ایجاد کد تمیز و بادوام برای موفقیت بلندمدت هر پروژه در توسعه نرم افزار بسیار مهم است. تفاوت بین کد پاک و پایدار این است که کد اولی را می توان در طول زمان به روز کرد و نگهداری کرد، در حالی که دومی برای خواندن، درک و ویرایش ساده است.
این دستورالعملها بسیار مهم هستند، زیرا توسعهدهندگان را از بار غربال کردن یک پیچ و خم از کدهای نامرتب رها میکنند تا به سرعت ویژگیهای جدید را اضافه کنند و خطاها را حل کنند.
با دادن ساختاری مجزا به پروژه های نرم افزاری و تفکیک نگرانی ها، معماری پیاز می تواند به دستیابی به این اهداف کمک کند.
Onion Architecture به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا با تقسیم یک برنامه به لایه های متحدالمرکز، روی منطق هر لایه تمرکز کنند، بدون اینکه به ویژگی های سطوح زیر آن فکر کنند. از آنجایی که تغییرات در یک لایه تأثیری بر لایه های دیگر نمی گذارد، این تفکیک مسئولیت ها نگهداری و به روز رسانی کد را در طول زمان ساده تر می کند.
توسعه دهندگان می توانند با پیاده سازی مفاهیم معماری پیاز نرم افزاری ایجاد کنند که در درازمدت کاربردی، قابل مدیریت و انعطاف پذیر باشد.
در این پست به بررسی اصول، مزایا و کاربرد معماری پیاز در پروژه های شما می پردازیم.
معماری پیاز چیست؟
رویکردی برای لایهبندی کد یک برنامه کاربردی با توجه به عملکرد و هدف آن، معماری پیاز نامیده میشود. این الگو مستلزم ساخت دایرهها یا لایههای متحدالمرکز در اطراف یک مدل دامنه مرکزی است، که هر یک از آنها مسئول یک کار مجزا هستند و وابستگیهایی دارند که به سمت هسته جریان دارند.
زیرساخت اپلیکیشن و رابط کاربر توسط لایه های بیرونی برنامه نمایش داده می شوند، در حالی که منطق دامنه هسته برنامه با لایه ای با بالاترین لایه نشان داده می شود.
Onion Architecture ارزش عملی زیادی دارد، به ویژه برای ایجاد سیستم های نرم افزاری گسترده و پیچیده. آزمایش، نگهداری و ارتقاء پایگاه کد در طول زمان زمانی که یک برنامه در لایه ها ساخته می شود، ساده تر است، که منطق تجاری را از لایه نمایشگر و زیرساخت جدا می کند.
علاوه بر این، این ماژولاریت توسعه دهندگان را قادر میسازد تا بخشها یا فناوریها را بدون تأثیرگذاری بر سایر اجزای سیستم تعویض کنند، که در شرایطی که سیستمها یا خدمات خاصی ممکن است قدیمی یا قدیمی شوند، میتواند بسیار مهم باشد.
لایه های معماری پیاز
شالوده معماری پیاز مفهوم دایره ها یا لایه های متحدالمرکز است که هر یک عملکرد مشخصی دارند و به روش های مشخصی با دیگران تعامل دارند. لایه های مختلف معماری پیاز و آنچه که شامل آنها می شود در زیر لیست شده است:
لایه دامنه
منطق دامنه ضروری برنامه در اینجا گنجانده شده است، عمیق ترین لایه معماری پیاز. آن را تشریح می کند ساختارهای داده، مدل ها و موجودیت هایی که دامنه تجاری برنامه را توصیف می کنند.
اجرای قوانین کسب و کار، اعتبار سنجی و سایر ویژگی های ضروری که عملکرد اصلی برنامه را تشکیل می دهند بر عهده لایه دامنه است. اگر منطق دامنه جدا از سطوح دیگر باشد، آزمایش و حفظ آن ساده تر است.
سطح کاربردی
لایه برنامه بین لایه دامنه و لایه زیرساخت قرار دارد. موارد استفاده، دستورالعمل ها و سایر عناصر منطق برنامه را تشکیل می دهند که منطق تجاری برنامه را اجرا می کند. لایه برنامه برای تکمیل عملکرد خود با لایه دامنه ارتباط برقرار می کند.
همچنین داده ها را با لایه زیرساخت به منظور خواندن و نوشتن داده ها مبادله می کند. همچنین، این لایه یک API ارائه می دهد که لایه زیرساخت می تواند از آن برای به دست آوردن نیازهای تجاری استفاده کند و وظیفه تبدیل آن نیازمندی ها را به کد قابل استفاده دارد.
لایه زیرساخت
لایه ای که با موجودیت های خارجی مانند پایگاه های داده، API ها و سرویس های خارجی ارتباط برقرار می کند به عنوان لایه زیرساخت شناخته می شود. از طریق اینترفیس ها با لایه دامنه تعامل دارد و پیاده سازی هایی را برای رابط های مشخص شده توسط لایه برنامه ارائه می دهد.
ذخیره سازی داده ها، شبکه و امنیت تنها تعدادی از ویژگی هایی است که این لایه هنگام اتصال با منابع خارجی از آنها مراقبت می کند. لایه زیرساخت را می توان با مستقل نگه داشتن آن از سطوح دیگر تغییر داد و ویژگی های جدیدی را بدون تأثیر بر بقیه برنامه اضافه کرد.
لایه نمایشی
رابط کاربری اپلیکیشن از نماها و کنترلرها تشکیل شده است و لایه ارائه وظیفه مدیریت آن را بر عهده دارد. برای دریافت و تنظیم داده ها و کنترل ورودی و خروجی کاربر، با لایه برنامه ارتباط برقرار می کند.
به منظور تکمیل وظایف و نمایش داده ها به روشی که برای کاربران نهایی قابل درک باشد، این لایه در ارتباط با لایه برنامه کار می کند. لایه ارائه باید جدا از سطوح دیگر نگه داشته شود تا امکان تغییر رابط های کاربر و حفظ پایگاه کد را آسان تر کند.
5 اصل اساسی معماری پیاز
طراحی نرم افزار بر اساس تعدادی ایده مهم است که معماری پیاز را تشکیل می دهد. این دستورالعمل ها ماژولار بودن، تست پذیری و نگهداری طولانی مدت پایگاه کد را تضمین می کند. ایده های راهنمای معماری پیاز به شرح زیر است:
- جداسازی نگرانی ها: این ایده نیازمند بخش بندی اجزای مختلف کاربردی یک برنامه به ماژول ها یا لایه های جداگانه است. هر لایه باید مستقل از لایه های دیگر باشد زیرا نقش مشخصی دارد. با گذشت زمان به لطف این تقسیم بندی، آزمایش، نگهداری و ارتقاء پایگاه کد ساده تر است.
- لایه متحدالمرکز: معماری پیاز شامل چیدمان لایه های برنامه به صورت دایره های متحدالمرکز است که در مرکز یک مدل دامنه مرکزی قرار دارند. منطق تجاری برنامه در عمیق ترین لایه قرار دارد که مخفف مدل دامنه است. رابط کاربری و زیرساخت برنامه در لایه های بیرونی نشان داده شده است.
- استقلال لایه ها: لایه های معماری پیاز باید مستقل از یکدیگر باشند. این بدان معناست که برای اینکه یک لایه به طور موثر عمل کند، نباید به لایه دیگری وابسته باشد. در عوض، هر لایه باید مستقل از لایه های دیگر باشد و دارای رابط های کاملاً مشخص باشد.
- تزریق وابستگی: با معماری پیاز، وابستگیهای بین لایهها با استفاده از تکنیک طراحی معروف به تزریق وابستگی مدیریت میشوند. این امر مستلزم تأمین وابستگیها به یک مؤلفه است نه اینکه اجازه دهیم آن مؤلفه به تنهایی آنها را ایجاد کند. در نتیجه این استراتژی، پایگاه کد انعطاف پذیرتر و سازگارتر می شود.
- تست واحد: بخش مهمی از معماری پیاز، تست واحد است. هر لایه باید به گونه ای ایجاد شود که آزمایش را ساده کند. این بدان معناست که هر لایه باید تعاملات خوبی با سطوح دیگر داشته باشد و عاری از منابع خارجی مانند پایگاه داده یا API باشد. قابلیت اطمینان و بدون اشکال پایگاه کد هر دو از طریق تست واحد تضمین می شود.
مزایای معماری پیاز
«معماری پیاز»، یک طراحی نرمافزار معروف، مزایای زیادی هم برای کسبوکارها و هم برای توسعهدهندگان دارد. برخی از مزایای اصلی معماری پیاز در زیر ذکر شده است.
مقیاس پذیری
طرح بندی مدولار مورد علاقه Onion Architecture، مقیاس کردن برنامه را ساده می کند. این طرح حول یک لایه دامنه اصلی ساخته شده است که منطق تجاری برنامه را در خود جای داده و توسط لایه های دیگری که با بخش های مختلف برنامه سروکار دارند احاطه شده است.
این برنامه به راحتی با ویژگی ها و قابلیت های اضافی به دلیل معماری ماژولار بدون تأثیر بر لایه دامنه اصلی قابل گسترش است.
همچنین حفظ طرح کلی به دلیل تفکیک متمایز مسئولیت ها در سطوح ساده تر است، به این معنی که تغییرات در یک لایه نیازی به تغییر در لایه های دیگر ندارد.
قابلیت تست
آزمایش پذیری معماری پیاز یکی از مزیت های اصلی آن است. آزمایش هر لایه به طور مستقل ساده تر است زیرا معماری جداسازی نگرانی ها را تشویق می کند.
توسعه دهندگان می توانند تست های واحدی ایجاد کنند که عملکرد هر جزء را با تقسیم برنامه به اجزای کوچک و مستقل تایید می کند. علاوه بر اطمینان از اینکه برنامه به درستی کار می کند، یافتن و تعمیر خطاها را نیز ساده تر می کند.
قابلیت نگهداری
معماری ماژولار و جدا شده ای که Onion Architecture تشویق می کند، حفظ برنامه را در طول زمان ساده تر می کند. توسعهدهندگان میتوانند بدون تأثیر بر سطوح دیگر تغییراتی را در یک لایه ایجاد کنند، زیرا هر لایه عملکرد مجزایی دارد و از طریق واسطهای کاملاً تعریفشده با لایههای دیگر ارتباط برقرار میکند.
در نتیجه، نیازهای در حال تغییر کسب و کار را میتوان بدون نیاز به بازنویسی کامل نرمافزار برنامه، راحتتر برآورده کرد.
انعطاف پذیری
معماری Onion تطبیق پذیر به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا برنامه ای را بدون تأثیر بر سایر اجزای سیستم تغییر دهند. توسعه دهندگان می توانند بدون نیاز به تغییر سایر اجزای سیستم، اجزا را جایگزین یا به روز کنند، زیرا هر لایه مستقل است و تنها از طریق رابط های تعریف شده با سطوح دیگر ارتباط برقرار می کند.
این نیاز به نگرانی در مورد فناوری زیربنایی را از بین میبرد و سازمانها را قادر میسازد تا خود را با شرایط متغیر بازار و خواستههای مشتری سازگار کنند.
محدودیت ها
اگرچه Onion Architecture یک طراحی نرم افزاری قدرتمند است که مزایای زیادی را ارائه می دهد، اما بدون اشکال نیست. برخی از محدودیت های معماری پیاز به شرح زیر است:
- افزایش پیچیدگی: پیچیدگی برنامه می تواند در نتیجه معماری پیاز افزایش یابد که یکی از معایب آن است. توسعه دهندگان باید کد بیشتری را حفظ کنند و با پیچیدگی سازماندهی تعاملات بین لایه ها در نتیجه تقسیم برنامه به اجزای کوچکتر و ماژولارتر مقابله کنند.
- منحنی یادگیری شیب دار: توسعهدهندگانی که با اصول راهنما و بهترین شیوههای طراحی آشنا نیستند، میتوانند تسلط بر معماری پیاز را چالش برانگیز بدانند. برای اینکه برنامه قابل اعتماد، قابل مدیریت و مقیاسپذیر باشد، توسعهدهندگان باید از نحوه پیادهسازی صحیح لایهها و رابطهای معماری آگاه باشند.
- سربار عملکرد: با توجه به لایه ها و رابط های اضافی مورد نیاز، معماری پیاز ممکن است جریمه عملکردی را برای برنامه ایجاد کند. عملکرد برنامه را می توان با کد اضافی و تعامل بین لایه ها کاهش داد.
- مهندسی بیش از حد: استفاده از Onion Architecture امکان مهندسی بیش از حد برنامه توسط توسعه دهندگان را افزایش می دهد. توسعهدهندگان با تأکید بیش از حد بر مدولارسازی و تفکیک مسئولیتها، ایجاد یک طراحی بسیار پیچیده و گیجکننده را به خطر میاندازند.
- افزایش زمان توسعه: اجرای Onion Architecture ممکن است از نظر زمان و تلاش توسعه بیشتر از سایر طرح ها طول بکشد. لایه ها و رابط ها در معماری باید به درستی توسط توسعه دهندگان برنامه ریزی و طراحی شوند که ممکن است باعث تاخیر در چرخه توسعه شود.
پیاده سازی معماری Onion برای کسب و کار شما
پیاده سازی Onion Architecture ممکن است دشوار باشد، اما استفاده از یک رویکرد سیستماتیک می تواند آن را آسان تر کند. توسعه دهندگان می توانند از مراحل زیر برای پیاده سازی Onion Architecture استفاده کنند:
- با لایه دامنه شروع کنید: لایه دامنه باید اولین لایه ای باشد که توسعه دهندگان می سازند زیرا پایه و اساس معماری Onion را تشکیل می دهد. موجودیت ها و مدل هایی را که با منطق تجاری برنامه مطابقت دارند تعریف کنید.
- موارد استفاده را تعریف کنید: موارد استفاده به عنوان نمایشی از عملکرد منحصر به فرد برنامه عمل می کند. موارد استفاده باید توسط توسعه دهندگان شناسایی شده و رویه های اتصال آنها باید مشخص شود.
- لایه Application را پیاده سازی کنید: موارد استفاده و عملیات مشخص شده در مرحله قبل باید توسط لایه کاربردی عملی شود. این لایه باید مستقل از لایه های ارائه و زیرساخت باشد.
- Iلایه زیرساخت را پیاده سازی کنید: برنامه از طریق لایه زیرساخت به سرویس های خارجی مانند پایگاه داده ها و API ها متصل می شود. این لایه باید مستقل از لایه برنامه باشد و باید از طریق واسط ها با آن ارتباط برقرار کند.
- لایه ارائه را پیاده سازی کنید: رابط کاربری برنامه توسط Presentation Layer رندر می شود. این لایه باید مستقل از لایه های دیگر باشد و باید از طریق واسط ها با لایه برنامه ارتباط برقرار کند.
- از تزریق وابستگی استفاده کنید: یکی از اجزای اصلی معماری پیاز، تزریق وابستگی است. توسعه دهندگان می توانند با قرار دادن وابستگی ها به لایه ها از طریق واسط ها، تضمین کنند که لایه ها مستقل هستند و می توانند به طور جداگانه آزمایش شوند.
- تست های واحد را بنویسید: برای اطمینان از عملکرد برنامه همانطور که در نظر گرفته شده است، تست های واحد بسیار مهم هستند. برای هر لایه از معماری، توسعهدهندگان باید تستهای واحدی را ایجاد کنند تا مطمئن شوند که همانطور که در نظر گرفته شده است عمل میکند.
- لایه ها را مستقل نگه دارید: لایه های معماری پیاز باید مستقل از یکدیگر باشند. نباید هیچ رابطه مستقیمی بین سطوح وجود داشته باشد و هر لایه باید از طریق واسط ها با سایرین ارتباط برقرار کند.
نتیجه
در نتیجه، هر تلاش توسعه نرم افزار باید با نوشتن کد قابل نگهداری و تمیز شروع شود. این تضمین می کند که پایگاه کد مقیاس پذیر، قابل مدیریت و قابل درک است. خواندن کد پاک ساده است که اشکال زدایی و اصلاح را تسهیل می کند.
همچنین، به دورههای توسعه کوتاهتری منجر میشود، زیرا درک کد سادهتر است و نقصهای کمتری دارد.
یک الگوی طراحی موثر برای نویسندگان کدهای تمیز و ماندگار، معماری پیاز است. معماری پیاز با گروه بندی نگرانی ها در لایه های مختلف به تضمین این که هر لایه وظیفه ای مجزا دارد و از لایه های دیگر جدا می شود کمک می کند..
با توجه به توانایی کار بر روی هر لایه به طور مستقل، تفکیک مسئولیت ها تغییر و نگهداری کد را ساده تر می کند.
پاسخ دهید