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Das Erstellen sauberen und dauerhaften Codes ist entscheidend für den langfristigen Erfolg eines jeden Projekts in der Softwareentwicklung. Der Unterschied zwischen sauberem und nachhaltigem Code besteht darin, dass ersterer im Laufe der Zeit aktualisiert und gewartet werden kann, während letzterer einfach zu lesen, zu verstehen und zu bearbeiten ist.
Diese Richtlinien sind von entscheidender Bedeutung, da sie Entwickler von der Last befreien, ein Labyrinth aus unorganisiertem Code zu durchsuchen, um schnell neue Funktionen hinzuzufügen und Fehler zu beheben.
Indem sie Softwareprojekten eine eindeutige Struktur und eine Trennung von Anliegen gibt, kann die Onion-Architektur dabei helfen, diese Ziele zu erreichen.
Die Onion-Architektur ermöglicht es Entwicklern, sich auf die Logik jeder Schicht zu konzentrieren, ohne über die Besonderheiten der darunter liegenden Ebenen nachzudenken, indem eine Anwendung in konzentrische Schichten aufgeteilt wird. Da Änderungen an einer Ebene die anderen nicht beeinflussen, vereinfacht diese Trennung der Verantwortlichkeiten die Codewartung und -aktualisierung im Laufe der Zeit.
Entwickler können Software erstellen, die auf lange Sicht funktional, verwaltbar und flexibel ist, indem sie die Konzepte der Zwiebelarchitektur implementieren.
In diesem Beitrag untersuchen wir die wichtigsten Prinzipien, Vorteile und die Anwendung der Zwiebelarchitektur auf Ihre Projekte.
Was ist Zwiebelarchitektur?
Ein Ansatz, den Code einer Anwendung entsprechend ihrer Funktionalität und ihrem Zweck zu schichten, wird als Zwiebelarchitektur bezeichnet. Das Muster beinhaltet die Konstruktion konzentrischer Kreise oder Schichten um ein zentrales Domänenmodell, von denen jede für eine bestimmte Aufgabe verantwortlich ist und Abhängigkeiten aufweist, die nach innen zum Kern fließen.
Die Infrastruktur der Anwendung und Benutzerschnittstelle werden durch die äußeren Schichten der Anwendung dargestellt, während die Kerndomänenlogik der Anwendung durch die Schicht mit der höchsten Schicht dargestellt wird.
Onion Architecture hat einen großen praktischen Wert, insbesondere für die Erstellung umfangreicher, komplizierter Softwaresysteme. Es ist einfacher, die Codebasis im Laufe der Zeit zu testen, zu warten und zu aktualisieren, wenn eine Anwendung in Schichten aufgebaut ist, wodurch die Geschäftslogik von der Anzeigeschicht und der Infrastruktur isoliert wird.
Darüber hinaus ermöglicht diese Modularität Entwicklern, Teile oder Technologien auszutauschen, ohne andere Systemkomponenten zu beeinträchtigen, was in Situationen entscheidend sein kann, in denen bestimmte Systeme oder Dienste veraltet oder veraltet sein könnten.
Schichten der Onion-Architektur
Die Grundlage der Zwiebelarchitektur ist das Konzept konzentrischer Kreise oder Schichten, von denen jede eine eigene Funktion hat und auf klar definierte Weise mit den anderen interagiert. Die verschiedenen Ebenen der Zwiebelarchitektur und was sie beinhalten, sind unten aufgeführt:
Domänenschicht
Hier ist die wesentliche Domänenlogik der Anwendung enthalten, die tiefste Schicht der Onion-Architektur. Es skizziert die Datenstrukturen, Modelle und Entitäten, die den kommerziellen Bereich der Anwendung beschreiben.
Die Durchsetzung von Geschäftsregeln, Validierung und andere wesentliche Funktionen, die die Kernfunktionalität der Anwendung bilden, liegen in der Verantwortung der Domänenschicht. Es ist einfacher zu testen und zu warten, wenn die Domänenlogik von den anderen Ebenen getrennt gehalten wird.
Anwendungsschicht
Die Anwendungsschicht steht zwischen der Domänenschicht und der Infrastrukturschicht. Anwendungsfälle, Anweisungen und andere Elemente bilden die Anwendungslogik, die die Geschäftslogik der Anwendung ausführt. Um ihre Funktionen zu erfüllen, kommuniziert die Anwendungsschicht mit der Domänenschicht.
Es tauscht auch Daten mit der Infrastrukturschicht aus, um Daten zu lesen und zu schreiben. Außerdem bietet diese Schicht eine API, die die Infrastrukturschicht nutzen kann, um Geschäftsanforderungen zu erfüllen, und sie ist dafür verantwortlich, diese Anforderungen in verwendbaren Code umzuwandeln.
Infrastrukturschicht
Die Schicht, die mit externen Entitäten wie Datenbanken, APIs und externen Diensten kommuniziert, wird als Infrastrukturschicht bezeichnet. Es interagiert mit der Domänenschicht über Schnittstellen und bietet Implementierungen für Schnittstellen, die von der Anwendungsschicht spezifiziert werden.
Datenspeicherung, Vernetzung und Sicherheit sind nur einige der Besonderheiten, um die sich diese Schicht bei der Verbindung mit externen Ressourcen kümmert. Die Infrastrukturebene kann ausgetauscht und neue Funktionen hinzugefügt werden, ohne den Rest der Anwendung zu beeinträchtigen, indem sie unabhängig von den anderen Ebenen gehalten wird.
Präsentationsfolie
Die Benutzeroberfläche der Anwendung besteht aus Ansichten und Controllern, und die Präsentationsschicht ist für deren Verwaltung verantwortlich. Um Daten abzurufen und einzustellen und die Benutzereingabe und -ausgabe zu steuern, kommuniziert es mit der Anwendungsschicht.
Um Aufgaben zu erledigen und Daten auf eine für Endbenutzer leicht verständliche Weise anzuzeigen, arbeitet diese Schicht mit der Anwendungsschicht zusammen. Die Präsentationsebene sollte von den anderen Ebenen getrennt gehalten werden, um den Austausch von Benutzeroberflächen und die Wartung der Codebasis zu erleichtern.
5 wesentliche Prinzipien der Onion-Architektur
Das Design der Software basiert auf einer Reihe wichtiger Ideen, die die Onion-Architektur ausmachen. Diese Richtlinien garantieren die Modularität, Testbarkeit und langfristige Wartbarkeit der Codebasis. Die Leitgedanken der Zwiebelarchitektur lauten wie folgt:
- Separation of Concerns: Diese Idee erfordert die Segmentierung der verschiedenen funktionalen Komponenten einer Anwendung in separate Module oder Schichten. Jede Schicht sollte unabhängig von den anderen sein, da sie eine bestimmte Rolle zu spielen hat. Dank dieser Aufteilung ist es im Laufe der Zeit einfacher, die Codebasis zu testen, zu warten und zu aktualisieren.
- Konzentrische Schicht: Die Onion-Architektur umfasst die Anordnung der Schichten einer Anwendung in konzentrischen Kreisen, die auf einem zentralen Domänenmodell zentriert sind. Die Geschäftslogik der Anwendung befindet sich in der tiefsten Schicht, die stellvertretend für das Domänenmodell steht. Die Benutzeroberfläche und die Infrastruktur der Anwendung werden in den äußeren Schichten dargestellt.
- Unabhängigkeit der Schichten: Die Schichten der Zwiebelarchitektur sollten voneinander unabhängig sein. Dies impliziert, dass eine Schicht nicht von einer anderen Schicht abhängen sollte, damit sie effektiv arbeitet. Stattdessen sollte jede Schicht unabhängig von den anderen sein und gut definierte Schnittstellen haben.
- Abhängigkeitsinjektion: Bei der Onion-Architektur werden Abhängigkeiten zwischen Schichten mithilfe der als Abhängigkeitsinjektion bekannten Designtechnik verwaltet. Es bedeutet, Abhängigkeiten an eine Komponente zu liefern, anstatt sie selbst erzeugen zu lassen. Die Codebasis wird durch diese Strategie flexibler und anpassungsfähiger.
- Unit-Tests: Ein wichtiger Bestandteil der Onion-Architektur sind Unit-Tests. Jede Ebene sollte so erstellt werden, dass das Testen einfach ist. Dies impliziert, dass jede Ebene gut definierte Interaktionen mit anderen Ebenen haben und frei von externen Ressourcen wie Datenbanken oder APIs sein sollte. Die Zuverlässigkeit und Fehlerfreiheit der Codebasis werden beide durch Unit-Tests sichergestellt.
Vorteile der Onion-Architektur
Die „Zwiebelarchitektur“, ein bekanntes Softwaredesign, hat eine Reihe von Vorteilen sowohl für Unternehmen als auch für Entwickler. Einige der Hauptvorteile der Zwiebelarchitektur sind unten aufgeführt.
Skalierbarkeit
Das von Onion Architecture favorisierte modulare Layout macht es einfach, die Anwendung zu skalieren. Das Design ist um eine Kerndomänenschicht herum aufgebaut, die die Geschäftslogik der Anwendung enthält und von anderen Schichten umgeben ist, die sich mit verschiedenen Teilen der Anwendung befassen.
Das Programm kann aufgrund seiner modularen Architektur problemlos um zusätzliche Funktionen und Fähigkeiten erweitert werden, ohne die primäre Domänenschicht zu beeinträchtigen.
Auch die Wartung des Gesamtdesigns ist einfacher, da die Verantwortlichkeiten zwischen den Ebenen klar getrennt sind, was bedeutet, dass Änderungen in einer Ebene keine Änderungen in anderen Ebenen erfordern.
Testbarkeit
Die Testbarkeit der Onion-Architektur ist einer ihrer Hauptvorteile. Es ist einfacher, jede Schicht unabhängig voneinander zu testen, da die Architektur die Trennung von Bedenken fördert.
Entwickler können Komponententests erstellen, die das Funktionieren jeder Komponente validieren, indem sie das Programm in winzige, unabhängige Komponenten segmentieren. Dadurch wird nicht nur sichergestellt, dass das Programm ordnungsgemäß funktioniert, sondern auch das Auffinden und Beheben von Fehlern vereinfacht.
Wartbarkeit
Die modulare und entkoppelte Architektur, die die Onion-Architektur fördert, macht es einfacher, die Anwendung im Laufe der Zeit zu warten. Entwickler können Änderungen an einer Ebene vornehmen, ohne die anderen Ebenen zu beeinflussen, da jede Ebene eine eigene Funktion hat und über klar definierte Schnittstellen mit anderen Ebenen kommuniziert.
Dadurch können sich ändernde Geschäftsanforderungen leichter angepasst werden, ohne dass die Software der Anwendung komplett neu geschrieben werden muss.
Flexibilität
Die anpassbare Onion-Architektur ermöglicht es Entwicklern, eine Anwendung zu ändern, ohne andere Systemkomponenten zu beeinträchtigen. Entwickler können Komponenten ersetzen oder aktualisieren, ohne andere Systemkomponenten ändern zu müssen, da jede Ebene autonom ist und nur über gut definierte Schnittstellen mit anderen Ebenen kommuniziert.
Dadurch entfällt die Notwendigkeit, sich Gedanken über die zugrunde liegende Technologie zu machen, und Unternehmen können sich an sich ändernde Marktbedingungen und Kundenanforderungen anpassen.
Einschränkungen
Obwohl Onion Architecture ein leistungsfähiges Softwaredesign ist, das viele Vorteile bietet, ist es nicht ohne Nachteile. Im Folgenden sind einige Einschränkungen der Zwiebelarchitektur aufgeführt:
- Erhöhte Komplexität: Die Komplexität der Anwendung kann durch die Onion-Architektur steigen, was einer ihrer Nachteile ist. Entwickler müssen mehr Code verwalten und sich mit der zusätzlichen Komplexität der Organisation von Interaktionen zwischen den Schichten auseinandersetzen, die durch die Aufteilung des Programms in kleinere, modularere Komponenten entsteht.
- Steile Lernkurve: Entwickler, die mit den Leitprinzipien und Best Practices des Designs nicht vertraut sind, können es schwierig finden, die Onion-Architektur zu beherrschen. Damit die Anwendung zuverlässig, verwaltbar und skalierbar ist, müssen Entwickler wissen, wie die Schichten und Schnittstellen der Architektur richtig implementiert werden.
- Leistungs-Overhead: Aufgrund der zusätzlichen erforderlichen Schichten und Schnittstellen kann die Onion-Architektur zu Leistungseinbußen für die Anwendung führen. Die Leistung des Programms könnte durch den zusätzlichen Code und Interaktionen zwischen den Schichten verlangsamt werden.
- Over-Engineering: Die Verwendung der Onion-Architektur erhöht die Möglichkeit, dass Entwickler die Anwendung überdimensionieren. Entwickler riskieren, ein übermäßig kompliziertes, verwirrendes Design aufzubauen, indem sie zu viel Wert auf Modularisierung und Trennung von Verantwortlichkeiten legen.
- Erhöhte Entwicklungszeit: Die Implementierung der Zwiebelarchitektur kann in Bezug auf Entwicklungszeit und -aufwand länger dauern als andere Designs. Schichten und Schnittstellen in der Architektur müssen von Entwicklern richtig geplant und entworfen werden, was zu einer Verzögerung des Entwicklungszyklus führen kann.
Implementierung der Onion-Architektur für Ihr Unternehmen
Die Implementierung von Onion Architecture mag schwierig sein, aber die Verwendung eines systematischen Ansatzes kann es einfacher machen. Entwickler können die Onion-Architektur mit den folgenden Schritten implementieren:
- Beginnen Sie mit der DomänenschichtHinweis: Die Domänenschicht sollte die erste Schicht sein, die Entwickler erstellen, da sie die Grundlage der Onion-Architektur bildet. Definieren Sie die Entitäten und Modelle, die der Geschäftslogik der Anwendung entsprechen.
- Definieren Sie die Anwendungsfälle: Anwendungsfälle dienen als Darstellung der einzigartigen Funktionalität der Anwendung. Die Use Cases sollten von den Entwicklern erkannt und die sie verbindenden Vorgehensweisen spezifiziert werden.
- Implementieren Sie die Anwendungsschicht: Die in der vorherigen Stufe spezifizierten Anwendungsfälle und Operationen müssen von der Anwendungsschicht in die Praxis umgesetzt werden. Diese Schicht sollte unabhängig von den Präsentations- und Infrastrukturschichten sein.
- IImplementierung der Infrastrukturschicht: Die Anwendung ist über die Infrastrukturschicht mit externen Diensten wie Datenbanken und APIs verbunden. Diese Schicht muss unabhängig von der Anwendungsschicht sein und mit dieser über Schnittstellen kommunizieren.
- Implementieren Sie die Präsentationsschicht: Die Benutzeroberfläche des Programms wird von der Präsentationsschicht gerendert. Diese Schicht muss von den anderen eigenständig sein und über Schnittstellen mit der Anwendungsschicht kommunizieren.
- Abhängigkeitsinjektion verwenden: Eine Schlüsselkomponente der Onion-Architektur ist die Abhängigkeitsinjektion. Entwickler können garantieren, dass die Schichten unabhängig sind und separat getestet werden können, indem sie über Schnittstellen Abhängigkeiten in die Schichten einfügen.
- Unit-Tests schreiben: Um sicherzustellen, dass das Programm wie beabsichtigt funktioniert, sind Komponententests von entscheidender Bedeutung. Entwickler sollten für jede Ebene der Architektur Komponententests erstellen, um sicherzustellen, dass sie wie vorgesehen funktionieren.
- Halten Sie die Ebenen unabhängig: Die Schichten der Zwiebelarchitektur sollten unabhängig voneinander sein. Es sollte keine direkten Beziehungen zwischen den Ebenen geben, und jede Ebene sollte über Schnittstellen mit den anderen kommunizieren.
Zusammenfassung
Zusammenfassend muss jede Softwareentwicklung damit beginnen, wartbaren, sauberen Code zu schreiben. Es garantiert, dass die Codebasis skalierbar, verwaltbar und verständlich ist. Sauberer Code ist einfach zu lesen, was das Debuggen und Modifizieren erleichtert.
Außerdem führt es zu kürzeren Entwicklungszeiten, da der Code einfacher zu verstehen ist und weniger Fehler aufweist.
Ein effektives Entwurfsmuster für Autoren von sauberem, langlebigem Code ist die Zwiebelarchitektur. Die Onion-Architektur trägt dazu bei, sicherzustellen, dass jede Schicht eine bestimmte Aufgabe hat und von den anderen Schichten isoliert ist, indem Anliegen in verschiedene Schichten gruppiert werden.
Durch die Möglichkeit, auf jeder Ebene unabhängig voneinander zu arbeiten, erleichtert die Trennung der Verantwortlichkeiten die Änderung und Pflege des Codes.
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