• Full-stack разработчик;
• Блокчейн-разработчик;
• DevOps-инженер;
• Облачный архитектор;
• Инженер по кибербезопасности;
• Инженер данных.

Для выполнения обязанностей на этих должностях необходимо хорошее понимание концептуальных и практических аспектов проектирования архитектуры программного обеспечения . Мы надеемся, что этот блог помог вам понять основы и помог вам сделать следующие шаги в вашей профессиональной жизни!