Wdrażanie czystej architektury w aplikacjach Node.js

Czym jest Czysta Architektura?

Czysta architektura to koncepcja projektowania oprogramowania stworzona przez Robert C. Martin, znana również jako Uncle Bob. Kładzie ona nacisk na separację zagadnień, przejrzystą organizację i przestrzeganie zasad SOLID (Single Responsibility, Open-Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation i Dependency Inversion).

Czysta architektura ma na celu tworzenie aplikacji, które są bardziej łatwe w utrzymaniu, skalowalne i mniej zależne od konkretnych bibliotek i frameworków. Obraca się wokół organizowania kodu w odrębne warstwy, z których każda ma własny zestaw obowiązków i zależności. Zapewnia to, że każdy komponent ma jeden cel, jest łatwy do testowania i modyfikowania oraz można go łatwo wymienić bez przerywania działania aplikacji. W kontekście aplikacji Node.js, Clean Architecture pomaga programistom tworzyć aplikacje, które mogą rozwijać się wraz ze zmieniającymi się wymaganiami aplikacji, nowymi bibliotekami lub bardziej złożoną logiką biznesową.

Zalety czystej architektury w aplikacjach Node.js

Zastosowanie zasad Clean Architecture w aplikacjach Node.js oferuje kilka korzyści:

1. Łatwość utrzymania: Poprzez oddzielenie problemów i zapewnienie, że każdy komponent ma jedną odpowiedzialność, baza kodu staje się bardziej zorganizowana i łatwiejsza w utrzymaniu.
2. Skalowalność: Dzięki dobrze zdefiniowanej strukturze i czystemu oddzieleniu warstw, łatwiej jest skalować aplikację, dodając nowe funkcje lub rozszerzając istniejącą funkcjonalność.
3. Łatwiejsze testowanie i debugowanie: Gdy komponenty mają jasno zdefiniowane obowiązki, pisanie testów jednostkowych i debugowanie problemów staje się łatwiejsze.
4. Zarządzanie zależnościami: Czysta architektura popiera zasadę odwracania zależności, która mówi, że moduły wyższego poziomu nie powinny zależeć od modułów niższego poziomu, ale zamiast tego powinny polegać na abstrakcjach. Takie podejście upraszcza zarządzanie zależnościami w aplikacjach Node.js.
5. Współpraca w zespole: Dobrze zorganizowana baza kodu umożliwia lepszą komunikację między członkami zespołu, ponieważ mogą oni łatwo zrozumieć strukturę, obowiązki i zależności każdego komponentu.
6. Framework and library agnostic: Koncentrując się na podstawowej logice biznesowej i minimalizując zależności od określonych bibliotek lub frameworków, aplikacja Node.js staje się bardziej przyszłościowa i mniej podatna na starzenie się.

Ważne komponenty w czystej architekturze

Aby zrozumieć zastosowanie Clean Architecture w projektach Node.js, należy przyjrzeć się niektórym z jej głównych komponentów:

1. Podmioty: Są to podstawowe elementy składowe logiki biznesowej, takie jak użytkownicy, zamówienia, produkty lub inne elementy specyficzne dla domeny. Zawierają one reguły biznesowe i są niezależne od frameworków, bibliotek, a nawet samej aplikacji.
2. Przypadki użycia: Przypadki użycia definiują logikę specyficzną dla aplikacji, taką jak tworzenie użytkownika, aktualizowanie zamówienia lub pobieranie listy produktów. Zależą one od jednostek i współdziałają z zewnętrznymi warstwami specyficznymi dla frameworka poprzez interfejsy.
3. Kontrolery: Kontrolery, takie jak żądania i odpowiedzi HTTP, działają jako pomost między przypadkami użycia a światem zewnętrznym. Obsługują przychodzące żądania, wywołują odpowiedni przypadek użycia i zwracają odpowiedź do klienta.
4. Bramy: Bramy to interfejsy, które definiują umowę dotyczącą komunikacji między przypadkami użycia a systemami zewnętrznymi, takimi jak bazy danych, interfejsy API lub systemy przesyłania wiadomości. Implementacje tych interfejsów można łatwo zamieniać bez wpływu na podstawową logikę aplikacji.
5. Repozytoria: Repozytoria dostarczają dane do przypadków użycia za pośrednictwem interfejsów bramy. Zwykle zajmują się bazami danych, systemami plików lub innymi mechanizmami przechowywania danych i konwertują nieprzetworzone dane na encje.

Źródło obrazu: Clean Coder Blog

Komponenty te współpracują ze sobą, umożliwiając aplikacji Node.js przestrzeganie zasad czystej architektury i osiągnięcie wyżej wymienionych korzyści.

Kroki do wdrożenia czystej architektury w aplikacji Node.js

Przyjęcie czystej architektury w aplikacji Node.js obejmuje kilka pragmatycznych kroków w celu uzyskania zorganizowanej struktury i łatwego w utrzymaniu kodu. Oto kilka kluczowych kroków do rozważenia:

Utwórz standardową strukturę folderów

Zacznij od zorganizowania projektu Node.js w warstwową strukturę folderów, która dzieli kod na odrębne komponenty funkcjonalne. Powszechnym podejściem jest tworzenie folderów takich jak poniższe:

• entities: Dla obiektów domeny i reguł biznesowych
• use_cases: Dla reguł specyficznych dla aplikacji i orkiestracji
• controllers: Do obsługi danych wejściowych użytkownika i renderowania danych wyjściowych
• bramy: Dostęp do systemu zewnętrznego i trwałość danych
• repozytoria: Dostęp do danych i zarządzanie nimi

Definiowanie jednostek i przypadków użycia

Podmioty są podstawowymi obiektami w domenie, które hermetyzują podstawową logikę biznesową. Przypadki użycia, z drugiej strony, reprezentują konkretne operacje wykonywane przez aplikację. Zacznij od zdefiniowania tych elementów zgodnie z wymaganiami projektu, upewniając się, że jednostki zachowują wyraźną separację obaw i są zgodne z zasadami SOLID.

Tworzenie kontrolerów i bramek

Kontrolery działają jako interfejs między danymi wejściowymi użytkownika a przypadkami użycia aplikacji. Zaimplementuj kontrolery, aby akceptowały dane wejściowe, weryfikowały je i wywoływały odpowiedni przypadek użycia w celu przetworzenia. Bramy są odpowiedzialne za komunikację z systemami zewnętrznymi i zarządzanie trwałością danych. Zdefiniuj interfejsy bramy w swoich przypadkach użycia i zaimplementuj je w oddzielnej warstwie bramy, aby zminimalizować bezpośrednie sprzężenie między dostępem do danych a logiką aplikacji.

Implementacja wstrzykiwania zależności

Aby zminimalizować liczbę bezpośrednich zależności między różnymi komponentami, użyj wstrzykiwania zależności. Technika ta pomaga tworzyć łatwiejszy w utrzymaniu, testowalny i elastyczny kod poprzez przekazywanie zależności, takich jak repozytoria i bramy, do wymaganych komponentów.

Oddzielenie od ciężkich frameworków i bibliotek

Jednym z głównych celów Czystej Architektury jest zmniejszenie zależności od frameworków i bibliotek. Chociaż frameworki i biblioteki mogą być cenne dla rozwoju, ważne jest, aby zapewnić, że podstawowa logika biznesowa pozostaje niezależna. Projektując aplikację z wyraźnymi granicami między warstwami, można ułatwić zmianę lub zamianę tych zależności bez wpływu na podstawowy kod.

Rzeczywisty przykład czystej architektury w projekcie Node.js

Aby zilustrować zastosowanie Clean Architecture w projekcie Node.js, załóżmy, że tworzymy prostą aplikację e-commerce. Oto krótki przegląd tego, jak można wdrożyć czystą architekturę:

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

• Podmioty: Zdefiniowane zostaną modele domeny, takie jak Customer, Product, Order i ShoppingCart, każdy z własną logiką biznesową i walidacją.
• Przypadki użycia: Definiują operacje specyficzne dla aplikacji, takie jak dodawanie produktów do koszyka, przetwarzanie zamówienia lub pobieranie informacji o produkcie.
• Kontrolery: Zaimplementuj kontrolery do obsługi żądań HTTP, analizowania danych wejściowych, sprawdzania ich poprawności i delegowania przetwarzania do odpowiedniego przypadku użycia.
• Bramy: Utwórz interfejs bramy dla trwałości danych i zaimplementuj oddzielne bramy dla dostępu do bazy danych, zdalnych wywołań API lub innych systemów zewnętrznych.
• Repozytoria: Zaimplementuj dostęp do danych za pomocą repozytoriów, które są zgodne z interfejsami bramy, umożliwiając elastyczne zarządzanie danymi i luźne połączenie między mechanizmami pamięci masowej a logiką aplikacji.

Postępując zgodnie z tym podejściem, uzyskasz czystą, łatwą w utrzymaniu i skalowalną architekturę dla swojej aplikacji e-commerce Node.js.

Wyzwania i zastrzeżenia związane z przyjęciem czystej architektury

Chociaż Clean Architecture oferuje kilka zalet dla aplikacji Node.js, wiąże się również z własnym zestawem wyzwań i zastrzeżeń:

1. Dłuższy początkowy czas rozwoju: Konfigurowanie początkowej architektury i wdrażanie komponentów może trwać dłużej w porównaniu z bardziej tradycyjnym, monolitycznym podejściem. Mimo to, korzyści płynące z łatwiejszej konserwacji, skalowalności i zmniejszonego długu technicznego często przewyższają koszty początkowe.
2. Trudność w całkowitym oddzieleniu zagadnień: W praktyce osiągnięcie całkowitego rozdzielenia obaw może być trudne. Niektóre zależności i kwestie przekrojowe mogą nadal przenikać wiele warstw. Kluczowe jest dopracowanie architektury, aby stale minimalizować te kwestie.
3. Kompatybilność z istniejącymi frameworkami i bibliotekami: Niektóre frameworki i biblioteki mogą nie być zgodne z koncepcjami czystej architektury lub mogą wymuszać własne wzorce architektury. Może to utrudnić pełne wdrożenie Czystej Architektury w niektórych projektach. W takich przypadkach należy rozważyć alternatywy lub opracować niestandardowe rozwiązania, aby osiągnąć czystsze granice.

Postępując zgodnie z opisanymi krokami i rozumiejąc nieodłączne wyzwania i zastrzeżenia, programiści mogą z powodzeniem przyjąć to podejście, aby osiągnąć wyższą jakość oprogramowania i łatwiejszą współpracę między członkami zespołu.

AppMaster: Przyspieszenie rozwoju aplikacji dzięki podejściu czystej architektury

Tworzenie aplikacji przy użyciu solidnych zasad architektonicznych usprawnia proces rozwoju i zapewnia ich łatwość konserwacji i skalowalność. W tym miejscu pojawia się AppMaster.io - potężna platforma bez kodu zaprojektowana w celu ułatwienia programistom tworzenia aplikacji internetowych, mobilnych i backendowych przy jednoczesnym przestrzeganiu koncepcji czystej architektury.

Dzięki AppMaster użytkownicy mogą wizualnie tworzyć aplikacje backendowe, internetowe i mobilne, definiując modele danych (schemat bazy danych), logikę biznesową za pomocą wizualnego projektanta procesów biznesowych (BP), REST API i WebSockets endpoints. Oferuje kompleksowe zintegrowane środowisko programistyczne (IDE), które zajmuje się różnymi aspektami tworzenia aplikacji, od projektowania interfejsu użytkownika po wdrażanie logiki biznesowej.

AppMasterPodejście do czystej architektury

AppMaster generuje rzeczywiste aplikacje w oparciu o zasady czystej architektury, zapewniając kilka ważnych korzyści:

1. Skalowalność: aplikacje AppMaster są wysoce skalowalne i mogą obsługiwać przypadki użycia w przedsiębiorstwach o dużym obciążeniu. Aplikacje zaplecza, generowane przy użyciu języka Go (Golang), działają jako bezstanowe i skompilowane, co pozwala na imponującą skalowalność.
2. Łatwość utrzymania: Za każdym razem, gdy niektóre części aplikacji są modyfikowane lub aktualizowane, AppMaster regeneruje aplikację od zera, eliminując dług techniczny. Oznacza to, że konserwacja jest znacznie łatwiejsza, ponieważ aplikacja pozostaje aktualna i nie ma żadnych starszych problemów.
3. Integracja: Aplikacje generowane przez AppMaster mogą współpracować z dowolną bazą danych kompatybilną z PostgreSQL jako podstawowym źródłem danych. Ułatwia to integrację aplikacji z istniejącym stosem technologicznym lub wdrażanie nowych technologii.

AppMaster Generowanie aplikacji backendowych, internetowych i mobilnych

AppMasterPlatforma no-code generuje aplikacje backendowe, webowe i mobilne zgodnie z zasadami czystej architektury:

• Aplikacje backendowe są generowane przy użyciu języka Go (Golang), co pozwala na tworzenie wydajnych i łatwych w utrzymaniu aplikacji.
• Aplikacje internetowe są generowane przy użyciu frameworka Vue3 i JavaScript lub TypeScript, zgodnie z najlepszymi praktykami w nowoczesnym tworzeniu stron internetowych.
• Aplikacje mobilne korzystają z frameworka serwerowego AppMaster opartego na Kotlin i Jetpack Compose dla aplikacji na Androida oraz SwiftUI dla aplikacji na iOS. Te nowoczesne frameworki zapewniają najlepsze możliwe środowisko do szybkiego i modułowego rozwoju aplikacji mobilnych. Aplikacje mogą być wdrażane lokalnie lub w chmurze, w zależności od wymagań organizacji w zakresie bezpieczeństwa, wydajności i zgodności.

Subskrypcje i wsparcie

AppMaster oferuje różne plany subskrypcji, aby zaspokoić potrzeby różnych klientów, od małych firm po duże przedsiębiorstwa. Plany te obejmują zarówno bezpłatne "Learn & Explore", jak i w pełni konfigurowalne opcje "Enterprise", przeznaczone dla klientów o wysokich wymaganiach i minimum rocznej umowie. Wszystkie plany zapewniają zestaw zaawansowanych funkcji, które pomagają tworzyć aplikacje zgodne z zasadami czystej architektury.

"Nie brakuje niezwykłych pomysłów, brakuje tylko chęci do ich realizacji", jak trafnie zauważył Seth Godin, zawiera uniwersalną prawdę, która głęboko rezonuje w sferze innowacji technologicznych. AppMaster Platforma no-code stanowi świadectwo tej mądrości, zapewniając programistom podatny grunt nie tylko do tworzenia pomysłów, ale także do ich szybkiego i skutecznego wykonywania. Sfera tworzenia aplikacji została zrewolucjonizowana, ponieważ platforma umożliwia szybki rozwój bez naruszania istoty zasad czystej architektury.