Hexagonal Architecture, czyli Porty i Adaptery, to wzorzec architektoniczny oprogramowania, który ma na celu stworzenie czystej separacji między logiką domeny aplikacji a zewnętrznymi usługami, źródłami danych i interfejsami użytkownika, z którymi wchodzi w interakcje. Głównym celem architektury heksagonalnej jest poprawa możliwości utrzymania, adaptacji i testowania aplikacji poprzez traktowanie jej podstawowej logiki jako centralnego elementu i łączenie jej ze światem zewnętrznym za pomocą dobrze zdefiniowanych interfejsów zwanych portami i adapterami.
Nazwa "Hexagonal" pochodzi od wizualnej reprezentacji tego wzorca architektonicznego, który przedstawia sześciokąt z różnymi adapterami po każdej stronie, łączącymi podstawową logikę biznesową z różnymi usługami zewnętrznymi. Układ ten ilustruje elastyczność i modułowość tej architektury, ponieważ nowe adaptery można łatwo dodawać lub usuwać bez wpływu na rdzeń aplikacji.
Dlaczego warto korzystać z architektury heksagonalnej?
Korzystanie z architektury heksagonalnej zapewnia kilka korzyści dla aplikacji Java:
- Izolacja podstawowej logiki biznesowej: Oddzielając podstawową logikę domeny od zewnętrznych zależności, można skupić się na implementacji podstawowej funkcjonalności, nie martwiąc się o specyfikę zewnętrznych integracji. Izolacja ta pomaga również poprawić testowalność kodu, ponieważ można testować podstawową logikę niezależnie od usług zewnętrznych.
- Lepsze możliwości konserwacji i adaptacji: Dzięki wyraźnemu oddzieleniu zagadnień, wszelkie zmiany w zewnętrznych zależnościach lub ich implementacjach nie będą miały wpływu na podstawową logikę. Separacja ta pozwala na łatwą aktualizację, refaktoryzację lub zastąpienie zewnętrznych zależności bez wpływu na główną funkcjonalność aplikacji.
- Zwiększona modułowość: Hexagonal Architecture promuje rozwój modułowych, komponowalnych komponentów, ułatwiając dodawanie nowych funkcji, wymianę adapterów lub reorganizację struktury aplikacji.
- Elastyczna integracja: Dzięki wykorzystaniu portów i adapterów, aplikację można łatwo podłączyć do różnego rodzaju zewnętrznych usług i źródeł danych, poprawiając jej zdolność adaptacji do różnych środowisk i wymagań.
- Zwiększona testowalność: Ponieważ główna logika domeny jest oddzielona od usług zewnętrznych, można skutecznie tworzyć testy jednostkowe dla podstawowych reguł biznesowych bez konieczności wyśmiewania lub usuwania całego zewnętrznego łańcucha zależności.
Źródło obrazu: GitHub
Kluczowe pojęcia i terminologia
Aby lepiej zrozumieć architekturę heksagonalną, oto kilka podstawowych terminów i pojęć:
Podstawowa logika domeny
Reprezentuje centralną logikę biznesową aplikacji i jej najbardziej krytyczną część. W architekturze heksagonalnej logika domeny głównej powinna być niezależna od wszelkich zewnętrznych zależności i obaw, takich jak bazy danych, systemy przesyłania wiadomości lub komponenty interfejsu użytkownika.
Porty
Porty to interfejsy, które definiują umowę dotyczącą interakcji między logiką domeny rdzeniowej a usługami zewnętrznymi. Porty są również odpowiedzialne za definiowanie formatów wejścia/wyjścia i protokołów komunikacyjnych między aplikacją a jej adapterami. Istnieją dwa rodzaje portów:
- Porty sterujące: Porty sterujące są używane przez podmioty zewnętrzne (np. komponenty interfejsu użytkownika, systemy zewnętrzne) do interakcji z aplikacją. Definiują one metody dla klientów zewnętrznych do wysyłania poleceń i zapytań do głównej logiki domeny.
- Porty sterowane: Porty sterowane są używane przez aplikację do interakcji z usługami zewnętrznymi, takimi jak bazy danych, systemy przesyłania wiadomości lub interfejsy API innych firm. Definiują one metody dla zewnętrznych zależności w celu dostarczania danych i usług do aplikacji.
Adaptery
Adaptery są odpowiedzialne za implementację portów i wypełnianie luki między logiką domeny podstawowej a usługami zewnętrznymi. Tłumaczą zewnętrzną reprezentację danych i funkcjonalności na format zrozumiały dla aplikacji i odwrotnie.
- Adaptery sterujące: Adaptery sterujące tłumaczą zewnętrzne dane wejściowe (np. żądania HTTP lub dane wejściowe użytkownika) na polecenia i zapytania, które może zrozumieć główna logika domeny.
- Driven Adapters: Sterowane adaptery tłumaczą dane wyjściowe i wymagania logiki domeny na wywołania i operacje niezbędne do interakcji z usługami zewnętrznymi.
Zrozumienie tych kluczowych pojęć pomoże ci skutecznie wdrożyć i wykorzystać architekturę heksagonalną w twoich aplikacjach Java, aby poprawić łatwość konserwacji, adaptowalność i testowalność.
Implementacja architektury heksagonalnej w Javie
Wdrożenie architektury heksagonalnej w Javie wymaga wyraźnego oddzielenia podstawowej logiki biznesowej aplikacji od warstwy infrastruktury. Można to osiągnąć poprzez zdefiniowanie portów i adapterów, które są głównymi składnikami architektury heksagonalnej. Oto kroki implementacji architektury heksagonalnej w Javie:
- Definiowanie portów: Zacznij od zdefiniowania portów jako interfejsów Java. Port reprezentuje kontrakt na określoną interakcję aplikacji i służy jako granica między podstawową logiką biznesową a zewnętrznymi systemami lub komponentami interfejsu użytkownika. Każdy port powinien udostępniać zestaw metod, które definiują oczekiwane dane wejściowe i wyjściowe.
- Implementacja adapterów: Utwórz klasy Java, które implementują interfejsy portów. Adaptery te tłumaczą protokół komunikacyjny systemu zewnętrznego na umowę zdefiniowaną przez port. Adaptery można podzielić na dwa typy: podstawowe i drugorzędne. Adaptery podstawowe współdziałają z interfejsem użytkownika lub danymi wejściowymi użytkownika, podczas gdy adaptery drugorzędne współpracują z systemami zewnętrznymi, takimi jak bazy danych, interfejsy API lub systemy przesyłania wiadomości.
- Utwórz podstawową logikę biznesową: Rozwijaj ją, oddzielając ją od adapterów i portów. Logika biznesowa powinna być czysta i bezstanowa, bez zależności od infrastruktury, takiej jak przechowywanie lub przesyłanie wiadomości. Zwiększa to testowalność i łatwość konserwacji bazy kodu oraz zapewnia, że zmiany w otaczającej architekturze nie mają wpływu na podstawową domenę.
- Połącz komponenty: Używaj wstrzykiwania zależności (DI) do zarządzania zależnościami między komponentami. DI zapewnia, że zależności wymagane przez konkretny komponent są dostarczane zewnętrznie, a nie bezpośrednio instancjonowane w komponencie. Zapewnia to czystszą separację problemów i upraszcza testowanie jednostkowe, umożliwiając zastąpienie zależności podwójnymi testami lub makietami.
Najlepsze praktyki wdrażania architektury heksagonalnej
Aby w pełni wykorzystać możliwości architektury heksagonalnej, należy wziąć pod uwagę następujące najlepsze praktyki:
- Kładź nacisk na modułowość: Zaprojektuj swoją aplikację z myślą o modułowości, używając dobrze zdefiniowanych interfejsów i abstrakcji. Zachowanie modułowości komponentów pozwala łatwo zamienić jedną implementację na inną bez zmiany podstawowej logiki biznesowej.
- Izolacja głównej logiki domeny: Główna logika domeny powinna być czysta i oddzielona od wszelkich kwestii związanych z infrastrukturą. Ułatwia to testowanie i utrzymanie aplikacji oraz dostosowanie do zmian w technologii lub wymaganiach.
- Zdefiniuj jasne kontrakty portów: Upewnij się, że zdefiniowane interfejsy dla portów są jasne i zwięzłe, skutecznie ustanawiając kontrakt na interakcje aplikacji. Pomaga to stworzyć czystą separację między podstawową logiką domeny a systemami zewnętrznymi, umożliwiając elastyczność w dostosowywaniu lub zmianie implementacji.
- Wymuszaj inwersję zależności: Używaj wstrzykiwania zależności (DI) do zarządzania zależnościami między komponentami. Zachęca to do czystej separacji zagadnień, zmniejsza sprzężenie i upraszcza testowanie, umożliwiając wstrzykiwanie podwójnych testów lub makiet w razie potrzeby.
- Stosuj spójne konwencje nazewnictwa: Używaj spójnych konwencji nazewnictwa, aby wyraźnie identyfikować porty i adaptery w projekcie. Poprawia to czytelność i łatwość utrzymania bazy kodu, umożliwiając programistom łatwe zrozumienie architektury.
Przykłady architektury heksagonalnej w świecie rzeczywistym
Liczne aplikacje internetowe, mikrousługi i systemy oprogramowania korporacyjnego przyjęły architekturę heksagonalną, aby osiągnąć lepszą łatwość konserwacji, zdolność adaptacji i elastyczność. Oto kilka rzeczywistych przykładów:
- Platformy eCommerce: Systemy eCommerce często wymagają integracji z różnymi usługami zewnętrznymi, takimi jak bramki płatności, dostawcy usług wysyłkowych i systemy zarządzania zapasami. Hexagonal Architecture pozwala programistom na stworzenie modułowego systemu, w którym każda integracja może być zaimplementowana jako oddzielne adaptery, ułatwiając przełączanie się między różnymi dostawcami lub dostosowywanie się do aktualizacji usług innych firm.
- Mikrousługi: Mikrousługi to doskonały przypadek użycia dla architektury heksagonalnej. Wdrażając architekturę mikrousług z zasadami Hexagonal, można uzyskać czystą separację obaw, lepszą łatwość konserwacji i elastyczność w łączeniu się z wieloma zewnętrznymi usługami i komponentami, takimi jak bazy danych, interfejsy API i systemy przesyłania wiadomości.
- Systemy zarządzania treścią (CMS): Popularne platformy CMS, takie jak Drupal czy WordPress, mogą korzystać z architektury Hexagonal, ponieważ muszą wchodzić w interakcje z różnymi zewnętrznymi wtyczkami, motywami i bazami danych. Wdrażając zasady Hexagonal, programiści mogą uprościć konserwację kodu i łatwo dostosować się do zewnętrznych zależności lub zmian wymagań.
Studiując i ucząc się na tych rzeczywistych przykładach, możesz lepiej zrozumieć, jak zastosować zasady architektury heksagonalnej we własnych projektach, aby tworzyć łatwe w utrzymaniu, elastyczne i łatwo adaptowalne aplikacje. Pamiętaj, że integracja Hexagonal Architecture z platformami takimi jak AppMaster.io może pomóc usprawnić proces tworzenia aplikacji, umożliwiając tworzenie aplikacji backendowych, internetowych i mobilnych, które są zgodne z najlepszymi praktykami Hexagonal Architecture, jednocześnie korzystając z zalet AppMaster's no-code możliwości.
Integracja Hexagonal Architecture z AppMaster.io
Integracja Hexagonal Architecture w ramach projektu AppMaster.io może zwiększyć łatwość konserwacji, zdolność adaptacji i elastyczność. Umożliwia zaprojektowanie podstawowej logiki domeny w backendzie i aplikacji internetowej przy jednoczesnym przestrzeganiu zasad architektury heksagonalnej. Możesz ustanowić usprawniony proces tworzenia aplikacji, łącząc te komponenty z zewnętrznymi usługami i komponentami interfejsu użytkownika. AppMaster.io to potężna platforma no-code umożliwiająca deweloperom wizualne tworzenie aplikacji backendowych, webowych i mobilnych.
Dzięki zestawowi narzędzi i intuicyjnemu interfejsowi, AppMaster.io może pomóc uprościć wdrażanie Hexagonal Architecture w projektach. Aby zintegrować Hexagonal Architecture z AppMaster.io, wykonaj następujące kroki:
Krok 1: Zaprojektuj główną logikę domeny za pomocą Visual BP Designer
Rozpocznij od zaprojektowania podstawowej logiki domeny za pomocą wizualnego BP Designer AppMaster.io. Upewnij się, że podstawowe komponenty logiczne są czyste i skupiają się na swoich podstawowych obowiązkach. Takie podejście pomoże w utrzymaniu separacji zagadnień zalecanej przez architekturę heksagonalną.
Krok 2: Zdefiniuj porty i adaptery dla usług zewnętrznych
Zidentyfikuj zewnętrzne usługi, z którymi aplikacja musi współpracować i zdefiniuj niezbędne porty i adaptery. AppMaster.io umożliwia tworzenie niestandardowych endpoints do komunikacji z usługami zewnętrznymi. Użyj tych niestandardowych endpoints, aby zdefiniować porty i zaimplementować adaptery, które hermetyzują logikę wymaganą do interakcji z każdą usługą zewnętrzną.
Krok 3: Projektowanie interfejsu użytkownika i interakcji
Zaprojektuj interfejs użytkownika aplikacji internetowych i mobilnych za pomocą narzędzia do tworzenia interfejsu użytkownika typu " przeciągnij i upuść " AppMaster.io. Upewnij się, że komponenty interfejsu użytkownika są zgodne z zasadami architektury heksagonalnej, łącząc je z odpowiednimi portami do komunikacji z podstawową logiką domeny i usługami zewnętrznymi.
Krok 4: Wdrożenie logiki biznesowej dla komponentów UI
AppMaster.io umożliwia definiowanie logiki biznesowej komponentów UI za pomocą wizualnego projektanta BP dla aplikacji internetowych i mobilnych. Postępując zgodnie z zasadami architektury heksagonalnej, można stworzyć adaptowalny i łatwy w utrzymaniu interfejs użytkownika, który skutecznie integruje się z podstawową logiką domeny i usługami zewnętrznymi.
Krok 5: Publikowanie i wdrażanie aplikacji
Po zaprojektowaniu i wdrożeniu podstawowej logiki domeny aplikacji, portów, adapterów i interfejsu użytkownika można nacisnąć przycisk "Publish" w AppMaster.io, aby wygenerować kod źródłowy aplikacji, skompilować go, uruchomić testy, spakować do kontenerów Docker (tylko backend) i wdrożyć w chmurze.
Dodatkowe wskazówki
- Używaj Dependency Injection do zarządzania zależnościami między komponentami aplikacji, upraszczając zmiany i skalowalność.
- Dąż do modułowości podczas projektowania portów i adapterów, zapewniając, że każdy komponent działa niezależnie.
- Stosuj najlepsze praktyki w zakresie wdrażania architektury heksagonalnej, koncentrując się na rozdzielaniu obaw, modułowości i czystej architekturze.
Jak trafnie zauważył twórca oprogramowania Chad Fowler: "Im jestem starszy, tym bardziej zdaję sobie sprawę, że największym problemem do rozwiązania w branży technologicznej jest sprawienie, by ludzie przestali robić rzeczy trudniejszymi, niż muszą być". To prawda, ponieważ AppMaster.io upraszcza złożoność. Wykorzystując wizualny BP Designer, intuicyjny kreator interfejsu użytkownika i potężne narzędzia do zarządzania projektami, możesz płynnie wprowadzać założenia architektury heksagonalnej do swoich projektów, zapoczątkowując erę usprawnionego rozwoju.
