Die hexagonale Architektur oder Ports und Adapter ist ein Software-Architekturmuster, das darauf abzielt, eine saubere Trennung zwischen der Kerndomänenlogik der Anwendung und den externen Diensten, Datenquellen und Benutzeroberflächen, mit denen sie interagiert, zu schaffen. Das Hauptziel der hexagonalen Architektur besteht darin, die Wartbarkeit, Anpassbarkeit und Testbarkeit einer Anwendung zu verbessern, indem die Kernlogik als Kernstück behandelt und über klar definierte Schnittstellen, die sogenannten Ports und Adapter, mit der Außenwelt verbunden wird.
Der Name "Hexagonal" stammt von der visuellen Darstellung dieses Architekturmusters, das ein Sechseck mit verschiedenen Adaptern auf jeder Seite zeigt, die die Kerngeschäftslogik mit verschiedenen externen Diensten verbinden. Dieses Layout veranschaulicht die Flexibilität und Modularität dieser Architektur, da neue Adapter leicht hinzugefügt oder entfernt werden können, ohne den Kern der Anwendung zu beeinträchtigen.
Warum eine hexagonale Architektur verwenden?
Die Verwendung der hexagonalen Architektur bietet mehrere Vorteile für Ihre Java-Anwendungen:
- Isolierung der Kerngeschäftslogik: Durch die Trennung der Kerndomänenlogik von externen Abhängigkeiten können Sie sich auf die Implementierung der Kernfunktionalität konzentrieren, ohne sich um die Besonderheiten externer Integrationen kümmern zu müssen. Diese Isolierung trägt auch zur Verbesserung der Testbarkeit Ihres Codes bei, da Sie die Kernlogik unabhängig von externen Diensten testen können.
- Verbesserte Wartbarkeit und Anpassbarkeit: Durch eine klare Trennung der Bereiche haben Änderungen an externen Abhängigkeiten oder deren Implementierungen keine Auswirkungen auf die Kernlogik. Diese Trennung ermöglicht es Ihnen, externe Abhängigkeiten problemlos zu aktualisieren, zu refaktorisieren oder zu ersetzen, ohne die Hauptfunktionalität der Anwendung zu beeinträchtigen.
- Erhöhte Modularität: Die hexagonale Architektur fördert die Entwicklung modularer, zusammensetzbarer Komponenten, was das Hinzufügen neuer Funktionen, den Austausch von Adaptern oder die Umstrukturierung der Anwendung vereinfacht.
- Flexible Integration: Durch die Verwendung von Ports und Adaptern kann die Anwendung leicht mit verschiedenen Arten von externen Diensten und Datenquellen verbunden werden, was ihre Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Umgebungen und Anforderungen verbessert.
- Verbesserte Testbarkeit: Da die Kerndomänenlogik von den externen Diensten getrennt ist, können Sie effektiv Unit-Tests für die Kerngeschäftsregeln erstellen, ohne die gesamte externe Abhängigkeitskette mocken oder ausblenden zu müssen.
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Schlüsselkonzepte und Terminologie
Um die hexagonale Architektur besser zu verstehen, werden hier einige wichtige Begriffe und Konzepte erläutert:
Kerndomänenlogik
Dies stellt die zentrale Geschäftslogik Ihrer Anwendung dar und ist der kritischste Teil. In der hexagonalen Architektur sollte die Kerndomänenlogik unabhängig von externen Abhängigkeiten und Belangen sein, wie z. B. Datenbanken, Messaging-Systeme oder UI-Komponenten.
Ports
Ports sind Schnittstellen, die den Vertrag für Interaktionen zwischen der Kerndomänenlogik und externen Diensten definieren. Ports sind auch für die Definition der Eingabe-/Ausgabeformate und Kommunikationsprotokolle zwischen Ihrer Anwendung und ihren Adaptern verantwortlich. Es gibt zwei Arten von Ports:
- Driving Ports: Treibende Ports werden von externen Akteuren (z. B. UI-Komponenten, externe Systeme) zur Interaktion mit Ihrer Anwendung verwendet. Sie definieren die Methoden für externe Clients, um Befehle und Abfragen an die Kerndomänenlogik zu senden.
- Angetriebene Ports: Angetriebene Ports werden von Ihrer Anwendung verwendet, um mit externen Diensten wie Datenbanken, Messaging-Systemen oder APIs von Drittanbietern zu interagieren. Sie definieren die Methoden für externe Abhängigkeiten, um Daten und Dienste für Ihre Anwendung bereitzustellen.
Adapter
Adapter sind für die Implementierung der Ports und die Überbrückung der Kluft zwischen der Kerndomänenlogik und den externen Diensten verantwortlich. Sie übersetzen die externe Darstellung von Daten und Funktionen in ein Format, das von Ihrer Anwendung verstanden wird und vice versa.
- Treiber-Adapter: Treiberadapter übersetzen externe Eingaben (z. B. HTTP-Anfragen oder Benutzereingaben) in Befehle und Abfragen, die die Kerndomänenlogik verstehen kann.
- Angetriebene Adapter: Angetriebene Adapter übersetzen die Ausgaben und Anforderungen der Kerndomänenlogik in Aufrufe und Operationen, die für die Interaktion mit externen Diensten erforderlich sind.
Das Verständnis dieser Schlüsselkonzepte wird Ihnen helfen, die hexagonale Architektur in Ihren Java-Anwendungen effektiv zu implementieren und zu nutzen, um die Wartbarkeit, Anpassbarkeit und Testbarkeit zu verbessern.
Implementierung der hexagonalen Architektur in Java
Die Implementierung der hexagonalen Architektur in Java erfordert eine klare Trennung zwischen der Kerngeschäftslogik Ihrer Anwendung und der Infrastrukturschicht. Dies kann durch die Definition von Ports und Adaptern erreicht werden, die die Hauptkomponenten der hexagonalen Architektur sind. Im Folgenden werden die Schritte zur Implementierung der hexagonalen Architektur in Java beschrieben:
- Definieren Sie die Ports: Beginnen Sie mit der Definition von Ports als Java-Schnittstellen. Ein Port stellt den Vertrag für eine bestimmte Anwendungsinteraktion dar und dient als Grenze zwischen der Kerngeschäftslogik und den externen Systemen oder UI-Komponenten. Jeder Port sollte eine Reihe von Methoden bereitstellen, die die erwarteten Eingaben und Ausgaben definieren.
- Implementieren Sie die Adapter: Erstellen Sie Java-Klassen, die die Schnittstellen der Ports implementieren. Diese Adapter übersetzen das Kommunikationsprotokoll des externen Systems in den durch den Port definierten Vertrag. Adapter können in zwei Typen eingeteilt werden: primäre und sekundäre. Primäre Adapter interagieren mit der Benutzeroberfläche oder Benutzereingaben, während sekundäre Adapter mit externen Systemen wie Datenbanken, APIs oder Nachrichtensystemen arbeiten.
- Erstellen Sie die zentrale Geschäftslogik: Entwickeln Sie sie und halten Sie sie von den Adaptern und Ports getrennt. Die Geschäftslogik sollte rein und zustandslos sein, ohne Abhängigkeit von Infrastrukturbelangen wie Speicherung oder Nachrichtenübermittlung. Dies verbessert die Testbarkeit und Wartbarkeit der Codebasis und stellt sicher, dass die Kerndomäne von Änderungen an der umgebenden Architektur unberührt bleibt.
- Verbinden Sie die Komponenten: Verwenden Sie Dependency Injection (DI), um Abhängigkeiten zwischen den Komponenten zu verwalten. DI stellt sicher, dass die von einer bestimmten Komponente benötigten Abhängigkeiten extern bereitgestellt werden, anstatt direkt in der Komponente instanziiert zu werden. Dies sorgt für eine sauberere Trennung von Belangen und vereinfacht Unit-Tests, da Sie Abhängigkeiten durch Testdoubles oder Mocks ersetzen können.
Best Practices für die Implementierung der hexagonalen Architektur
Um die hexagonale Architektur optimal zu nutzen, sollten Sie die folgenden Best Practices beachten:
- Betonen Sie die Modularität: Entwerfen Sie Ihre Anwendung unter Berücksichtigung der Modularität und verwenden Sie gut definierte Schnittstellen und Abstraktionen. Durch die Modularität der Komponenten können Sie eine Implementierung leicht gegen eine andere austauschen, ohne die Kerngeschäftslogik zu verändern.
- Isolieren Sie die Kerndomänenlogik: Halten Sie die Kerndomänenlogik sauber und getrennt von allen Infrastrukturbelangen. Dies erleichtert das Testen und die Wartung der Anwendung sowie die Anpassung an Änderungen der Technologie oder der Anforderungen.
- Definieren Sie klare Port-Verträge: Stellen Sie sicher, dass die definierten Schnittstellen für Ihre Ports klar und prägnant sind und den Vertrag für die Interaktionen mit der Anwendung effektiv festlegen. Dies trägt zu einer sauberen Trennung zwischen der Kerndomänenlogik und externen Systemen bei und ermöglicht Flexibilität bei der Anpassung oder Änderung der Implementierung.
- Erzwingen Sie die Inversion von Abhängigkeiten: Verwenden Sie Dependency Injection (DI), um Abhängigkeiten zwischen Komponenten zu verwalten. Dies fördert eine saubere Trennung von Belangen, reduziert die Kopplung und vereinfacht das Testen, da Sie bei Bedarf Testdoubles oder Mocks injizieren können.
- Wenden Sie konsistente Benennungskonventionen an: Verwenden Sie einheitliche Namenskonventionen, um Ports und Adapter in Ihrem Projekt eindeutig zu identifizieren. Dies verbessert die Lesbarkeit und Wartbarkeit Ihrer Codebasis und ermöglicht es Entwicklern, die Architektur leicht zu verstehen.
Beispiele aus der Praxis für die hexagonale Architektur
Zahlreiche Webanwendungen, Microservices und Unternehmenssoftwaresysteme haben die hexagonale Architektur übernommen, um eine bessere Wartbarkeit, Anpassbarkeit und Flexibilität zu erreichen. Hier sind ein paar Beispiele aus der Praxis:
- eCommerce-Plattformen: eCommerce-Systeme erfordern häufig die Integration mit verschiedenen externen Diensten, wie Zahlungs-Gateways, Versandanbietern und Bestandsverwaltungssystemen. Die hexagonale Architektur ermöglicht es Entwicklern, ein modulares System zu erstellen, bei dem jede Integration als separater Adapter implementiert werden kann, so dass es einfach ist, zwischen verschiedenen Anbietern zu wechseln oder sich an Aktualisierungen von Diensten Dritter anzupassen.
- Microservices: Microservices sind ein hervorragender Anwendungsfall für die hexagonale Architektur. Durch die Implementierung einer Microservices-Architektur mit Hexagonal-Prinzipien können Sie eine saubere Trennung von Belangen, eine bessere Wartbarkeit und Flexibilität bei der Verbindung mit mehreren externen Diensten und Komponenten, wie Datenbanken, APIs und Messaging-Systemen, erreichen.
- Content-Management-Systeme (CMS): Beliebte CMS-Plattformen wie Drupal oder WordPress können von der hexagonalen Architektur profitieren, da sie mit verschiedenen externen Plugins, Themes und Datenbanken interagieren müssen. Durch die Implementierung von Hexagonal-Prinzipien können Entwickler die Code-Wartung vereinfachen und sich problemlos an externe Abhängigkeiten oder geänderte Anforderungen anpassen.
Wenn Sie diese Beispiele aus der Praxis studieren und daraus lernen, können Sie besser verstehen, wie Sie die Prinzipien der Hexagonalen Architektur in Ihren eigenen Projekten anwenden können, um wartbare, flexible und leicht anpassbare Anwendungen zu erstellen. Denken Sie daran, dass die Integration von Hexagonal Architecture mit Plattformen wie AppMaster.io Ihnen dabei helfen kann, Ihren Anwendungsentwicklungsprozess zu rationalisieren. So können Sie Backend-, Web- und mobile Anwendungen erstellen, die den Best Practices von Hexagonal Architecture folgen, und gleichzeitig die Vorteile der Funktionen von AppMaster's no-code nutzen.
Integration von Hexagonal Architecture mit AppMaster.io
Die Integration von Hexagonal Architecture in Ihr AppMaster.io-Projekt kann die Wartbarkeit, Anpassbarkeit und Flexibilität verbessern. Sie ermöglicht es Ihnen, die Kerndomänenlogik in Ihrem Backend und Ihrer Webanwendung zu entwerfen und dabei die Prinzipien der Hexagonalen Architektur zu befolgen. Durch die Verbindung dieser Komponenten mit externen Diensten und UI-Komponenten können Sie einen rationalisierten Anwendungsentwicklungsprozess einrichten. AppMaster.io ist eine leistungsstarke No-Code-Plattform, die es Entwicklern ermöglicht, Backend-, Web- und mobile Anwendungen visuell zu erstellen.
Mit seiner Reihe von Werkzeugen und seiner intuitiven Oberfläche kann AppMaster.io Ihnen helfen, die Implementierung von Hexagonal Architecture in Ihren Projekten zu vereinfachen. Um Hexagonal Architecture mit AppMaster.io zu integrieren, führen Sie die folgenden Schritte aus:
Schritt 1: Entwerfen der Kerndomänenlogik mit Visual BP Designer
Beginnen Sie mit dem Entwurf Ihrer Kerndomänenlogik mithilfe des visuellen BP-Designers von AppMaster.io. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre logischen Kernkomponenten sauber und auf ihre primären Aufgaben konzentriert halten. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die von der hexagonalen Architektur befürwortete Trennung von Belangen beizubehalten.
Schritt 2: Definieren von Ports und Adaptern für externe Dienste
Identifizieren Sie die externen Dienste, mit denen Ihre Anwendung interagieren muss, und definieren Sie die erforderlichen Ports und Adapter. AppMaster Mit .io können Sie eigene endpoints erstellen, um mit externen Diensten zu kommunizieren. Verwenden Sie diese benutzerdefinierten endpoints, um Ports zu definieren und Adapter zu implementieren, die die für die Interaktion mit jedem externen Dienst erforderliche Logik kapseln.
Schritt 3: Entwerfen Sie die Benutzeroberfläche und Interaktion
Entwerfen Sie die Benutzeroberfläche Ihrer Web- und Mobilanwendungen mit dem Drag-and-Drop-UI-Builder von AppMaster.io. Stellen Sie sicher, dass Ihre UI-Komponenten den Prinzipien der hexagonalen Architektur entsprechen und verbinden Sie sie mit den entsprechenden Ports für die Kommunikation mit der Kerndomänenlogik und den externen Diensten.
Schritt 4: Implementierung der Geschäftslogik für UI-Komponenten
AppMaster.io ermöglicht es Ihnen, die Geschäftslogik Ihrer UI-Komponenten mithilfe des visuellen BP-Designers für Web- und mobile Anwendungen zu definieren. Indem Sie die Prinzipien der hexagonalen Architektur befolgen, können Sie eine anpassungsfähige und wartbare Benutzeroberfläche erstellen, die sich effektiv in die Kernlogik Ihrer Domäne und in externe Dienste integrieren lässt.
Schritt 5: Veröffentlichen und Bereitstellen Ihrer Anwendung
Nachdem Sie die Kerndomänenlogik, die Ports, die Adapter und die Benutzeroberfläche Ihrer Anwendung entworfen und implementiert haben, können Sie auf AppMaster.io auf die Schaltfläche "Veröffentlichen" klicken, um den Quellcode für Ihre Anwendung zu generieren, ihn zu kompilieren, Tests durchzuführen, ihn in Docker-Container zu packen (nur Backend) und in der Cloud bereitzustellen.
Zusätzliche Tipps
- Verwenden Sie Dependency Injection, um die Abhängigkeiten zwischen den Komponenten Ihrer Anwendung zu verwalten und so Änderungen und Skalierbarkeit zu vereinfachen.
- Achten Sie beim Entwurf Ihrer Ports und Adapter auf Modularität, um sicherzustellen, dass jede Komponente unabhängig arbeitet.
- Setzen Sie Best Practices für die Implementierung der hexagonalen Architektur ein und konzentrieren Sie sich auf die Trennung von Belangen, Modularität und eine saubere Architektur.
Wie der Softwareentwickler Chad Fowler scharfsinnig bemerkte : "Je älter ich werde, desto mehr erkenne ich, dass das größte Problem, das es in der Technik zu lösen gilt, darin besteht, die Menschen davon abzuhalten, die Dinge schwerer zu machen, als sie sein müssen." Dies trifft zu, denn AppMaster.io vereinfacht komplexe Sachverhalte. Mit dem visuellen BP Designer, einem intuitiven UI-Builder und leistungsstarken Projektmanagement-Tools können Sie die Grundsätze der hexagonalen Architektur nahtlos in Ihre Projekte einfließen lassen und so eine Ära der optimierten Entwicklung einläuten.
