Hexagonal Architecture, of Ports and Adapters, is een architectuurpatroon voor software dat tot doel heeft een schone scheiding aan te brengen tussen de kernlogica van een applicatie en de externe services, gegevensbronnen en gebruikersinterfaces waarmee deze interageert. Het primaire doel van Hexagonal Architecture is om de onderhoudbaarheid, aanpasbaarheid en testbaarheid van een applicatie te verbeteren door de kernlogica als het middelpunt te behandelen en deze te verbinden met de buitenwereld via goed gedefinieerde interfaces, Ports en Adapters genaamd.
De naam "Hexagonal" komt van de visuele weergave van dit architectuurpatroon, dat een zeshoek toont met verschillende adapters aan elke kant, die de kern van de bedrijfslogica verbinden met verschillende externe services. Deze lay-out illustreert de flexibiliteit en modulariteit van deze architectuur, omdat nieuwe adapters eenvoudig kunnen worden toegevoegd of verwijderd zonder de kern van de applicatie te beïnvloeden.
Waarom de Hexagonal Architecture gebruiken?
Het gebruik van Hexagonal Architecture biedt verschillende voordelen voor je Java-applicaties:
- Isolatie van kernbedrijfslogica: Door de kern van de domeinlogica te scheiden van externe afhankelijkheden, kunt u zich richten op het implementeren van de kernfunctionaliteit zonder u zorgen te maken over de specifieke kenmerken van externe integraties. Deze isolatie helpt ook de testbaarheid van uw code te verbeteren, omdat u de kernlogica onafhankelijk van externe services kunt testen.
- Verbeterde onderhoudbaarheid en aanpasbaarheid: Met een duidelijke scheiding van zorgen hebben wijzigingen aan externe afhankelijkheden of hun implementaties geen invloed op de kernlogica. Door deze scheiding kunt u eenvoudig externe afhankelijkheden bijwerken, refactoren of vervangen zonder de hoofdfunctionaliteit van de applicatie te beïnvloeden.
- Verhoogde modulariteit: Hexagonal Architecture bevordert de ontwikkeling van modulaire, samenstelbare componenten, waardoor het eenvoudiger wordt om nieuwe functionaliteit toe te voegen, adapters te vervangen of de structuur van de applicatie te reorganiseren.
- Flexibele integratie: Door het gebruik van Ports en Adapters kan de applicatie eenvoudig worden verbonden met verschillende soorten externe services en gegevensbronnen, waardoor de applicatie beter kan worden aangepast aan verschillende omgevingen en vereisten.
- Verbeterde testbaarheid: Omdat de kern van de domeinlogica is gescheiden van externe services, kunt u effectief unit tests maken voor de kern van de bedrijfsregels zonder dat u de hele externe afhankelijkheidsketen hoeft te mocken of te stubben.
Afbeeldingsbron: GitHub
Sleutelconcepten en terminologie
Om Hexagonal Architecture beter te begrijpen, volgen hier enkele essentiële termen en concepten:
Kern domein logica
Dit vertegenwoordigt de centrale bedrijfslogica van je applicatie en het meest kritieke deel. In Hexagonal Architecture zou de kern domein logica onafhankelijk moeten zijn van alle externe afhankelijkheden en belangen, zoals databases, berichtensystemen, of UI componenten.
Poorten
Poorten zijn interfaces die het contract definiëren voor interacties tussen de kern domein logica en externe diensten. Poorten zijn ook verantwoordelijk voor het definiëren van de in-/uitvoerformaten en communicatieprotocollen tussen uw applicatie en haar adapters. Er zijn twee soorten poorten:
- Aansturende poorten: Aansturende poorten worden gebruikt door externe actoren (bijv. UI-componenten, externe systemen) om te communiceren met je applicatie. Ze definiëren de methoden voor externe clients om commando's en queries naar de kern van de domeinlogica te sturen.
- Gedreven poorten: Gedreven poorten worden gebruikt door je applicatie om te communiceren met externe diensten zoals databases, berichtensystemen of API's van derden. Ze definiëren de methoden voor externe afhankelijkheden om gegevens en diensten aan je applicatie te leveren.
Adapters
Adapters zijn verantwoordelijk voor het implementeren van de Ports en het overbruggen van de kloof tussen de kerndomeinlogica en externe services. Ze vertalen de externe representatie van gegevens en functionaliteit naar een formaat dat wordt begrepen door uw applicatie en vice versa.
- Aansturende adapters: Aansturende adapters vertalen externe invoer (bijvoorbeeld HTTP-verzoeken of gebruikersinvoer) in opdrachten en query's die de kerndomeinlogica kan begrijpen.
- Gedreven adapters: Driven adapters vertalen de output en vereisten van de core domain logic in calls en operaties die nodig zijn voor interactie met externe services.
Als u deze sleutelconcepten begrijpt, kunt u Hexagonal Architecture effectief implementeren en gebruiken in uw Java-applicaties om de onderhoudbaarheid, aanpasbaarheid en testbaarheid te verbeteren.
Hexagonale architectuur implementeren in Java
Het implementeren van Hexagonal Architecture in Java vereist een duidelijke scheiding tussen de kernbedrijfslogica van uw applicatie en de infrastructuurlaag. Dit kan worden bereikt door het definiëren van Ports en Adapters, de belangrijkste componenten van Hexagonal Architecture. Hier volgen de stappen voor het implementeren van Hexagonal Architecture in Java:
- Definieer de Ports: Begin met het definiëren van Ports als Java-interfaces. Een Port vertegenwoordigt het contract voor een specifieke applicatie-interactie en dient als grens tussen de kernbedrijfslogica en de externe systemen of UI-componenten. Elke poort moet een set methoden beschikbaar stellen die de verwachte invoer en uitvoer definiëren.
- Implementeer de Adapters: Maak Java-klassen die de Ports interfaces implementeren. Deze Adapters vertalen het communicatieprotocol van het externe systeem naar het contract dat is gedefinieerd door de Poort. Adapters kunnen worden onderverdeeld in twee typen: primair en secundair. Primaire Adapters hebben interactie met de UI of gebruikersinvoer, terwijl secundaire Adapters te maken hebben met externe systemen zoals databases, API's of berichtensystemen.
- Creëer de kern van de bedrijfslogica: Ontwikkel deze en houd deze gescheiden van de Adapters en Ports. De bedrijfslogica moet puur en stateloos zijn, zonder afhankelijkheid van infrastructuur zoals opslag of berichtenverkeer. Dit verbetert de testbaarheid en onderhoudbaarheid van de codebase en zorgt ervoor dat het kerndomein onaangetast blijft door veranderingen in de omringende architectuur.
- Verbind de componenten: Gebruik Dependency Injection (DI) om afhankelijkheden tussen de componenten te beheren. DI zorgt ervoor dat de afhankelijkheden die nodig zijn voor een bepaald component extern worden aangeboden in plaats van rechtstreeks in het component te worden geïnstantieerd. Dit zorgt voor een schonere scheiding van zorgen en vereenvoudigt unit testen doordat je afhankelijkheden kunt vervangen door testdubbels of mocks.
Beste werkwijzen voor het implementeren van Hexagonal Architecture
Overweeg de volgende best practices om het meeste uit de Hexagonal Architecture te halen:
- Benadruk modulariteit: Ontwerp uw applicatie met modulariteit in gedachten, door goed gedefinieerde interfaces en abstracties te gebruiken. Door componenten modulair te houden, kunt u eenvoudig de ene implementatie vervangen door een andere zonder de kern van de bedrijfslogica te veranderen.
- Isoleer de kern van domeinlogica: Houd de kern van de domeinlogica schoon en gescheiden van de infrastructuur. Dit maakt het gemakkelijker om de applicatie te testen en te onderhouden en aan te passen aan veranderingen in technologie of vereisten.
- Definieer duidelijke poortcontracten: Zorg ervoor dat de gedefinieerde interfaces voor uw Ports duidelijk en beknopt zijn, zodat het contract voor applicatie-interacties effectief wordt vastgelegd. Dit helpt bij het creëren van een schone scheiding tussen de kern van de domeinlogica en externe systemen, waardoor flexibiliteit in het aanpassen of veranderen van de implementatie mogelijk wordt.
- Dwing afhankelijkheid inversie af: Gebruik Dependency Injection (DI) om afhankelijkheden tussen componenten te beheren. Dit bevordert een schone scheiding van zorgen, vermindert koppeling en vereenvoudigt het testen doordat je testdubbels of mocks kunt injecteren wanneer dat nodig is.
- Gebruik consistente naamgevingsconventies: Gebruik consistente naamgevingsconventies om Ports en Adapters binnen je project duidelijk te identificeren. Dit verbetert de leesbaarheid en onderhoudbaarheid van je codebase, waardoor ontwikkelaars de architectuur gemakkelijk kunnen begrijpen.
Voorbeelden van Hexagonal Architecture in de praktijk
Talloze webapplicaties, microservices en bedrijfssoftwaresystemen hebben de Hexagonal Architecture toegepast om een betere onderhoudbaarheid, aanpasbaarheid en flexibiliteit te bereiken. Hier zijn enkele voorbeelden uit de praktijk:
- eCommerce platforms: eCommerce systemen vereisen vaak integratie met verschillende externe diensten, zoals betalingsgateways, verzendproviders en voorraadbeheersystemen. Hexagonal Architecture stelt ontwikkelaars in staat om een modulair systeem te creëren, waarbij elke integratie kan worden geïmplementeerd als afzonderlijke Adapters, waardoor het eenvoudig is om te schakelen tussen verschillende aanbieders of zich aan te passen aan updates in services van derden.
- Microservices: Microservices zijn een uitstekende use case voor Hexagonal Architecture. Door een Microservices-architectuur te implementeren met Hexagonal principes, kun je een schone scheiding van zorgen, betere onderhoudbaarheid en flexibiliteit bereiken bij het verbinden met meerdere externe services en componenten, zoals databases, API's en berichtensystemen.
- Content Management Systemen (CMS): Populaire CMS platformen, zoals Drupal of WordPress, kunnen profiteren van Hexagonal Architecture omdat ze moeten communiceren met verschillende externe plugins, thema's en databases. Door Hexagonal principes te implementeren, kunnen ontwikkelaars het onderhoud van code vereenvoudigen en zich gemakkelijk aanpassen aan externe afhankelijkheden of veranderingen in vereisten.
Door deze praktijkvoorbeelden te bestuderen en ervan te leren, kun je beter begrijpen hoe je de Hexagonal Architecture principes kunt toepassen in je eigen projecten om onderhoudbare, flexibele en eenvoudig aanpasbare applicaties te maken. Vergeet niet dat de integratie van Hexagonal Architecture met platforms zoals AppMaster.io u kan helpen bij het stroomlijnen van uw applicatieontwikkelingsproces, zodat u backend-, web- en mobiele apps kunt bouwen die de best practices van Hexagonal Architecture volgen, terwijl u profiteert van de voordelen van AppMaster's no-code mogelijkheden.
Hexagonal Architecture integreren met AppMaster.io
Het integreren van Hexagonal Architecture in je AppMaster.io project kan de onderhoudbaarheid, aanpasbaarheid en flexibiliteit verbeteren. Het stelt je in staat om de kerndomeinlogica in je backend en webapp te ontwerpen terwijl je je houdt aan de principes van Hexagonal Architecture. Je kunt een gestroomlijnd applicatieontwikkelingsproces opzetten door deze componenten te verbinden met externe services en UI-componenten. AppMaster.io is een krachtig no-code platform waarmee ontwikkelaars visueel backend-, web- en mobiele applicaties kunnen maken.
Met zijn set tools en intuïtieve interface kan AppMaster.io u helpen de implementatie van Hexagonal Architecture in uw projecten te vereenvoudigen. Volg deze stappen om Hexagonal Architecture te integreren met AppMaster.io:
Stap 1: Ontwerp de kern van de domeinlogica met Visual BP Designer
Begin met het ontwerpen van uw kern domein logica met behulp van AppMaster.io's visuele BP Designer. Zorg ervoor dat u uw logische kerncomponenten schoon en gericht houdt op hun primaire verantwoordelijkheden. Deze aanpak helpt bij het behouden van de scheiding van zorgen die wordt aanbevolen door de Hexagonal Architecture.
Stap 2: Definieer poorten en adapters voor externe services
Identificeer de externe services waarmee uw applicatie moet communiceren en definieer de benodigde poorten en adapters. AppMaster Met .io kunt u aangepaste endpoints maken om te communiceren met externe services. Gebruik deze aangepaste endpoints om Ports te definiëren en Adapters te implementeren die de logica inkapselen die nodig is voor interactie met elke externe service.
Stap 3: Ontwerp de gebruikersinterface en interactie
Ontwerp de gebruikersinterface van uw web- en mobiele applicaties met behulp van AppMaster.io's drag-and-drop UI builder. Zorg ervoor dat uw UI-componenten voldoen aan de Hexagonal Architecture-principes en verbind ze met de juiste poorten voor communicatie met de kerndomeinlogica en externe services.
Stap 4: Bedrijfslogica voor UI-componenten implementeren
AppMasterMet .io kunt u de bedrijfslogica van uw UI-componenten definiëren met behulp van de visuele BP-designer voor web- en mobiele toepassingen. Door de Hexagonal Architecture-principes te volgen, kunt u een aanpasbare en onderhoudbare UI maken die effectief integreert met uw kerndomeinlogica en externe services.
Stap 5: Publiceer en implementeer uw applicatie
Als de kernlogica van uw applicatie, Ports, Adapters en UI zijn ontworpen en geïmplementeerd, kunt u op de knop "Publiceren" drukken in AppMaster.io om de broncode voor uw applicatie te genereren, deze te compileren, tests uit te voeren, in Docker-containers te verpakken (alleen backend) en naar de cloud uit te rollen.
Extra tips
- Gebruik Dependency Injection om de afhankelijkheden tussen de componenten van je applicatie te beheren, wat wijzigingen en schaalbaarheid vereenvoudigt.
- Streef naar modulariteit bij het ontwerpen van je Ports en Adapters, zodat elk component onafhankelijk werkt.
- Maak gebruik van best practices voor het implementeren van Hexagonal Architecture, waarbij de nadruk ligt op het scheiden van zorgen, modulariteit en een schone architectuur.
Zoals softwareontwikkelaar Chad Fowler scherpzinnig opmerkte: "Hoe ouder ik word, hoe meer ik me realiseer dat het grootste probleem om op te lossen in de techniek is om mensen te laten stoppen met dingen moeilijker te maken dan ze hoeven te zijn." Dit is waar als AppMaster.io complexiteiten vereenvoudigt. Door gebruik te maken van de visuele BP Designer, een intuïtieve UI-bouwer en krachtige tools voor projectbeheer, kunt u naadloos de grondbeginselen van de Hexagonal Architecture in uw projecten integreren en een tijdperk van gestroomlijnde ontwikkeling inluiden.
