ヘキサゴナル・アーキテクチャ（Ports and Adapters）は、アプリケーションのコア・ドメイン・ロジックと、それが相互作用する外部サービス、データ・ソース、ユーザー・インターフェースの間をきれいに分離することを目的としたソフトウェア・アーキテクチャ・パターンである。ヘキサゴナル・アーキテクチャの主な目的は、アプリケーションのコア・ロジックを中心的なものとして扱い、ポートおよびアダプタと呼ばれる明確に定義されたインターフェースを介して外部の世界と接続することで、アプリケーションの保守性、適応性、テスト容易性を向上させることである。
Hexagonal（六角形）」という名前は、このアーキテクチャ・パターンの視覚的表現に由来しています。六角形の各辺に異なるアダプターがあり、コア・ビジネス・ロジックをさまざまな外部サービスに接続しています。このレイアウトはこのアーキテクチャの柔軟性とモジュール性を示しており、アプリケーションのコアに影響を与えることなく、新しいアダプタを簡単に追加したり削除したりすることができます。
六角形アーキテクチャを使用する理由
六角形アーキテクチャを使用すると、Javaアプリケーションにいくつかの利点があります：
- コア・ビジネス・ロジックの分離：コア・ビジネス・ロジックの分離: コア・ドメイン・ロジックを外部の依存関係から分離することで、外部の統合の仕様を気にすることなく、コア機能の実装に集中できます。この分離は、外部サービスから独立してコアロジックをテストできるため、コードのテスト容易性の向上にも役立ちます。
- 保守性と適応性の向上：懸念事項の明確な分離により、外部の依存関係やその実装を変更しても、コアロジックには影響しません。この分離により、アプリケーションの主要機能に影響を与えることなく、外部依存関係を簡単に更新、リファクタリング、交換することができます。
- モジュール性の向上:Hexagonal Architectureは、モジュール化されたコンポーザブルなコンポーネントの開発を促進し、新しい機能の追加やアダプタの交換、アプリケーションの構造の再編成をより簡単にします。
- 柔軟な統合：ポートとアダプタを使用することで、アプリケーションをさまざまなタイプの外部サービスやデータソースに簡単に接続することができ、さまざまな環境や要件への適応性が向上します。
- テスト容易性の向上：コア・ドメイン・ロジックが外部サービスから分離されているため、外部の依存関係チェーン全体をモックまたはスタブアウトすることなく、コア・ビジネス・ルールの単体テストを効率的に作成できます。
画像ソースGitHub
主要概念と用語
ヘキサゴナルアーキテクチャをより理解するために、いくつかの重要な用語と概念を紹介しよう：
コア・ドメイン・ロジック
これはアプリケーションの中心的なビジネスロジックを表し、最も重要な部分です。ヘキサゴナル・アーキテクチャでは、コア・ドメイン・ロジックはデータベース、メッセージング・システム、UIコンポーネントなど、外部の依存関係や関心事から独立している必要があります。
ポート
ポートは、コア・ドメイン・ロジックと外部サービス間の相互作用の契約を定義するインターフェースです。ポートはまた、アプリケーションとそのアダプタ間の入出力フォーマットと通信プロトコルを定義する役割もあります。ポートには2つのタイプがあります：
- ドライビング・ポート：ドライビング・ポート: ドライビング・ポートは、外部アクター(例えば、UIコンポーネントや外部システム)がアプリケーションと対話するために使用します。外部クライアントがコア・ドメイン・ロジックにコマンドやクエリを送信するためのメソッドを定義します。
- ドリブンポート：ドリブンポートは、アプリケーションがデータベース、メッセージングシステム、サードパーティAPIなどの外部サービスとやりとりするために使用します。外部の依存関係からアプリケーションにデータやサービスを提供するためのメソッドを定義します。
アダプタ
アダプタはポートを実装し、コア・ドメイン・ロジックと外部サービス間のギャップを埋める役割を果たします。外部のデータや機能の表現を、アプリケーションで理解できる形式に変換したり、逆にアプリケーションで理解できない形式に変換したりします。
- 駆動アダプタ：駆動アダプタは、外部入力（HTTPリクエストやユーザー入力など）を、コア・ドメイン・ロジックが理解できるコマンドやクエリーに変換します。
- ドリブンアダプター：ドリブンアダプターは、コアドメインロジックの出力と要求を、外部サービスとの対話に必要なコールと操作に変換します。
これらの重要な概念を理解することで、Javaアプリケーションに六角形アーキテクチャを効果的に実装して活用し、保守性、適応性、テスト性を向上させることができます。
Javaでの六角形アーキテクチャの実装
JavaでHexagonal Architectureを実装するには、アプリケーションのコア・ビジネス・ロジックとインフラストラクチャー層の間を明確に分離する必要があります。これは、ヘキサゴナル・アーキテクチャの主要コンポーネントであるポートとアダプターを定義することで実現できる。以下に、Javaでヘキサゴナル・アーキテクチャを実装する手順を示す：
- ポートを定義する：まず、JavaインターフェースとしてPortを定義することから始める。Portは、特定のアプリケーション・インタラクションの契約を表し、コア・ビジネス・ロジックと外部システムまたはUIコンポーネントの間の境界として機能します。各ポートは、期待される入出力を定義する一連のメソッドを公開する必要があります。
- アダプタを実装する：Portインタフェースを実装するJavaクラスを作成します。これらのアダプタは、外部システムの通信プロトコルをPortで定義されたコントラクトに変換します。アダプタは、プライマリとセカンダリの2種類に分類できます。プライマリアダプタはUIやユーザ入力とやり取りし、セカンダリアダプタはデータベース、API、メッセージングシステムなどの外部システムとやり取りします。
- コアのビジネスロジックを作成する：アダプタやポートとは別に開発する。ビジネスロジックは、ストレージやメッセージングなどのインフラに依存せず、純粋でステートレスでなければなりません。これにより、コードベースのテスト容易性と保守性が向上し、コア・ドメインが周囲のアーキテクチャの変更に影響されないことが保証されます。
- コンポーネントを接続する：コンポーネント間の依存関係を管理するために、依存性注入（DI）を使用する。DIは、特定のコンポーネントが必要とする依存関係が、コンポーネント内で直接インスタンス化されるのではなく、外部で提供されることを保証します。これにより、懸念事項の分離がより明確になり、依存関係をテストダブ ルやモックで代用できるようになるため、単体テストが簡素化されます。
六角形アーキテクチャを実装するためのベストプラクティス
六角形アーキテクチャを最大限に活用するために、以下のベストプラクティスを検討してください：
- モジュール性を重視する：十分に定義されたインターフェースと抽象化を使用して、モジュール性を念頭にアプリケーションを設計します。コンポーネントをモジュール化することで、コアとなるビジネスロジックを変更することなく、実装を簡単に入れ替えることができます。
- コア・ドメイン・ロジックを分離する：コア・ドメイン・ロジックをすっきりとさせ、インフラストラクチャの問題とは切り離します。これにより、アプリケーションのテストと保守が容易になり、テクノロジーや要件の変更にも対応しやすくなります。
- 明確なポート契約を定義する：ポートの定義されたインターフェースが明確かつ簡潔であることを確認し、アプリケーション相互作用の契約を効果的に確立します。これにより、コア・ドメイン・ロジックと外部システムとの間にきれいな分離ができ、実装の適応や変更に柔軟に対応できるようになります。
- 依存関係の逆転を強制する：依存性の注入（DI）を使用して、コンポーネント間の依存関係を管理します。これにより、クリーンな関係分離が促進され、結合が減少し、必要に応じてテストダブルモックやモックを注入できるため、テストが簡素化されます。
- 一貫した命名規則を適用する：一貫した命名規則を使用して、プロジェクト内のポートとアダプタを明確に識別します。これにより、コードベースの可読性と保守性が向上し、開発者がアーキテクチャを容易に理解できるようになります。
六角形アーキテクチャの実例
数多くのウェブアプリケーション、マイクロサービス、企業ソフトウェアシステムが、より優れた保守性、適応性、柔軟性を実現するために六角形アーキテクチャを採用しています。実際の例をいくつか紹介しよう：
- eコマースプラットフォーム：eコマースシステムは、決済ゲートウェイ、配送プロバイダー、在庫管理システムなど、さまざまな外部サービスとの統合を必要とすることがよくあります。Hexagonal Architectureにより、開発者はモジュール式のシステムを構築できます。各統合は個別のAdapterとして実装できるため、異なるプロバイダー間の切り替えや、サードパーティーのサービス更新への対応が容易になります。
- マイクロサービス：マイクロサービスはHexagonal Architectureの優れたユースケースだ。MicroservicesアーキテクチャをHexagonalの原則で実装することで、懸念事項の明確な分離、優れた保守性、データベース、API、メッセージングシステムなどの複数の外部サービスやコンポーネントへの柔軟な接続を実現できます。
- コンテンツ管理システム（CMS）：DrupalやWordPressなどの一般的なCMSプラットフォームは、さまざまな外部プラグイン、テーマ、データベースと相互作用する必要があるため、ヘキサゴナルアーキテクチャの恩恵を受けることができます。六角形の原則を実装することで、開発者はコードのメンテナンスを簡素化し、外部の依存関係や要件の変更に容易に対応することができます。
これらの実例から学び、勉強することで、自分のプロジェクトにHexagonal Architectureの原則を適用し、保守性が高く、柔軟で、適応しやすいアプリケーションを作成する方法をよりよく理解することができます。HexagonalアーキテクチャーをAppMaster.ioのようなプラットフォームと統合することで、アプリケーション開発プロセスを合理化することができ、Hexagonalアーキテクチャーにおけるベストプラクティスに従ったバックエンド、ウェブ、モバイルアプリケーションを構築しながら、AppMaster のno-code 機能のメリットを享受することができることを覚えておいてください。
Hexagonal ArchitectureとAppMaster.ioの統合
AppMaster.ioプロジェクト内にHexagonal Architectureを統合することで、保守性、適応性、柔軟性を高めることができます。Hexagonal Architectureの原則を守りながら、バックエンドやウェブアプリのコアドメインロジックを設計することができます。これらのコンポーネントを外部サービスやUIコンポーネントと接続することで、合理的なアプリケーション開発プロセスを確立できます。AppMaster.ioは、開発者がバックエンド、ウェブ、モバイルアプリケーションを視覚的に作成できる強力なノーコードプラットフォームです。
AppMaster.ioは、一連のツールと直感的なインターフェイスにより、プロジェクトにおけるHexagonal Architectureの実装を簡素化するのに役立ちます。Hexagonal ArchitectureをAppMaster.ioと統合するには、以下の手順に従います：
ステップ1：Visual BP Designerを使ってコア・ドメイン・ロジックを設計する
AppMaster.ioのビジュアルBPデザイナーを使用して、コア・ドメイン・ロジックを設計することから始めます。コアとなる論理コンポーネントをクリーンな状態に保ち、主要な責務に集中するようにします。このアプローチはHexagonal Architectureが提唱するSeparation of Concernを維持するのに役立ちます。
ステップ2: 外部サービスのポートとアダプタを定義する
アプリケーションがやり取りする必要のある外部サービスを特定し、必要なPortsとAdaptersを定義します。AppMaster.ioでは、外部サービスと通信するためのカスタムendpoints 。これらのカスタムendpoints を使用してPortを定義し、各外部サービスとの対話に必要なロジックをカプセル化するAdaptersを実装します。
ステップ3: ユーザーインターフェイスとインタラクションの設計
AppMaster.ioのドラッグアンドドロップUIビルダーを使って、ウェブアプリケーションとモバイルアプリケーションのユーザーインターフェイスをデザインします。UIコンポーネントがHexagonal Architectureの原則に準拠していることを確認し、コアドメインロジックや外部サービスと通信するための適切なPortsに接続します。
ステップ 4: UIコンポーネントにビジネスロジックを実装する
AppMaster.ioでは、Webおよびモバイルアプリケーション用のビジュアルBPデザイナーを使用して、UIコンポーネントのビジネスロジックを定義することができます。六角形アーキテクチャの原則に従うことで、コアドメインロジックや外部サービスと効果的に統合する、適応性と保守性の高いUIを作成できます。
ステップ5：アプリケーションの公開とデプロイ
アプリケーションのコア・ドメイン・ロジック、ポート、アダプタ、UIが設計・実装されたら、AppMaster.ioの "Publish "ボタンを押して、アプリケーションのソースコードを生成し、コンパイルし、テストを実行し、Dockerコンテナ（バックエンドのみ）にパックし、クラウドにデプロイします。
その他のヒント
- Dependency Injectionを使用して、アプリケーションのコンポーネント間の依存関係を管理し、変更とスケーラビリティを簡素化しましょう。
- PortとAdaptersを設計する際はモジュール化を目指し、各コンポーネントが独立して動作するようにします。
- ヘキサゴナル・アーキテクチャを実装するためのベスト・プラクティスを採用し、懸念事項の分離、モジュール性、クリーンなアーキテクチャに重点を置く。
ソフトウェア開発者のチャド・ファウラー氏は、「年を取れば取るほど、技術分野で解決すべき最大の問題は、必要以上に物事を難しくするのをやめさせることだと気づく」と鋭く観察している。この言葉は、AppMaster.ioが複雑なものを単純化する際にも当てはまります。ビジュアルなBPデザイナー、直感的なUIビルダー、パワフルなプロジェクト管理ツールを活用することで、ヘキサゴナルアーキテクチャの信条をシームレスにプロジェクトに取り入れることができ、合理的な開発の時代を切り開くことができます。
