Ohjelmistojen rakentaminen on monimutkainen prosessi, joka koostuu monista eri osista. Niiden joukossa ovat ohjelmistojen arkkitehtuurin kehittäminen ja suunnittelu. Jostain syystä nämä kaksi ohjelmistokehityksen kriittistä vaihetta sekoitetaan usein keskenään. Tämä sekaannus voi johtaa väärinkäsityksiin, jotka saattavat vaarantaa koko kehitysprosessin.
Lue tämä artikkeli, niin saat selville, mitä ohjelmistoarkkitehtuuri ja ohjelmistosuunnittelu ovat ja miten ne eroavat toisistaan.
Ohjelmistoarkkitehtuurilla tarkoitetaan prosessia, jossa ohjelmiston ominaisuudet käännetään strukturoiduksi ratkaisuksi, joka vastaa liiketoiminnallisia ja teknisiä vaatimuksia. Mitä ovat ohjelmiston ominaisuudet? Ne ovat ominaisuuksia, kuten turvallisuus, joustavuus, skaalautuvuus tai uudelleenkäytettävyys.
Ohjelmistoarkkitehtuurissa keskitytään kehittämään ohjelmiston luurankoa ja korkean tason infrastruktuuria. Ohjelmistosuunnittelu puolestaan keskittyy kooditason suunnitteluun. Siinä käsitellään ongelmia, kuten yksittäisten moduulien toimintoja, luokkien laajuutta, eri toimintojen tarkoituksia ja muuta vastaavaa.
Mitä on ohjelmistosuunnittelu?
Ohjelmistosuunnittelussa on kyse suunnittelusuunnitelman laatimisesta, jossa syvennytään eri elementteihin, joista järjestelmä koostuu. Se osoittaa, miten ne toimivat yhdessä järjestelmän vaatimusten täyttämiseksi.
Miksi kehitystiimit suorittavat ohjelmistosuunnittelua? Suunnittelusuunnitelman laatiminen mahdollistaa järjestelmän vaatimuksista neuvottelemisen sekä odotusten asettamisen asiakkaiden ja sidosryhmien (esimerkiksi suoran johdon tai markkinointiosaston) kanssa. Suunnittelusuunnitelma toimii arvokkaana viitekehyksenä koko kehitysprosessin ajan. Se toimii ikään kuin suunnitelmana, joka ohjaa tiimejä esimerkiksi koodauksen, suunnittelun, integroinnin ja testauksen kaltaisten tehtävien toteuttamisessa.
Huomaa, että suunnittelusuunnitelma tehdään aina seuraavien vaiheiden jälkeen:
- vaatimusanalyysi,
- riskianalyysi,
- ja toimialuekohtainen analyysi.
Ohjelmistosuunnittelun avulla kehittäjät voivat auttaa muuttamaan vaatimukset toteutukseksi. Siksi ohjelmistosuunnitteluprosessin pitäisi odottaa tuottavan näitä artefakteja:
- Ohjelmistovaatimusmäärittely – asiakirja, jossa kuvataan järjestelmän odotettu käyttäytyminen vuorovaikutuksessa käyttäjien, laitteiston ja muiden järjestelmien kanssa toiminnallisten ja muiden kuin toiminnallisten vaatimusten muodossa. Vaatimusten tulisi olla toteutettavissa ja mitattavissa. Niiden on myös oltava jäljitettävissä liiketoimintavaatimuksiin.
- Korkean tason suunnittelu – tämäntyyppinen suunnittelu pilkkoo järjestelmäsuunnittelun tarkempaan näkemykseen osajärjestelmistä ja moduuleista. Tärkeintä on, että siinä keskitytään siihen, miten järjestelmä toteutetaan moduuleilla ja miten nämä moduulit ovat vuorovaikutuksessa keskenään.
- Yksityiskohtainen suunnittelu – ohjelmistosuunnittelu tuottaa myös yksityiskohtaisen järjestelmäsuunnittelun, jossa syvennytään moduulien toteuttamisen ongelmaan. Se on kätevä kehitystiimille, koska siinä määritellään jokaisen moduulin looginen rakenne ja sen rajapinta kommunikointia varten muiden moduulien kanssa.
Esimerkki: SOLID
Jotta ymmärtäisit paremmin ohjelmistosuunnittelun roolin ohjelmistojen rakentamisprosessissa, tarkastellaan tarkemmin yhtä sen keskeisistä osatekijöistä: SOLID-periaatetta.
SOLID viittaa seuraaviin periaatteisiin: Single Responsibility (yksi vastuu), Open Closed (avoin suljettu), Liskov substitution (Liskovin korvaaminen), Interface Segregation (rajapintojen erottelu) ja Dependency Inversion (riippuvuuden kääntäminen).
Jokainen näistä periaatteista juontaa juurensa taistelussa testatuista tavoista kehittää ohjelmistoja. Esimerkiksi Yhden vastuun periaate sanoo, että jokaisella luokalla tulisi olla vain yksi vastuu. Rajapintojen erotteluperiaate puolestaan ehdottaa koodin jäsentämistä siten, että luokka ei koskaan joudu toteuttamaan funktiota, joka ei ole sen tarkoituksen kannalta välttämätön – käden menetelmä rajapintojen luokitteluun.
Mitä on ohjelmistoarkkitehtuuri?
Ohjelmistoarkkitehtuuri toimii ohjelmistojärjestelmän pohjapiirustuksena. Se auttaa hallitsemaan järjestelmän monimutkaisuutta ja perustaa sen komponenttien välisen kommunikaatio-/koordinaatiomekanismin.
Ohjelmistoarkkitehtuurissa on kyse jäsennellyn ratkaisun määrittelemisestä, joka vastaa liiketoiminnallisia ja teknisiä tavoitteita ja optimoi samalla tietoturvan tai suorituskyvyn kaltaisia asioita.
Jo tällä tasolla kehitystiimien on tehtävä joukko päätöksiä esimerkiksi ohjelmistokehitysprosessin organisoinnista:
- Järjestelmän muodostavien rakenteellisten elementtien ja niiden rajapintojen valitseminen,
- Määritellään, miten nämä elementit tekevät yhteistyötä (käyttäytyminen),
- Rakenteellisten ja käyttäytymiseen liittyvien elementtien kokoaminen suuremmaksi osajärjestelmäksi,
- Organisaatiota ohjaavat arkkitehtuurityylit,
- Arkkitehtuurin yhteensovittaminen keskeisten liiketoimintatavoitteiden kanssa.
Näillä päätöksillä on valtava vaikutus ohjelmiston suorituskykyyn, laatuun ja ylläpidettävyyteen. Viime kädessä ohjelmistoarkkitehtuuri on lopputuotteen menestystä määrittävä tekijä.
Ohjelmistoarkkitehtuurin keskeinen tavoite on tunnistaa vaatimukset, jotka vaikuttavat sovelluksen rakenteeseen. Ohjelmistoarkkitehtuuri käsittelee sekä toiminnallisia että laatuvaatimuksia, mikä parantaa järjestelmän kokonaislaatua ja toiminnallisuutta.
Hyvin kehitetty arkkitehtuuri vähentää ratkaisun rakentamiseen liittyviä liiketoimintariskejä. Se myös kuroo umpeen kuilun liiketoiminnallisten ja teknisten vaatimusten välillä. Toteuttamalla kaikki skenaariot ja käyttötapaukset ohjelmistoarkkitehtuuri vastaa eri sidosryhmien vaatimuksiin.
Ohjelmistoarkkitehtuuri ja suunnittelu: niiden suhde ja kriittiset erot
Ohjelmistoarkkitehtuuri näyttää järjestelmän rakenteen ja piilottaa toteutuksen yksityiskohdat keskittyen siihen, miten järjestelmän komponentit ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Ohjelmistosuunnittelu sen sijaan keskittyy järjestelmän toteutukseen, ja siinä syvennytään usein huomattavan yksityiskohtaisesti. Ohjelmistosuunnittelussa keskitytään algoritmien ja tietorakenteiden valintaan sekä jokaisen yksittäisen komponentin toteutuksen yksityiskohtiin.
Ohjelmistosuunnittelun ja -arkkitehtuurin huolenaiheet ovat odotetusti usein päällekkäisiä. Mutta sen sijaan, että hukkaisi energiaa niiden erottelusääntöjen määrittelyyn, on fiksumpaa käsitellä niitä saman prosessin kahtena osana. Joskus kehitystiimit tekevät ohjelmistosuunnittelun aikana päätöksiä, jotka ovat enemmän arkkitehtonisia. Toisaalta joskus on hyödyllistä keskittyä hieman enemmän suunnitteluun ja katsoa, miten se auttaa toteuttamaan asetetun arkkitehtuurin.
Mikäli arkkitehtuuri sisältää yleisesti ottaen suunnittelun piiriinsä, samaa ei voi sanoa suunnittelusta – lyhyesti sanottuna kaikki suunnittelu ei ole luonteeltaan arkkitehtuuria. Ohjelmistoarkkitehdin tehtävänä on vetää raja ohjelmistoarkkitehtuurin ja yksityiskohtaisen suunnittelun välille.
Ohjelmistoarkkitehtuurin nykyiset suuntaukset viittaavat siihen, että suunnittelulla on taipumus kehittyä ajan myötä. Ohjelmistoarkkitehti ei voi tietää kaikkea etukäteen ja tarjota täydellistä järjestelmäarkkitehtuuria. Yleensä suunnittelu kehittyy toteutusvaiheiden aikana. Kun järjestelmä toteutetaan, ohjelmistoarkkitehti voi oppia siitä ja testata sitä todellisia vaatimuksia vasten.
Johtopäätös
Ohjelmistoarkkitehtuuria ja ohjelmistosuunnittelua käsitellään perustellusti ohjelmistokehitysprosessin kahtena erillisenä vaiheena. Arkkitehtuuri vaatii korkean tason näkemystä ja huomattavaa kokemusta. Ohjelmistoarkkitehdit ovat yleensä ryhmänjohtajia, joilla on monen vuoden kokemus. Heillä on erinomainen tietämys taistelussa testatuista ja innovatiivisista lähestymistavoista, mikä auttaa heitä tekemään parhaita päätöksiä suunnitteluvaiheessa.
Jos aiot rakentaa ohjelmistotuotetta, tarvitset mukaasi ammattitaitoisen ohjelmistoarkkitehdin. Ja oikean aluetuntemuksen ja kokemuksen omaavan ammattilaisen löytäminen voi olla haastavaa.
Työskentele kanssamme ja hyödynnä ohjelmistoarkkitehtuurin ja -suunnittelun huippuasiantuntemusta – asiantuntijoillamme on runsaasti kokemusta laadukkaiden ohjelmistojen toimittamisesta eri toimialojen yrityksille.
Psst! Etsitkö mielenkiintoisia artikkeleita? Tutustu TÄSTÄ!