アプリケーションアーキテクチャとは何ですか?

アプリケーションのアーキテクチャ 組織がソフトウェアの構築方法を決定するために使用する一連のパターンとテクニックです。

アプリケーションのコンポーネント間の相互作用を定義します。また、ミドルウェアやデータベースなどのコア サービスに関連する相互作用も定義します。アーキテクチャは、組織、業界、またはアプリケーションの種類に固有のものである場合があります。

家の建築がインテリア デザインと異なるのと同じように、アーキテクチャはソフトウェア デザインとは異なります。ソフトウェア デザイナーは、アーキテクチャの原則に基づいてデザインを作成します。アーキテクチャは、デザインを導くガードレールのセットです。

ほとんどのエンタープライズ アプリケーション アーキテクチャには、次の 3 つの基本レイヤーが組み込まれています。

1. 当学校区の データベース層 サーバー、データベース、ネットワーク、ストレージ、ミドルウェアなどの低レベルの依存関係に関連するモジュールが含まれています。
2. 当学校区の ビジネス層 ビジネスに固有のロジック ルールを設定するモジュールが含まれます。例としては、通貨計算、ワークフロー、アプリケーション インターフェイス、データ モデルなどがあります。
3. 当学校区の プレゼンテーション層 ユーザーがアプリケーションと対話する方法を定義します。例としては、メニュー構造、ナビゲーション スキーム、ボタンなどの対話型コンポーネントの配置などがあります。

使用できる他のレイヤーの例は次のとおりです。

• 機能レイヤー: ビジネスルールに基づいてシステムがどのように動作するかを指定します
• アプリケーションコア層: データベースの上に位置します

健全なアーキテクチャ原則では、各レイヤーは下位レイヤーとは通信できるが上位レイヤーとは通信できないと規定されています。このルールにより、複雑さが増していわゆる「スパゲッティ アーキテクチャ」につながる依存関係の作成が防止されます。

アプリケーション アーキテクチャが必要なのはなぜですか?

理由はいくつかあります アプリケーションのアーキテクチャ は重要：

• 一貫して使用およびアクセスされるサービスのセットを制限することで複雑さを軽減します。
• 冗長性とテクノロジーの無秩序な拡散を制限することでコストを削減します。
• 既存のアプリケーションを変更するときに他のユーザーが従う一貫したロードマップを作成します。
• さまざまな種類のアプリケーションに最適なサービスを指定することにより、効率が向上します。

たとえば、トランザクション アプリケーション用の特定のリレーショナル データベース管理システムが推奨事項に含まれる場合があります。同様に、開発者は、アプリケーション アーキテクチャに基づいて、分析用途に特定の NoSQL データベースを好む場合があります。

エンタープライズ アプリケーション アーキテクチャのベスト プラクティス

エンタープライズ アプリケーション アーキテクチャはコンセンサス主導です。全員がソフトウェアの仕様と構築に関与し、定義とサービスに同意します。効果的なアプリケーション アーキテクチャには次のような特徴があります。

• 時の試練に耐える
• 組織のソフトウェア開発方法を強化する
• 柔軟性を最大化し、複雑さを最小限に抑え、 技術的負債

エンタープライズ アーキテクチャのベスト プラクティスは、規模と速度の両方において再利用性を最大限に高めます。また、通信の条件を指定することにより、レイヤー間の依存関係を最小限に抑える必要があります。

たとえば、データベース レイヤーは、壊れにくい依存関係を作成しないように、プレゼンテーション レイヤーの機能に依存してはなりません。また、複数のユーザーを同時に受け入れるために、プレゼンテーション レイヤーでエンド ユーザー サービスを分離することも重要です。このルールにより、ユーザー セッションが隣接する企業のビジネス サービスやデータベース サービスに依存することも防止されます。

レイヤー内であっても、相互依存関係を最小限に抑えます。たとえば、契約と顧客は密接に関連していますが、各要素は他の要素がなくても存在できる必要があります。依存関係が必要な場合は、要素を 1 つのモジュールに結合します。

レイヤーに含めるモジュールは慎重に選択してください。データベース レイヤーでビジネス ルールを定義しないでください。また、ビジネス レイヤーでデータベース ルールを定義しないでください。ビジネス レイヤー モジュールは、認証や検証チェックなどの汎用タスクではなく、会社のビジネスに固有の機能に限定する必要があります。

原則として、プレゼンテーション層とデータベース層の間で直接やり取りすることは避けてください。安全なアプローチとしては、パブリック データを読み取り専用として公開し、更新をセキュリティ制御の対象とすることです。

エンタープライズ アプリケーション アーキテクチャの 7 つのタイプ

開発者が利用できるオプションの範囲が広がるにつれて、アーキテクチャの種類も増えてきました。ここでは、最も一般的なエンタープライズ アーキテクチャの例を示します。

1. モノリシックアーキテクチャ

モノリシックアーキテクチャは通常、 レガシーシステム 最新のサービス指向構造が利用可能になる前に開発されました。このアーキテクチャでは、すべての機能が自己完結型です。変更のたびに、チームはソフトウェアをテストして再コンパイルする必要があります。

モノリシック ソフトウェアは複雑で、拡張性が低く、更新が困難です。ただし、機能がシンプルでトラフィックの少ないツールを備えた小規模プロジェクトには便利です。許容されるユース ケースの例としては、Web 計算機やブログなどがあります。

2. サービス指向アーキテクチャ

サービス指向アーキテクチャは 1990 年代に登場し、現代のマイクロサービスへと進化しました。このアプローチでは、アプリケーションを個別の再利用可能なサービスに分割します。

これらのサービスは共通のエンタープライズサービスバスを介して相互に通信します。メッセージキューイングまたはパブリッシュアンドサブスクライブ技術を使用してメッセージを交換します。 非同期的に.

3. マイクロサービス アーキテクチャ

マイクロサービス アーキテクチャは、DevOps などのクラウド ネイティブのアジャイル開発環境で使用されます。このアプローチでは、アプリケーションを次のような可能な限り小さなコンポーネントに分割します。

• IoT、生成AI、AWSなどの他の先端テクノロジーとの疎結合な統合性
• 機能的に独立
• 再利用可能な

開発者はマイクロサービスからアプリケーションを組み立て、迅速なソフトウェア開発を可能にします。

結果として得られるアプリケーションは拡張性に優れ、回復力も優れています。個々のサービスに障害が発生しても、アプリケーション全体が停止することはありません。また、中断することなく改善を導入できます。複数の開発者が同時に同じアプリケーションで作業できます。

4. イベント駆動型アーキテクチャ

イベント駆動型アーキテクチャは、リアルタイム処理やセルフサービス シナリオで広く使用されています。イベント駆動型アーキテクチャは、定義済みのスケジュールでデータのバッチを処理するのではなく、ボタンの押下やクレジットカードのスワイプなどのイベントに応答します。

イベント駆動型アプリケーションは、イベントがそのアクションに関連付けられた一連の特定のタスクを開始するため、多くの場合、マイクロサービス アーキテクチャ上に構築されます。

5. Webアプリケーションアーキテクチャ

Web アプリケーション アーキテクチャは、ブラウザーで実行されるプログラムやモバイル アプリケーションに特有のものです。インターネットの分散性を考慮し、使用可能なコンポーネントとそれらの論理的な相互作用を定義します。

ブラウザの機能が向上するにつれて、Web アプリケーションのアーキテクチャはより微妙なものになってきました。たとえば、プログレッシブ ウェブ アプリはどのブラウザでも動作し、インターネットに接続していなくても豊富な機能を提供します。

Web アプリのアーキテクチャでは、ロジックとユーザー インターフェイス要素を保存する場所や、Web ページ要素が読み込まれる順序を決定できます。

6. モバイルアプリケーションアーキテクチャ

モバイル アプリケーション アーキテクチャは Web アプリに似ていますが、モバイル デバイスの処理能力、メモリ、ストレージ容量がより優れています。また、プラットフォーム間での移植性のための構造も指定します。

7.サーバーレスアーキテクチャ

サーバーレス アーキテクチャは、マイクロサービス モデルの最新の進化形ですが、まだ比較的珍しいものです。このアプローチでは、ソフトウェア コンテナー内のクラウドベースのサードパーティ サービスによってアプリケーションが構築されます。

サーバーレス関数は拡張性に優れており、非常に迅速に起動およびシャットダウンできます。また、クラウド インスタンスが不要なため、サーバーレスはソフトウェアを展開する最も安価な方法の 1 つです。一般的な用途は次のとおりです。

• イベント処理
• 画像認識
• 自動ソフトウェアテスト
• 機械翻訳

適切なエンタープライズ アプリケーション アーキテクチャを選択する方法

すべてのユースケースに適した単一のアーキテクチャはありませんが、ほとんどのアーキテクチャは複数のシナリオに適合できるほど柔軟です。必要な機能から始めて、基盤となるプラットフォームまで作業することで、選択肢を絞り込むことができます。

場合によっては、複数のアーキテクチャの要素を組み合わせる必要があります。適切なアーキテクチャを決定する際に考慮すべき要素をいくつか示します。

選択はあなた次第です

今日、組織はソフトウェアの構築において、これまで以上に多くの選択肢を持っています。選択肢が多すぎると混乱が生じることもありますが、開発チームが DevOps 手法や最新のクラウドネイティブ テクノロジーへの移行をためらう理由はありません。

堅牢なエンタープライズ アプリケーション アーキテクチャは、新しいテクノロジが利用可能になるとすぐにそれに対応し、従来の「ウォーターフォール」開発とアジャイル プラクティスに適したものでなければなりません。

レイヤーとルールを定義するための適切なプラクティスに従うことで、開発チームは適応性があり、将来性があり、根本的に堅牢なアーキテクチャを作成できます。