Vytváření softwaru je složitý proces, který se skládá z mnoha různých částí. Mezi ně patří vývoj softwarové architektury a návrh. Z nějakého důvodu se tyto dvě kritické fáze vývoje softwaru často zaměňují. Tato záměna může vést k nedorozuměním, která mohou ohrozit celý proces vývoje.
Přečtěte si tento článek a zjistěte, co je to softwarová architektura a softwarový návrh a jak se od sebe liší.
Softwarová architektura označuje proces převodu vlastností softwaru do strukturovaného řešení, které odpovídá obchodním a technickým požadavkům. Co jsou to charakteristiky softwaru? Jsou to vlastnosti, jako je bezpečnost, flexibilita, škálovatelnost nebo možnost opakovaného použití.
Architektura softwaru se zaměřuje na vývoj kostry a infrastruktury softwaru na vysoké úrovni. Návrh softwaru se naproti tomu soustředí na návrh na úrovni kódu. Zabývá se problémy, jako jsou funkce jednotlivých modulů, rozsah tříd, účely různých funkcí a podobně.
Co je návrh softwaru?
Návrh softwaru spočívá v sestavení plánu návrhu, který se zabývá různými prvky tvořícími systém. Ukazuje, jak spolupracují, aby splnily požadavky na systém.
Proč vývojové týmy provádějí návrh softwaru? Vypracování plánu návrhu umožňuje vyjednat požadavky na systém a také stanovit očekávání se zákazníky a zainteresovanými stranami (například s přímým vedením nebo marketingovým oddělením). Plán návrhu slouží jako cenný referenční bod v průběhu celého procesu vývoje. Funguje jako plán, který vede týmy při realizaci úkolů, jako je kódování, návrh, integrace a testování.
Všimněte si, že plán návrhu vždy následuje po:
- analýze požadavků,
- analýze rizik,
- a analýze domény.
Cílem návrhu softwaru je pomoci vývojářům transformovat požadavky do realizace. Proto byste měli očekávat, že proces návrhu softwaru vytvoří tyto artefakty:
- Specifikace požadavků na software – dokument, který popisuje očekávané chování systému při interakci s uživateli, hardwarem a dalšími systémy, a to v podobě funkčních a nefunkčních požadavků. Požadavky by měly být realizovatelné a měřitelné. Musí být také sledovatelné s obchodními požadavky.
- Návrh na vysoké úrovni – tento typ návrhu fragmentuje návrh systému na konkrétnější pohled na subsystémy a moduly. Především se zaměřuje na to, jak se systém implementuje pomocí modulů a jak tyto moduly vzájemně interagují.
- Detailní návrh – návrh softwaru vytváří také detailní návrh systému, který se noří do problematiky implementace modulů. Vývojovým týmům se hodí, protože definuje logickou strukturu každého modulu a jeho rozhraní pro komunikaci s ostatními moduly.
Příklad: SOLID
Abychom vám pomohli pochopit, jakou roli hraje návrh softwaru v procesu tvorby softwaru, podívejme se blíže na jednu z jeho klíčových součástí: princip SOLID.
SOLID odkazuje na následující principy:
Každý z těchto principů vychází z osvědčených způsobů vývoje softwaru. Například zásada jediné odpovědnosti říká, že každá třída by měla mít pouze jednu odpovědnost. Zásada oddělení rozhraní (Interface Segregation Principle) zase navrhuje strukturovat kód tak, aby třída nikdy nebyla nucena implementovat funkci, která není pro její účel nezbytná – jde o ruční metodu kategorizace rozhraní.
Co je to softwarová architektura?
Softwarová architektura funguje jako plán softwarového systému. Pomáhá zvládat složitost systému a nastavuje komunikační/koordinační mechanismus mezi jeho komponentami.
Softwarová architektura spočívá v definování strukturovaného řešení, které splňuje obchodní a technické cíle, a to vše při optimalizaci otázek, jako je bezpečnost nebo výkon.
Již na této úrovni musí vývojové týmy učinit soubor rozhodnutí například o organizaci procesu vývoje softwaru:
- Výběr strukturálních prvků a jejich rozhraní, které budou tvořit systém,
- Definování způsobu, jakým budou tyto prvky spolupracovat (chování),
- Komponování strukturálních a behaviorálních prvků do většího subsystému,
- Architektonické styly řídící organizaci,
- Sladění architektury s klíčovými obchodními cíli.
Tato rozhodnutí budou mít obrovský dopad na výkonnost, kvalitu a udržovatelnost softwaru. V konečném důsledku je softwarová architektura určujícím faktorem úspěchu výsledného produktu.
Ústředním cílem softwarové architektury je identifikace požadavků, které ovlivní strukturu aplikace. Softwarová architektura zpracovává funkční i kvalitativní požadavky, čímž zlepšuje celkovou kvalitu a funkčnost systému.
Dobře propracovaná architektura snižuje obchodní rizika spojená s budováním řešení. Rovněž uzavírá mezeru mezi obchodními a technickými požadavky. Realizací všech scénářů a případů užití řeší softwarová architektura požadavky různých zainteresovaných stran.
Softwarová architektura a návrh: jejich vztah a kritické rozdíly
Softwarová architektura ukazuje strukturu systému a skrývá implementační detaily, přičemž se zaměřuje na to, jak spolu komponenty systému vzájemně komunikují. Návrh softwaru se naproti tomu soustředí na implementaci systému a často zachází do značných podrobností. Návrh softwaru se soustředí na výběr algoritmů a datových struktur a také na implementační detaily každé jednotlivé komponenty.
Jak se dalo očekávat, zájmy návrhu softwaru a architektury se obvykle překrývají. Ale místo toho, abychom ztráceli energii definováním pravidel pro jejich rozlišování, je rozumnější považovat je za dvě části jednoho procesu. Někdy vývojové týmy během návrhu softwaru přijímají rozhodnutí, která se týkají spíše architektury. Na druhou stranu je někdy užitečné soustředit se na návrh trochu více a sledovat, jak pomáhá realizovat nastavenou architekturu.
Zatímco architektura obecně obsahuje ve svém rozsahu návrh, o návrhu se to říci nedá – stručně řečeno, ne všechen návrh má architektonickou povahu. Je úkolem softwarového architekta, aby stanovil hranici mezi softwarovou architekturou a detailním návrhem.
Současné trendy v softwarové architektuře poukazují na skutečnost, že návrh má tendenci se v čase vyvíjet. Softwarový architekt nemůže vědět vše předem a poskytnout kompletní architekturu systému. Obecně platí, že návrh se vyvíjí ve fázích implementace. Jak se systém implementuje, může se z něj softwarový architekt učit a testovat ho na základě reálných požadavků.
Závěr
Softwarová architektura a návrh softwaru jsou správně považovány za dvě samostatné fáze procesu vývoje softwaru. Architektura vyžaduje nadhled na vysoké úrovni a značné zkušenosti. Softwaroví architekti jsou obvykle vedoucími týmů s dlouholetými zkušenostmi. Mají vynikající znalosti o osvědčených a inovativních přístupech, které jim pomáhají přijímat nejlepší rozhodnutí ve fázi plánování.
Pokud chcete vytvořit softwarový produkt, potřebujete mít na palubě zkušeného softwarového architekta. A najít odborníka se správnými znalostmi a zkušenostmi v dané oblasti může být náročné.
Spolčte se s námi a využijte špičkové odborné znalosti v oblasti softwarové architektury a návrhu – naši odborníci mají spoustu zkušeností s dodáváním vysoce kvalitního softwaru společnostem z různých odvětví.
Pátráte po zajímavých článcích? Podívejte se ZDE!