Implementare l'architettura pulita nelle applicazioni Node.js

Che cos'è l'architettura pulita?

L'architettura pulita è un concetto di progettazione del software creato da Robert C. Martin, noto anche come Uncle Bob. Enfatizza la separazione dei problemi, l'organizzazione chiara e l'adesione ai principi SOLID (Single Responsibility, Open-Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation e Dependency Inversion).

L'architettura pulita mira a creare applicazioni più manutenibili, scalabili e meno dipendenti da librerie e framework specifici. Si basa sull'organizzazione del codice in livelli distinti, ciascuno con il proprio insieme di responsabilità e dipendenze. In questo modo si garantisce che ogni componente abbia un unico scopo, sia facile da testare e modificare e possa essere sostituito facilmente senza interrompere l'applicazione. Nel contesto delle applicazioni Node.js, la Clean Architecture aiuta gli sviluppatori a costruire applicazioni che possono crescere con l'evolversi dei requisiti dell'applicazione, con nuove librerie o con una logica aziendale più complessa.

Vantaggi dell'architettura pulita nelle applicazioni Node.js

L'applicazione dei principi della Clean Architecture alle applicazioni Node.js offre diversi vantaggi:

1. Manutenibilità: Separando i problemi e assicurando che ogni componente abbia una singola responsabilità, la base di codice diventa più organizzata e più facile da mantenere.
2. Scalabilità: Con una struttura ben definita e una separazione netta dei livelli, diventa più facile scalare l'applicazione aggiungendo nuove caratteristiche o estendendo le funzionalità esistenti.
3. Test e debug più semplici: Quando i componenti hanno responsabilità chiaramente definite, la scrittura di test unitari e il debug dei problemi diventano più gestibili.
4. Gestione delle dipendenze: Clean Architecture sostiene il principio dell'inversione delle dipendenze, secondo il quale i moduli di livello superiore non dovrebbero dipendere da quelli di livello inferiore, ma affidarsi alle astrazioni. Questo approccio semplifica la gestione delle dipendenze nelle applicazioni Node.js.
5. Collaborazione con il team: Una base di codice ben organizzata consente una comunicazione più chiara tra i membri del team, che possono comprendere facilmente la struttura, le responsabilità e le dipendenze di ciascun componente.
6. Agnostica rispetto a framework e librerie: concentrandosi sulla logica aziendale di base e riducendo al minimo le dipendenze da librerie o framework specifici, l'applicazione Node.js diventa più a prova di futuro e meno vulnerabile all'obsolescenza.

Componenti importanti dell'architettura pulita

Per comprendere l'applicazione della Clean Architecture nei progetti Node.js, è essenziale esaminare alcuni dei suoi componenti principali:

1. Entità: Sono gli elementi fondamentali della logica aziendale, come utenti, ordini, prodotti o altri elementi specifici del dominio. Incapsulano le regole di business e sono indipendenti da framework, librerie e persino dall'applicazione stessa.
2. Casi d'uso: I casi d'uso definiscono la logica specifica dell'applicazione, come la creazione di un utente, l'aggiornamento di un ordine o il recupero di un elenco di prodotti. Dipendono dalle entità e interagiscono con i livelli esterni specifici del framework attraverso le interfacce.
3. Controllori: I controllori, come le richieste e le risposte HTTP, fanno da ponte tra i casi d'uso e il mondo esterno. Gestiscono le richieste in arrivo, chiamano il caso d'uso appropriato e restituiscono la risposta al cliente.
4. Gateway: I gateway sono interfacce che definiscono il contratto di comunicazione tra i casi d'uso e i sistemi esterni, come database, API o sistemi di messaggistica. Le implementazioni di queste interfacce possono essere scambiate facilmente senza impattare sulla logica di base dell'applicazione.
5. Repository: I repository forniscono dati ai casi d'uso attraverso le interfacce gateway. Di solito si occupano di database, file system o altri meccanismi di archiviazione dei dati e convertono i dati grezzi in entità.

Fonte dell'immagine: Blog Clean Coder

Questi componenti lavorano insieme, consentendo alla vostra applicazione Node.js di seguire i principi della Clean Architecture e di ottenere i vantaggi sopra citati.

Passi per implementare l'architettura pulita in un'applicazione Node.js

L'adozione della Clean Architecture in un'applicazione Node.js comporta diversi passaggi pragmatici per ottenere una struttura organizzata e un codice manutenibile. Ecco alcuni passi chiave da considerare:

Creare una struttura di cartelle standard

Iniziate a organizzare il vostro progetto Node.js in una struttura di cartelle a strati che separi il codice in componenti funzionali distinti. Un approccio comune è quello di creare cartelle come le seguenti:

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• entità: Per gli oggetti del dominio e le regole di business
• use_cases: Per le regole specifiche dell'applicazione e l'orchestrazione
• controllori: Per la gestione dell'input dell'utente e il rendering dell'output
• gateway: Per l'accesso a sistemi esterni e la persistenza dei dati
• repository: Per l'accesso e la gestione dei dati

Definire le entità e i casi d'uso

Le entità sono gli oggetti fondamentali del dominio che incapsulano la logica aziendale di base. I casi d'uso, invece, rappresentano le operazioni specifiche eseguite dall'applicazione. Iniziate a definire questi elementi in base ai requisiti del progetto, assicurandovi che le entità mantengano una chiara separazione delle preoccupazioni e aderiscano ai principi SOLID.

Creare controllori e gateway

I controllori fungono da interfaccia tra l'input dell'utente e i casi d'uso dell'applicazione. Implementate i controllori per accettare l'input, convalidarlo e invocare il caso d'uso appropriato per l'elaborazione. I gateway sono responsabili della comunicazione con i sistemi esterni e della gestione della persistenza dei dati. Definire le interfacce dei gateway nei casi d'uso e implementarle in un livello di gateway separato, per ridurre al minimo l'accoppiamento diretto tra l'accesso ai dati e la logica dell'applicazione.

Implementare l'iniezione delle dipendenze

Per ridurre al minimo i casi di dipendenza diretta tra i diversi componenti, si può utilizzare l'iniezione delle dipendenze. Questa tecnica aiuta a creare codice più manutenibile, testabile e flessibile, passando le dipendenze, come repository e gateway, ai componenti necessari.

Disaccoppiamento da framework e librerie pesanti

Uno degli obiettivi principali della Clean Architecture è ridurre la dipendenza da framework e librerie. Sebbene i framework e le librerie possano essere preziosi per lo sviluppo, è essenziale garantire che la logica aziendale di base rimanga indipendente. Architettando l'applicazione con confini chiari tra i livelli, è possibile modificare o scambiare queste dipendenze in modo più semplice, senza influire sul codice principale.

Esempio reale di architettura pulita in un progetto Node.js

Per illustrare l'applicazione della Clean Architecture in un progetto Node.js, ipotizziamo di sviluppare una semplice applicazione di e-commerce. Ecco una breve panoramica di come si potrebbe implementare la Clean Architecture:

• Entità: Si definiscono modelli di dominio come Cliente, Prodotto, Ordine e Carrello, ciascuno con la propria logica di business e la propria validazione.
• Casi d'uso: Definiscono operazioni specifiche dell'applicazione, come l'aggiunta di articoli a un carrello, l'elaborazione di un ordine o il recupero di informazioni sui prodotti.
• Controllori: Implementare i controllori per gestire le richieste HTTP, analizzare i dati di input, validarli e delegare l'elaborazione al caso d'uso appropriato.
• Gateway: Creare un'interfaccia gateway per la persistenza dei dati e implementare gateway separati per l'accesso al database, le chiamate API remote o altri sistemi esterni.
• Repository: Implementare l'accesso ai dati utilizzando repository che aderiscono alle interfacce gateway, consentendo una gestione flessibile dei dati e un accoppiamento lasco tra i meccanismi di archiviazione e la logica dell'applicazione.

Seguendo questo approccio, otterrete un'architettura pulita, manutenibile e scalabile per la vostra applicazione di e-commerce Node.js.

Sfide e limiti dell'adozione dell'architettura pulita

Se da un lato l'architettura pulita offre diversi vantaggi per le applicazioni Node.js, dall'altro presenta una serie di sfide e avvertenze:

1. Tempi di sviluppo iniziali più lunghi: l'impostazione dell'architettura iniziale e l'implementazione dei componenti possono richiedere più tempo rispetto a un approccio monolitico più tradizionale. Tuttavia, i vantaggi di una manutenzione più semplice, della scalabilità e della riduzione del debito tecnico spesso superano questo costo iniziale.
2. Difficoltà nel separare completamente i problemi: In pratica, ottenere una separazione completa delle preoccupazioni può essere difficile. Alcune dipendenze e preoccupazioni trasversali possono ancora permeare più livelli. È fondamentale perfezionare l'architettura per minimizzare continuamente questi problemi.
3. Compatibilità con i framework e le librerie esistenti: Alcuni framework e librerie possono non aderire ai concetti della Clean Architecture o imporre i propri modelli di architettura. Questo può rendere difficile l'implementazione completa dell'architettura pulita in alcuni progetti. In questi casi, è necessario considerare alternative o sviluppare soluzioni personalizzate per ottenere confini più puliti.

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Seguendo i passi descritti e comprendendo le sfide e le avvertenze intrinseche, gli sviluppatori possono adottare con successo questo approccio per ottenere una maggiore qualità del software e una più facile collaborazione tra i membri del team.

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AppMasterLa piattaforma no-code genera applicazioni backend, web e mobili secondo i principi dell'architettura pulita:

• Leapplicazioni backend sono generate con Go (Golang), che consente di creare applicazioni performanti e manutenibili.
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