img

Наиболее полезные шаблоны архитектуры программного обеспечения

В этой статье мы расскажем про самые популярные и полезные паттерны архитектуры программного обеспечения.

icon strelka icons icons

узнай больше на курсе

Python программист с нуля
Стань разработчиком на одном из самых популярных языков программирования - Python
Укажите вашу электронную почту
Неверный адрес электронной почты
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Готово!
Отправили доступы на вашу
электронную почту
Java-разработчик с нуля
Освойте backend-разработку и программирование на Java, фреймворки Spring и Maven, работу с базами данных и API
Укажите вашу электронную почту
Неверный адрес электронной почты
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Готово!
Отправили доступы на вашу
электронную почту
C# разработчик с нуля
На курсе ты освоишь основы программирования на C#, включая синтаксис, объектно-ориентированное программирование и асинхронное программирование.
Укажите вашу электронную почту
Неверный адрес электронной почты
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Готово!
Отправили доступы на вашу
электронную почту

Многоуровневая архитектура (n-уровневая)

Многоуровневая архитектура является одной из самых распространенных. Ее идея заключается в том, что компоненты с одинаковыми функциями организованы в горизонтальные слои, или уровни. В результате чего каждый уровень выполняет определенную роль в приложении.

В таком варианте архитектуры нет ограничения на количество уровней, которое может иметь приложение. При этом здесь также продвигается концепция разграничения полномочий. Многоуровневая архитектура абстрагирует представление о программном обеспечении как о едином целом; предоставляя достаточно информации для понимания ролей каждого уровня и взаимосвязи между ними. Стандартной реализацией такой модели может быть:

  • Пользовательский интерфейс/уровень представления: отображение и запуск пользовательского интерфейса, отправка запросов серверному приложению.
  • Уровень приложений: содержит уровень представления, уровень приложения, уровень предметной области и уровень хранения и управления данными.
  • Уровень предметной области: этот уровень содержит всю логику предметной области, сущности, события и другие типы объектов, которые содержат логику предметной области.
  • Уровень базы данных: это уровень данных, который используется для сохранения данных, которые будут использоваться сервером приложений.
Многоуровневая архитектура

Пример: десктоп приложение, электронная коммерция или веб-приложения и т.д.


Клиент-сервер

Это наипростейшая архитектура, состоящая из сервера и нескольких клиентов. Она представляет собой распределенную структуру, которая распределяет задачи или рабочую нагрузку между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами.

При такой архитектуре, когда клиент отправляет запрос данных на сервер, сервер принимает этот запрос и отвечает клиенту, предоставляя требуемые данные. Клиенты своими ресурсами не делятся.

Клиент-сервер

Пример: электронная почта, обмен документами, банковские операции и т.д.


Event-Bus (событийно-ориентированная архитектура)

Это распределенная асинхронная архитектура для создания быстро масштабируемых реактивных приложений. Такая архитектура подходит для стека приложений любого уровня, от маленьких до сложных. Основная идея – асинхронная доставка и обработка событий.

Эта модель состоит из четырех основных компонентов:

  • Источник события
  • Получатель события
  • Канал
  • Шина событий

Источник публикует сообщение в определенный канал на шине событий. Получатель подписывается на определенный канал и получает сообщения, которые публикуются на канале, на который они подписаны.

Event-Bus

Пример: электронная коммерция, разработка мобильных приложений, службы уведомлений и т.д.


Шаблон брокера

Этот шаблон можно использовать для структурирования распределенных систем с несвязанными компонентами, взаимодействующими посредством удаленных вызовов служб. Компонент брокер отвечает за координацию обмена данными между компонентами; таких как переадресация запросов, а также передача результатов и исключений.

Серверы публикуют свои возможности (услуги и характеристики) брокеру. Клиенты запрашивает услугу у брокера, и затем брокер перенаправляет клиента к подходящей услуге из своего реестра.

Шаблон брокера<

Пример: ПО брокера сообщений, Apache ActiveMQ, Apache Kafka, RabbitMQ, JBoss Messaging и т.д.


Микросервисный шаблон

В данной модели службы взаимодействуют с использованием синхронных протоколов, таких как HTTP/REST, или асинхронных протоколов, таких как AMQP (Advanced Message Queuing Protocol - расширенный протокол организации очереди сообщений). Службы можно разрабатывать и разворачивать независимо, и каждая служба будет иметь собственную базу данных. Согласованность данных между службами поддерживается с помощью шаблона Saga (последовательность локальных транзакций).

Микросервисный шаблон

Пример: может быть реализован в различных вариантах использования, особенно в обширном конвейере данных


Одноранговая модель (Peer-to-Peer)

Здесь, как и в обычной клиент-серверной архитектуре, несколько клиентов взаимодействуют с центральным сервером. Но модель одноранговой сети (Р2Р) состоит из децентралированной сети одноранговых узлов.

В этом шаблоне узлы ведут себя и как клиенты, и как серверы. Одноранговые узлы могут функционировать как клиент, запрашивающий услуги у других одноранговых узлов, и как сервер, предоставляющий услуги другим одноранговым узлам.

Сети Р2Р распределяют рабочую нагрузку между одноранговыми узлами, и все они вносят и потребляют ресурсы внутри сети без необходимости использования централизованного сервера. Одноранговый узел может динамически менять свою роль с течением времени

Одноранговая модель

Пример: файлообменные сети, мультимедийные протоколы PDTP, P2PTV, биткоин, блокчен и т.д.


Blackboard (доска объявлений)

Данный паттерн полезен при решении задач, для которых не известны детерминированные стратегии решения.

Все компоненты имеют доступ к «доске объявлений». Компоненты могут создавать новые объекты данных, которые в последствие будут добавлены на эту доску. Компоненты ищут определенные типы данных на доске и находят их по образцу, совпадающему с существующим источником знаний.

Этот шаблон состоит из трех основных компонентов:

  • Доска объявлений: структурированная глобальная память, которая содержит объекты из пространства решений.
  • Источник знаний: специализированные модули с собственным представлением решения
  • Компонент управления: выбирает, настраивает и выполняет модули
Blackboard

Пример: быстрое распознавание, идентификация структуры белка, интерпретация сигналов звуколокатора, программы машинного обучения и т.д.

Ссылка
скопирована
Получите бесплатные уроки на наших курсах
Все курсы
icon strelka icons icons

узнай больше на курсе

Python программист с нуля
Стань разработчиком на одном из самых популярных языков программирования - Python
Подробнее о курсе
Java-разработчик с нуля
Освойте backend-разработку и программирование на Java, фреймворки Spring и Maven, работу с базами данных и API
Подробнее о курсе
C# разработчик с нуля
На курсе ты освоишь основы программирования на C#, включая синтаксис, объектно-ориентированное программирование и асинхронное программирование.
Подробнее о курсе
Фронтенд-разработчик с нуля
Погрузитесь в мир веб-разработки, освоив основные инструменты работы: HTML, CSS, JavaScript
Подробнее о курсе
Разработка приложений на Flutter и Dart
Научись создавать кроссплатформенные приложения на Flutter, освой язык Dart
Подробнее о курсе
Автоматизированное тестирование на Python
Изучите автоматизацию тестирования на Python чтобы стать востребованным специалистом
Подробнее о курсе
Еще по теме:
img
SQL или NoSQL, вот в чём вопрос! И как раз с этим вопросом мы поможем сегодня разобраться. Что использовать в каких случаях, где есть какие преимущества и как возможно использовать их все вместе.
img
Вебхуки позволяют различным системам обмениваться данными в реальном времени. В этой статье мы разберём, что такое вебхук, как он работает, где и зачем его использовать, а также как настроить.
img
Redis — один из самых популярных инструментов для хранения данных. В статье разбираем, что такое Redis и как его можно использовать.
Весенние скидки
30%
50%
60%
До конца акции: 30 дней 24 : 59 : 59