Budowanie oprogramowania to skomplikowany proces składający się z wielu różnych części. Wśród nich są rozwój architektury oprogramowania i projektowanie. Z jakiegoś powodu, te dwa krytyczne etapy rozwoju oprogramowania są często mylone ze sobą. To zamieszanie może prowadzić do nieporozumień, które mogą umieścić cały proces rozwoju na ryzyko.
Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się, co architektura oprogramowania i projektowanie oprogramowania są i jak różnią się od siebie.
Architektura oprogramowania odnosi się do procesu tłumaczenia charakterystyki oprogramowania w ustrukturyzowane rozwiązanie, które pasuje do wymagań biznesowych i technicznych. Czym są cechy oprogramowania? Są to cechy takie jak bezpieczeństwo, elastyczność, skalowalność lub możliwość ponownego wykorzystania.
Architektura oprogramowania koncentruje się na rozwoju szkieletu i infrastruktury wysokiego poziomu oprogramowania. Projektowanie oprogramowania, z drugiej strony, koncentruje się na projektowaniu na poziomie kodu. Zajmuje się takimi problemami, jak funkcje poszczególnych modułów, zakres klas, cele różnych funkcji i tym podobne.
Czym jest projektowanie oprogramowania?
Projektowanie oprogramowania polega na budowaniu planu projektu, który zagłębia się w różne elementy tworzące system. Pokazuje on, jak współpracują one ze sobą, aby spełnić wymagania systemu.
Dlaczego zespoły programistów wykonują projektowanie oprogramowania? Opracowanie planu projektu umożliwia negocjowanie wymagań systemowych, a także ustalenie oczekiwań z klientami i interesariuszami (np. bezpośrednim kierownictwem lub działem marketingu). Plan projektu służy jako cenny punkt odniesienia w całym procesie wytwarzania. Działa jak plan, który prowadzi zespoły w realizacji zadań, takich jak kodowanie, projektowanie, integracja i testowanie.
Zauważ, że plan projektu zawsze pojawia się po:
- analizie wymagań,
- analizie ryzyka,
- i analizie domeny.
Projektowanie oprogramowania ma na celu pomóc programistom przekształcić wymagania w implementację. Dlatego należy oczekiwać, że w procesie projektowania oprogramowania powstaną następujące artefakty:
- Specyfikacja wymagań programowych – dokument opisujący oczekiwane zachowanie systemu podczas interakcji z użytkownikami, sprzętem i innymi systemami, w postaci wymagań funkcjonalnych i niefunkcjonalnych. Wymagania powinny być możliwe do spełnienia i mierzalne. Muszą być również identyfikowalne z wymaganiami biznesowymi.
- Projektowanie wysokopoziomowe – ten rodzaj projektowania fragmentuje projekt systemu na bardziej szczegółowy widok podsystemów i modułów. Co najważniejsze, koncentruje się na tym, jak system implementuje moduły i jak te moduły współdziałają ze sobą.
- Projektowanie szczegółowe – projektowanie oprogramowania generuje również szczegółowy projekt systemu, który zagłębia się w problem implementacji modułów. Przydaje się on zespołom programistów, ponieważ określa logiczną strukturę każdego modułu i jego interfejs do komunikacji z innymi modułami.
Przykład: SOLID
Aby pomóc Ci zrozumieć rolę, jaką projektowanie oprogramowania odgrywa w procesie budowania oprogramowania, przyjrzyjmy się bliżej jednemu z jego kluczowych składników: zasadzie SOLID.
SOLID odnosi się do następujących zasad: Single Responsibility, Open Closed, Liskov substitution, Interface Segregation, and Dependency Inversion.
Każda z tych zasad wywodzi się ze sprawdzonych w boju sposobów tworzenia oprogramowania. Na przykład zasada pojedynczej odpowiedzialności (Single Responsibility Principle) mówi, że każda klasa powinna mieć tylko jedną odpowiedzialność. Zasada Segregacji Interfejsów, z drugiej strony, sugeruje strukturyzację kodu w sposób zapewniający, że klasa nigdy nie jest zmuszona do implementacji funkcji, która nie jest niezbędna dla jej celu – ręczna metoda kategoryzacji interfejsów.
Co to jest architektura oprogramowania?
Architektura oprogramowania działa jako plan systemu oprogramowania. Pomaga zarządzać złożonością systemu i ustanawia mechanizm komunikacji/koordynacji pomiędzy jego komponentami.
Architektura oprogramowania polega na zdefiniowaniu uporządkowanego rozwiązania, które spełnia cele biznesowe i techniczne, jednocześnie optymalizując kwestie takie jak bezpieczeństwo czy wydajność.
To już na tym poziomie zespoły programistów muszą podjąć zestaw decyzji dotyczących na przykład organizacji procesu tworzenia oprogramowania:
- Wybór elementów strukturalnych i ich interfejsów tworzących system,
- Definiowanie, jak te elementy będą ze sobą współpracować (zachowanie),
- Komponowanie elementów strukturalnych i behawioralnych w większy podsystem,
- Style architektoniczne kierujące organizacją,
- Zgodność architektury z kluczowymi celami biznesowymi.
Te decyzje będą miały ogromny wpływ na wydajność, jakość i łatwość utrzymania oprogramowania. Ostatecznie architektura oprogramowania jest czynnikiem definiującym sukces produktu końcowego.
Centralnym celem architektury oprogramowania jest identyfikacja wymagań, które będą miały wpływ na strukturę aplikacji. Architektura oprogramowania obsługuje zarówno wymagania funkcjonalne, jak i jakościowe, poprawiając ogólną jakość i funkcjonalność systemu.
Dobrze opracowana architektura zmniejsza ryzyko biznesowe związane z budową rozwiązania. Zamyka również lukę pomiędzy wymaganiami biznesowymi i technicznymi. Realizując wszystkie scenariusze i przypadki użycia, architektura oprogramowania odpowiada na wymagania różnych interesariuszy.
Architektura oprogramowania i projektowanie: ich związek i krytyczne różnice
Architektura oprogramowania pokazuje strukturę systemu i ukrywa szczegóły implementacji, koncentrując się na tym, jak komponenty systemu współdziałają ze sobą. Projektowanie oprogramowania, z drugiej strony, koncentruje się na realizacji systemu, często zagłębiając się w znacznym stopniu szczegółów. Projektowanie oprogramowania skupia się na wyborze algorytmów i struktur danych, a także na szczegółach implementacji każdego pojedynczego komponentu.
Jak można się spodziewać, obawy związane z projektowaniem oprogramowania i architekturą mają tendencję do nakładania się. Ale zamiast tracić energię na definiowanie zasad ich rozróżniania, mądrzej jest traktować je jako dwie części jednego procesu. Czasami zespoły programistów podejmują decyzje, które są bardziej architektoniczne podczas projektowania oprogramowania. Z drugiej strony, czasami warto skupić się na projektowaniu nieco bardziej i zobaczyć, jak pomaga ono w realizacji ustalonej architektury.
Podczas gdy architektura ogólnie zawiera projektowanie w swoim zakresie, tego samego nie można powiedzieć o projektowaniu – w skrócie, nie wszystkie projekty są z natury architektoniczne. Zadaniem architekta oprogramowania jest wyznaczenie granicy między architekturą oprogramowania a szczegółowym projektem.
Obecne trendy w architekturze oprogramowania wskazują na fakt, że projekt ma tendencję do ewoluowania w czasie. Architekt oprogramowania nie może wiedzieć wszystkiego z góry i dostarczyć pełnej architektury systemu. Ogólnie rzecz biorąc, projekt rozwija się podczas etapów implementacji. W miarę jak system jest wdrażany, architekt oprogramowania może wyciągnąć z niego wnioski i przetestować go pod kątem rzeczywistych wymagań.
Wnioski
Architektura oprogramowania i projektowanie oprogramowania są słusznie traktowane jako dwa oddzielne etapy procesu tworzenia oprogramowania. Architektura wymaga wysokopoziomowego spojrzenia i dużego doświadczenia. Architekci oprogramowania są zwykle liderami zespołów z wieloletnim doświadczeniem. Posiadają wyjątkową wiedzę na temat sprawdzonych w boju i innowacyjnych podejść, która pomaga im podejmować najlepsze decyzje w fazie planowania.
Jeśli chcesz zbudować produkt programistyczny, potrzebujesz wykwalifikowanego architekta oprogramowania na pokładzie. Znalezienie profesjonalisty z odpowiednią wiedzą i doświadczeniem może być trudne.
Zespołuj się z nami, aby skorzystać z najlepszej wiedzy w zakresie architektury oprogramowania i projektowania – nasi eksperci mają duże doświadczenie w dostarczaniu wysokiej jakości oprogramowania dla firm z różnych branż.
Psst! Szukasz ciekawych artykułów? Sprawdź TUTAJ!