Как выбрать правильную архитектуру ПО при создании IT-проекта: понятие, виды, тестирование, польза для бизнеса

Архитектура ПО имеет ключевое значение для успеха IT-проекта. Она определяет его структуру, дизайн и удобство программной системы в целом. Как выбрать правильную архитектуру ПО, чтобы выпускать продукты быстро и качественно? И, что немаловажно, делать их гибкими для дальнейших изменений без дополнительных вложений? Ответы найдете в нашей статье.

Задумываться о выборе архитектуры ПО будущего проекта стоит не только техническим специалистам, но и владельцам бизнеса. Зачем? На первый взгляд, абсолютно незачем. Но чтобы создать приложение, которое будут скачивать миллионы пользователей, или сайт с неменьшей проходимостью, нужно хоть немного понимать, как система работает изнутри. Чтобы в спешке не нанимать дополнительный штат тестировщиков и разработчиков, и, самое главное, не переписывать приложение или сайт с нуля, когда они находятся на стадии выпуска или уже вышли в массы, если внезапно потребуется другая структура. А также вовремя решать проблему при малейших сбоях системы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ ПО

Если вы посмотрите различные источники, то увидите, что четкого определения, что же такое архитектура программного обеспечения (ПО) — нет. Только ее признаки и роль, которую она играет при создании цифровых продуктов. И роль эта довольно существенная. Качественная архитектура прежде всего облегчает обслуживание ПО в дальнейшем: внесение в него изменений и дополнений; включает в себя организацию структурных компонентов и их взаимодействие. На этой основе можно дать такое определение:

Архитектура ПО — набор модулей и компонентов системы с описанием того, как они должны разрабатываться и связей между ними. Своеобразный каркас, с которым удобно работать как первоначальным разработчикам, так и тем, кто будет с ним взаимодействовать в будущем.

Что представляют из себя архитектурные модули?

Модуль — это независимый и самодостаточный элемент, который облегчает внесение изменений в ПО и расширение его функциональности, разделяя систему на более мелкие и управляемые части для одновременной разработки и тестирования.

Наглядно архитектуру ПО можно изобразить так:

ЗАДАЧИ АРХИТЕКТУРЫ ПО

Главная идея архитектуры заключается в том, чтобы снизить сложность системы за счет разграничения полномочий и создания четкой структуры, с которой будет удобно работать программистам. От того, насколько хорошо она будет реализована, зависит простота обслуживания ПО, легкость внесения изменений и поддержки функционала в будущем. К задачам архитектуры также можно отнести:

повышение продуктивности процессов: автоматизация действий, сокращение времени на их выполнение;
снижение затрат на разработку и дальнейшее внесение дополнений;
уменьшение рисков при взаимодействии с сайтом или приложением;
удобство использования продукта для разработчиков и конечных потребителей;
сокращение стоимости поддержки функционала.

ВИДЫ АРХИТЕКТУРЫ ПО

Видов архитектурных решений немало. Каждый из них подходит под определенный тип проекта в зависимости от целей, масштабов и требуемых функций:

клиент-серверная;
монолитная;
микросервисная;
бессерверная;
управляемая событием (EDA);
структурированная;
трехуровневая;
поиск-ориентированная и т.д.

К самым популярным и часто используемым при создании IT-продуктов можно отнести следующие виды архитектур:

Клиент-серверная архитектура представляет собой способ организации ПО, при котором задачи распределены между клиентами и серверами. Пользователь сайта или приложения запрашивает данные у сервера, а тот, в свою очередь, предоставляет сведения из запроса.

Монолитная архитектура — традиционная модель ПО, при которой все составляющие системы, в том числе бизнес-логика, пользовательский интерфейс, уровни обработки данных, тесно взаимосвязаны друг с другом, представляют собой единое целое.

Микросервисная архитектура — метод разработки ПО, при котором сложное приложение делится на более мелкие независимые части. Создается система связанных между собой блоков-сервисов.

От чего стоит отталкиваться при выборе архитектуры ПО:

1. Предусматривается ли клиент-серверное взаимодействие?

2. Насколько сложная логика приложения планируется?

3. Есть ли необходимость в делении сервиса на несколько мелких частей для удобства разработки?

Очевидно, что если мы хотим построить шалаш и переночевать в лесу, то заливка фундамента, привоз кирпичей и кровли — лишние действия. Аналогично и здесь. При создании простого сайта-визитки или информационного ресурса не стоит сильно задумываться о паттернах проектирования архитектуры. Бизнес-логики тут особо не будет. Так же, как и при разработке внутреннего приложения для компании, где работают 100 человек, будет странным решением реализовывать балансировщик нагрузок и разворачивать множество серверов, используемых при больших нагрузках и наплыве пользователей.

Выбрать вариант, подходящий под ваш бизнес и непосредственно оказываемые услуги, поможет простая методика. Она состоит из нескольких пунктов, расписав которые будет легче определиться, куда стоит двигаться дальше:

размер проекта;
сложность реализации;
бюджет;
опыт и технологии команды;
обслуживание;
интеграции;
безопасность;
требования;
производительность;
скорость внедрения.

ПРАВИЛЬНАЯ АРХИТЕКТУРА ПО

Грамотно спроектированная архитектура предусматривает такие факторы, как производительность, масштабируемость, безопасность. В обратной ситуации недостатки всплывают уже на стадии QA. Непродуманное проектирование с “бонусом”, например, отсутствия автоматизированных тестов, может в разы увеличить время на проверку системы. В таких случаях даже при небольших изменениях кода невозможно предсказать, где и что может сломаться. Приходится пересматривать абсолютно все.

Критерии правильной архитектуры ПО:

гибкость;
эффективность;
тестируемость;
расширяемость;
масштабируемость;
сопровождаемость кода;
производительность;
отказоустойчивость.

Как понять, что с архитектурой приложения что-то не так?

время на починку дефектов превышает время на разработку новых фичей;
правка одного дефекта порождает десять новых.

ТЕСТИРОВАНИЕ АРХИТЕКТУРЫ ПО

Выявить главные недостатки при проектировании архитектуры, как было сказано выше, можно уже на стадии QA. В данном случае тестирование помогает:

обнаружить возможные дефекты на ранних этапах разработки, что существенно сокращает время и средства на устранение ошибок;
убедиться, что архитектура ПО соответствует требованиям и пожеланиям заказчика;
выявить возможности по оптимизации архитектуры для улучшения производительности и надежности ПО.

МЕТОДИКА ТЕСТИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ ПО

1. Определите цели архитектуры и проведите ее ревью: соответствие логики построения и сопутствующих характеристик требованиям и практикам.

2. Проведите анализ модели архитектуры для выявления возможных проблем и определения возможностей для оптимизации.

3. Подготовьте прототип приложения или сайта: определите тип продукта, стили и технологии, архитектуру развертывания, чтобы посмотреть жизнеспособность дизайна в реальных условиях и получить обратную связь от разработчиков и пользователей.

4. Составьте ключевые сценарии: тестирование архитектуры при помощи сценариев, приближенных к реальности, помогает увидеть сложности при взаимодействии различных компонентов ПО.

Проверить, насколько быстро работает приложение, и как оно справляется с различными видами нагрузок, как правило, позволяет performance тестирование.

Performance тестирование: QA-инженер пишет скрипты (программу), которые отправляют запросы на сервер под видом реальных пользователей.

Что нам дает этот способ проверки? Выявляются предельные нагрузки, с которыми справляется ПО, его точка отказа и скорость восстановления, быстрота ответов от сервера. Выявив проблему, команда разработки начинает процесс ее локализации и устранения.

Выбор той или иной архитектуры ПО необходимо оценивать с учетом уникальных требований и ограничений вашего проекта. Если вы понимаете, что логика системы сложна, и приложением или сайтом будут пользоваться клиенты по всему земному шару, то уже на ранних этапах стоит задуматься, какие шаги приведут к максимальной пользе и сократят вероятность негативного результата. Определиться самостоятельно бывает нелегко, наши специалисты готовы помочь вам с этим непростым решением, выбором оптимальной архитектуры и ее реализацией под нужды конкретного бизнеса.

P.S. Новости из мира разработки и IT в целом в нашем ТГ-канале и на сайте Fusion Tech.