Kiến trúc hình lục giác, hoặc Cổng và Bộ điều hợp, là một mẫu kiến trúc phần mềm nhằm mục đích tạo ra sự tách biệt rõ ràng giữa logic miền lõi của ứng dụng và các dịch vụ bên ngoài, nguồn dữ liệu và giao diện người dùng mà nó tương tác. Mục tiêu chính của Kiến trúc lục giác là cải thiện khả năng bảo trì, khả năng thích ứng và khả năng kiểm tra của ứng dụng bằng cách coi logic cốt lõi của nó là trung tâm và kết nối nó với thế giới bên ngoài thông qua các giao diện được xác định rõ ràng có tên là Cổng và Bộ điều hợp.
Cái tên "Lục giác" xuất phát từ biểu diễn trực quan của mẫu kiến trúc này, hiển thị một hình lục giác với các bộ điều hợp khác nhau ở mỗi bên, kết nối logic nghiệp vụ cốt lõi với các dịch vụ bên ngoài khác nhau. Bố cục này minh họa tính linh hoạt và tính mô đun của kiến trúc này, vì có thể dễ dàng thêm hoặc xóa các bộ điều hợp mới mà không ảnh hưởng đến lõi của ứng dụng.
Tại sao lại sử dụng kiến trúc lục giác?
Sử dụng Kiến trúc lục giác cung cấp một số lợi ích cho các ứng dụng Java của bạn:
- Cách ly logic nghiệp vụ cốt lõi: Bằng cách tách logic miền lõi khỏi các phụ thuộc bên ngoài, bạn có thể tập trung vào việc triển khai chức năng cốt lõi mà không phải lo lắng về các chi tiết cụ thể của tích hợp bên ngoài. Sự cô lập này cũng giúp cải thiện khả năng kiểm tra mã của bạn, vì bạn có thể kiểm tra logic cốt lõi một cách độc lập với các dịch vụ bên ngoài.
- Cải thiện khả năng bảo trì và khả năng thích ứng: Với sự phân tách rõ ràng các mối quan tâm, bất kỳ thay đổi nào đối với các phụ thuộc bên ngoài hoặc việc triển khai chúng sẽ không ảnh hưởng đến logic cốt lõi. Sự tách biệt này cho phép bạn dễ dàng cập nhật, tái cấu trúc hoặc thay thế các phần phụ thuộc bên ngoài mà không ảnh hưởng đến chức năng chính của ứng dụng.
- Tăng tính mô-đun: Kiến trúc lục giác thúc đẩy sự phát triển của các thành phần mô-đun, có thể kết hợp, giúp việc thêm chức năng mới, hoán đổi bộ điều hợp hoặc tổ chức lại cấu trúc của ứng dụng trở nên đơn giản hơn.
- Tích hợp linh hoạt: Bằng cách sử dụng Cổng và Bộ điều hợp, ứng dụng có thể dễ dàng kết nối với nhiều loại dịch vụ và nguồn dữ liệu bên ngoài khác nhau, cải thiện khả năng thích ứng với các môi trường và yêu cầu khác nhau.
- Khả năng kiểm tra nâng cao: Vì logic miền lõi được tách biệt khỏi các dịch vụ bên ngoài, nên bạn có thể tạo các bài kiểm tra đơn vị cho các quy tắc kinh doanh cốt lõi một cách hiệu quả mà không cần phải mô phỏng hoặc loại bỏ toàn bộ chuỗi phụ thuộc bên ngoài.
Nguồn hình ảnh: GitHub
Các khái niệm và thuật ngữ chính
Để hiểu rõ hơn về Kiến trúc lục giác, đây là một số thuật ngữ và khái niệm cần thiết:
Logic miền lõi
Điều này thể hiện logic kinh doanh trung tâm của ứng dụng của bạn và là phần quan trọng nhất. Trong Kiến trúc hình lục giác, logic miền lõi phải độc lập với mọi mối quan tâm và phụ thuộc bên ngoài, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu, hệ thống nhắn tin hoặc thành phần giao diện người dùng.
cổng
Các cổng là các giao diện xác định hợp đồng cho các tương tác giữa logic miền lõi và các dịch vụ bên ngoài. Các cổng cũng chịu trách nhiệm xác định định dạng đầu vào/đầu ra và giao thức truyền thông giữa ứng dụng của bạn và bộ điều hợp của nó. Có hai loại cổng:
- Cổng điều khiển: Cổng điều khiển được sử dụng bởi các tác nhân bên ngoài (ví dụ: các thành phần giao diện người dùng, hệ thống bên ngoài) để tương tác với ứng dụng của bạn. Chúng xác định các phương thức cho các máy khách bên ngoài để gửi các lệnh và truy vấn đến logic miền lõi.
- Cổng được điều khiển: Cổng được điều khiển được ứng dụng của bạn sử dụng để tương tác với các dịch vụ bên ngoài như cơ sở dữ liệu, hệ thống nhắn tin hoặc API của bên thứ ba. Chúng xác định các phương thức cho các phụ thuộc bên ngoài để cung cấp dữ liệu và dịch vụ cho ứng dụng của bạn.
bộ điều hợp
Bộ điều hợp chịu trách nhiệm triển khai các Cổng và thu hẹp khoảng cách giữa logic miền lõi và các dịch vụ bên ngoài. Chúng dịch biểu diễn bên ngoài của dữ liệu và chức năng sang định dạng mà ứng dụng của bạn hiểu được và ngược lại.
- Bộ điều hợp điều khiển: Bộ điều hợp điều khiển dịch đầu vào bên ngoài (ví dụ: yêu cầu HTTP hoặc đầu vào của người dùng) thành các lệnh và truy vấn mà logic miền lõi có thể hiểu được.
- Bộ điều hợp được điều khiển: Bộ điều hợp được điều khiển dịch đầu ra và các yêu cầu của logic miền lõi thành các cuộc gọi và hoạt động cần thiết để tương tác với các dịch vụ bên ngoài.
Hiểu các khái niệm chính này sẽ giúp bạn triển khai và sử dụng Kiến trúc lục giác một cách hiệu quả trong các ứng dụng Java của mình để cải thiện khả năng bảo trì, khả năng thích ứng và khả năng kiểm tra.
Triển khai kiến trúc lục giác trong Java
Việc triển khai Kiến trúc lục giác trong Java yêu cầu tách biệt rõ ràng giữa logic nghiệp vụ cốt lõi của ứng dụng của bạn và lớp cơ sở hạ tầng. Điều này có thể đạt được bằng cách xác định Cổng và Bộ điều hợp, là những thành phần chính của Kiến trúc lục giác. Dưới đây là các bước để triển khai Kiến trúc lục giác trong Java:
- Xác định các cổng: Bắt đầu bằng cách xác định các cổng như các giao diện Java. Cổng đại diện cho hợp đồng cho một tương tác ứng dụng cụ thể và đóng vai trò là ranh giới giữa logic nghiệp vụ cốt lõi và các hệ thống bên ngoài hoặc các thành phần giao diện người dùng. Mỗi Cổng sẽ hiển thị một tập hợp các phương thức xác định đầu vào và đầu ra dự kiến.
- Triển khai Bộ điều hợp: Tạo các lớp Java triển khai các giao diện Cổng. Các Bộ điều hợp này dịch giao thức truyền thông của hệ thống bên ngoài sang hợp đồng do Cổng xác định. Bộ điều hợp có thể được phân loại thành hai loại: sơ cấp và thứ cấp. Bộ điều hợp chính tương tác với giao diện người dùng hoặc đầu vào của người dùng, trong khi Bộ điều hợp thứ cấp xử lý các hệ thống bên ngoài như cơ sở dữ liệu, API hoặc hệ thống nhắn tin.
- Tạo logic kinh doanh cốt lõi: Phát triển nó, giữ nó tách biệt với Bộ điều hợp và Cổng. Logic nghiệp vụ phải thuần túy và không trạng thái, không phụ thuộc vào các mối quan tâm về cơ sở hạ tầng như lưu trữ hoặc nhắn tin. Điều này nâng cao khả năng kiểm tra và khả năng bảo trì của cơ sở mã và đảm bảo rằng miền lõi không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi trong kiến trúc xung quanh.
- Kết nối các thành phần: Sử dụng tính năng Tiêm phụ thuộc (DI) để quản lý các quan hệ phụ thuộc giữa các thành phần. DI đảm bảo rằng các phụ thuộc theo yêu cầu của một thành phần cụ thể được cung cấp bên ngoài thay vì được khởi tạo trực tiếp trong thành phần đó. Điều này đảm bảo phân tách rõ ràng hơn các mối quan tâm và đơn giản hóa thử nghiệm đơn vị bằng cách cho phép bạn thay thế các phụ thuộc bằng thử nghiệm nhân đôi hoặc giả.
Thực tiễn tốt nhất để triển khai kiến trúc lục giác
Để tận dụng tối đa Kiến trúc hình lục giác, hãy xem xét các phương pháp hay nhất sau đây:
- Nhấn mạnh tính mô-đun: Thiết kế ứng dụng của bạn chú trọng đến tính mô-đun, sử dụng các giao diện và phần trừu tượng được xác định rõ ràng. Việc duy trì các thành phần theo mô-đun cho phép bạn dễ dàng hoán đổi cách triển khai này sang cách triển khai khác mà không thay đổi logic nghiệp vụ cốt lõi.
- Cô lập logic miền lõi: Giữ logic miền lõi rõ ràng và tách biệt khỏi mọi mối quan tâm về cơ sở hạ tầng. Điều này giúp dễ dàng kiểm tra và bảo trì ứng dụng cũng như thích ứng với những thay đổi về công nghệ hoặc yêu cầu.
- Xác định các hợp đồng Cổng rõ ràng: Đảm bảo các giao diện được xác định cho các Cổng của bạn rõ ràng và ngắn gọn, giúp thiết lập hợp đồng cho các tương tác ứng dụng một cách hiệu quả. Điều này giúp tạo ra sự tách biệt rõ ràng giữa logic miền lõi và các hệ thống bên ngoài, cho phép linh hoạt trong việc điều chỉnh hoặc thay đổi việc triển khai.
- Thực thi đảo ngược phụ thuộc: Sử dụng tính năng Tiêm phụ thuộc (DI) để quản lý các phụ thuộc giữa các thành phần. Điều này khuyến khích phân tách rõ ràng các mối quan tâm, giảm khớp nối và đơn giản hóa thử nghiệm bằng cách cho phép bạn tiêm thử nghiệm kép hoặc giả khi cần thiết.
- Áp dụng các quy ước đặt tên nhất quán: Sử dụng các quy ước đặt tên nhất quán để xác định rõ ràng các Cổng và Bộ điều hợp trong dự án của bạn. Điều này cải thiện khả năng đọc và khả năng bảo trì của cơ sở mã của bạn, cho phép các nhà phát triển hiểu kiến trúc một cách dễ dàng.
Các ví dụ thực tế về kiến trúc lục giác
Nhiều ứng dụng web, dịch vụ siêu nhỏ và hệ thống phần mềm doanh nghiệp đã áp dụng Kiến trúc hình lục giác để đạt được khả năng bảo trì, khả năng thích ứng và tính linh hoạt tốt hơn. Dưới đây là một vài ví dụ trong thế giới thực:
- Nền tảng thương mại điện tử: Các hệ thống thương mại điện tử thường yêu cầu tích hợp với nhiều dịch vụ bên ngoài khác nhau, chẳng hạn như cổng thanh toán, nhà cung cấp dịch vụ vận chuyển và hệ thống quản lý hàng tồn kho. Kiến trúc hình lục giác cho phép các nhà phát triển tạo một hệ thống mô-đun, trong đó mỗi tích hợp có thể được triển khai dưới dạng các Bộ điều hợp riêng biệt, giúp dễ dàng chuyển đổi giữa các nhà cung cấp khác nhau hoặc thích ứng với các bản cập nhật trong dịch vụ của bên thứ ba.
- Dịch vụ vi mô: Dịch vụ vi mô là trường hợp sử dụng tuyệt vời cho Kiến trúc lục giác. Bằng cách triển khai kiến trúc Microservices với các nguyên tắc Hexagonal, bạn có thể tách biệt rõ ràng các mối quan tâm, khả năng bảo trì tốt hơn và tính linh hoạt trong việc kết nối với nhiều dịch vụ và thành phần bên ngoài, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu, API và hệ thống nhắn tin.
- Hệ thống quản lý nội dung (CMS): Các nền tảng CMS phổ biến, chẳng hạn như Drupal hoặc WordPress, có thể hưởng lợi từ Kiến trúc lục giác khi chúng cần tương tác với nhiều plugin, chủ đề và cơ sở dữ liệu bên ngoài khác nhau. Bằng cách triển khai các nguyên tắc Hexagonal, các nhà phát triển có thể đơn giản hóa việc bảo trì mã và dễ dàng thích ứng với các phụ thuộc bên ngoài hoặc thay đổi yêu cầu.
Bằng cách nghiên cứu và học hỏi từ những ví dụ thực tế này, bạn có thể hiểu rõ hơn cách áp dụng các nguyên tắc Kiến trúc hình lục giác trong các dự án của riêng mình để tạo các ứng dụng có thể bảo trì, linh hoạt và dễ dàng thích ứng. Hãy nhớ rằng, việc tích hợp Kiến trúc hình lục giác với các nền tảng như AppMaster.io có thể giúp bạn hợp lý hóa quy trình phát triển ứng dụng của mình, cho phép bạn xây dựng các ứng dụng phụ trợ, web và thiết bị di động tuân theo các phương pháp hay nhất trong Kiến trúc hình lục giác trong khi tận hưởng những lợi ích từ khả năng no-code của AppMaster.
Tích hợp kiến trúc lục giác với AppMaster.io
Việc tích hợp Kiến trúc lục giác trong dự án AppMaster.io của bạn có thể nâng cao khả năng bảo trì, khả năng thích ứng và tính linh hoạt. Nó cho phép bạn thiết kế logic miền lõi trong ứng dụng web và phụ trợ của mình trong khi tuân thủ các nguyên tắc của Kiến trúc lục giác. Bạn có thể thiết lập quy trình phát triển ứng dụng được sắp xếp hợp lý bằng cách kết nối các thành phần này với các dịch vụ bên ngoài và thành phần giao diện người dùng. AppMaster.io là một nền tảng không có mã mạnh mẽ cho phép các nhà phát triển tạo các ứng dụng phụ trợ, web và di động một cách trực quan.
Với bộ công cụ và giao diện trực quan, AppMaster.io có thể giúp bạn đơn giản hóa việc triển khai Kiến trúc lục giác trong các dự án của mình. Để tích hợp Kiến trúc lục giác với AppMaster.io, hãy làm theo các bước sau:
Bước 1: Thiết kế Logic miền lõi bằng Visual BP Designer
Bắt đầu bằng cách thiết kế logic miền lõi của bạn bằng Trình thiết kế BP trực quan của AppMaster.io. Đảm bảo rằng bạn giữ cho các thành phần logic cốt lõi của mình sạch sẽ và tập trung vào các trách nhiệm chính của chúng. Cách tiếp cận này sẽ giúp duy trì sự tách biệt các mối quan tâm được ủng hộ bởi Kiến trúc hình lục giác.
Bước 2: Xác định cổng và bộ điều hợp cho dịch vụ bên ngoài
Xác định các dịch vụ bên ngoài mà ứng dụng của bạn cần tương tác và xác định các Cổng và Bộ điều hợp cần thiết. AppMaster.io cho phép bạn tạo endpoints tùy chỉnh để giao tiếp với các dịch vụ bên ngoài. Sử dụng endpoints tùy chỉnh này để xác định Cổng và triển khai Bộ điều hợp đóng gói logic cần thiết để tương tác với từng dịch vụ bên ngoài.
Bước 3: Thiết kế giao diện người dùng và tương tác
Thiết kế giao diện người dùng cho web và ứng dụng di động của bạn bằng cách sử dụng trình tạo giao diện người dùng kéo và thả của AppMaster.io. Đảm bảo các thành phần giao diện người dùng của bạn tuân thủ các nguyên tắc Kiến trúc hình lục giác, kết nối chúng với các Cổng thích hợp để giao tiếp với logic miền lõi và các dịch vụ bên ngoài.
Bước 4: Triển khai Logic nghiệp vụ cho các Thành phần giao diện người dùng
AppMaster.io cho phép bạn xác định logic nghiệp vụ của các thành phần giao diện người dùng bằng cách sử dụng trình thiết kế BP trực quan cho các ứng dụng web và di động. Bằng cách tuân theo các nguyên tắc Kiến trúc hình lục giác, bạn có thể tạo một giao diện người dùng có thể thích ứng và có thể bảo trì, tích hợp hiệu quả với logic miền lõi và các dịch vụ bên ngoài của bạn.
Bước 5: Xuất bản và triển khai ứng dụng của bạn
Với logic miền lõi, Cổng, Bộ điều hợp và Giao diện người dùng được thiết kế và triển khai, bạn có thể nhấn nút "Xuất bản" trong AppMaster.io để tạo mã nguồn cho ứng dụng của mình, biên dịch, chạy thử nghiệm, đóng gói vào bộ chứa Docker ( chỉ phụ trợ) và triển khai lên đám mây.
Mẹo bổ sung
- Sử dụng Dependency Injection để quản lý các phụ thuộc giữa các thành phần của ứng dụng, đơn giản hóa các thay đổi và khả năng mở rộng.
- Hướng đến tính mô đun khi thiết kế Cổng và Bộ điều hợp của bạn, đảm bảo mỗi thành phần hoạt động độc lập.
- Sử dụng các phương pháp hay nhất để triển khai Kiến trúc lục giác, tập trung vào việc phân tách các mối quan tâm, tính mô đun và kiến trúc sạch.
Như nhà phát triển phần mềm Chad Fowler đã quan sát một cách sắc sảo: "Càng lớn tuổi, tôi càng nhận ra vấn đề lớn nhất cần giải quyết trong công nghệ là khiến mọi người ngừng làm mọi thứ khó hơn mức cần thiết." Điều này đúng vì AppMaster.io đơn giản hóa sự phức tạp. Bằng cách khai thác Trình thiết kế BP trực quan, trình tạo giao diện người dùng trực quan và các công cụ quản lý dự án mạnh mẽ, bạn có thể truyền liền mạch các nguyên lý của Kiến trúc lục giác vào các dự án của mình, mở ra một kỷ nguyên phát triển hợp lý.
