نکات کلیدی
1. معماری نرم‌افزار به حداقل رساندن منابع انسانی و حداکثر کردن بهره‌وری می‌پردازد
هدف معماری نرم‌افزار، کاهش منابع انسانی مورد نیاز برای ساخت و نگهداری سیستم مورد نیاز است.
تصمیمات معماری اهمیت دارند. معماری خوب تلاش لازم برای توسعه، استقرار و نگهداری سیستم‌های نرم‌افزاری را کاهش می‌دهد. این امکان را به تیم‌ها می‌دهد که به‌طور مستقل کار کنند، تأثیر تغییرات را به حداقل برسانند و به سیستم اجازه دهند با گذشت زمان تکامل یابد.
جنبه‌های کلیدی معماری خوب:
- جداسازی نگرانی‌ها
- مدیریت وابستگی‌ها
- انتزاع جزئیات پیاده‌سازی
- انعطاف‌پذیری برای پذیرش تغییرات آینده
با تمرکز بر این جنبه‌ها، معماران می‌توانند سیستم‌هایی ایجاد کنند که فهم، تغییر و گسترش آن‌ها آسان‌تر باشد و در نهایت منجر به افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها در طول عمر سیستم شود.
2. معماری تمیز قوانین کسب‌وکار را از جزئیات خارجی جدا می‌کند
مرکز برنامه شما پایگاه داده نیست. و نه یکی یا چند تا از چارچوب‌هایی که ممکن است استفاده کنید. مرکز برنامه شما موارد استفاده از برنامه شماست.
قوانین کسب‌وکار هسته هستند. معماری تمیز کد را به دایره‌های متحدالمرکز سازماندهی می‌کند، با قوانین کسب‌وکار در مرکز و جزئیات پیاده‌سازی در لایه‌های بیرونی. این جداسازی به هسته منطق کسب‌وکار اجازه می‌دهد تا از تغییرات در عوامل خارجی مانند پایگاه‌های داده، رابط‌های کاربری یا چارچوب‌ها تأثیر نپذیرد.
لایه‌های کلیدی در معماری تمیز:
- موجودیت‌ها: قوانین کسب‌وکار در سطح سازمان
- موارد استفاده: قوانین کسب‌وکار خاص برنامه
- آداپتورهای رابط: تبدیل داده بین موارد استفاده و نهادهای خارجی
- چارچوب‌ها و درایورها: ابزارها و فناوری‌های خارجی
با پایبندی به این ساختار، توسعه‌دهندگان می‌توانند سیستم‌هایی ایجاد کنند که:
- انعطاف‌پذیرتر و قابل تطبیق با تغییرات باشند
- آسان‌تر برای تست و نگهداری باشند
- کمتر به فناوری‌ها یا چارچوب‌های خاص وابسته باشند
3. اصول SOLID راهنمای ایجاد سیستم‌های انعطاف‌پذیر و قابل نگهداری هستند
اصول SOLID به ما می‌گویند که چگونه توابع و ساختارهای داده خود را به کلاس‌ها ترتیب دهیم و چگونه این کلاس‌ها باید به هم متصل شوند.
SOLID ماژولاریت را افزایش می‌دهد. این پنج اصل راهنمایی برای ایجاد سیستم‌های نرم‌افزاری ارائه می‌دهند که قابل فهم‌تر، انعطاف‌پذیرتر و قابل نگهداری‌تر هستند. آن‌ها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند کدی طراحی کنند که در برابر تغییرات مقاوم و به راحتی قابل گسترش باشد.
اصول SOLID عبارتند از:
- اصل مسئولیت واحد: یک کلاس باید تنها یک دلیل برای تغییر داشته باشد
- اصل باز-بسته: نهادهای نرم‌افزاری باید برای گسترش باز و برای تغییر بسته باشند
- اصل جایگزینی لیسکوف: اشیاء یک کلاس پایه باید قابل جایگزینی با اشیاء زیرکلاس‌های آن باشند بدون اینکه درستی برنامه تحت تأثیر قرار گیرد
- اصل جداسازی رابط: بسیاری از رابط‌های خاص مشتری بهتر از یک رابط عمومی هستند
- اصل وارونگی وابستگی: ماژول‌های سطح بالا نباید به ماژول‌های سطح پایین وابسته باشند؛ هر دو باید به انتزاعات وابسته باشند
با اعمال این اصول، توسعه‌دهندگان می‌توانند معماری‌های نرم‌افزاری قوی‌تر و مقیاس‌پذیرتری ایجاد کنند که بتوانند به نیازهای متغیر در طول زمان تطبیق یابند.
4. اجزا بلوک‌های سازنده معماری تمیز هستند
اجزا واحدهای استقرار هستند. آن‌ها کوچک‌ترین نهادهایی هستند که می‌توانند به عنوان بخشی از یک سیستم مستقر شوند.
طراحی ماژولار انعطاف‌پذیری را ممکن می‌سازد. اجزا در معماری تمیز بخش‌های قابل استقرار و توسعه مستقل سیستم هستند. آن‌ها عملکرد مرتبط را محصور می‌کنند و دارای رابط‌های تعریف‌شده‌ای هستند که نگهداری و تغییر سیستم را آسان‌تر می‌کنند.
ویژگی‌های کلیدی اجزای خوب طراحی‌شده:
- انسجام بالا: عملکرد مرتبط با هم گروه‌بندی شده
- کوپلینگ پایین: حداقل وابستگی بین اجزا
- رابط‌های واضح: روش‌های تعامل به خوبی تعریف‌شده
- قابلیت استقرار مستقل: می‌توانند به‌روزرسانی یا جایگزین شوند بدون اینکه بر سایر بخش‌های سیستم تأثیر بگذارند
با سازماندهی سیستم‌ها به اجزا، معماران می‌توانند:
- توسعه موازی توسط تیم‌های مختلف را تسهیل کنند
- تست و اشکال‌زدایی را آسان‌تر کنند
- به‌روزرسانی‌ها و بهبودهای تدریجی به سیستم را امکان‌پذیر کنند
- مقیاس‌پذیری و نگهداری کلی سیستم را بهبود بخشند
5. مرزها هسته منطق کسب‌وکار را تعریف و محافظت می‌کنند
در هر مرز معماری، احتمالاً الگوی شیء فروتن را در جایی نزدیک پیدا می‌کنیم.
مرزها هسته را محافظت می‌کنند. مرزهای معماری در معماری تمیز مناطق مختلف نگرانی را جدا می‌کنند، به‌ویژه بین منطق کسب‌وکار و جزئیات پیاده‌سازی. این مرزها به حفظ استقلال قوانین کسب‌وکار هسته از تغییرات خارجی کمک می‌کنند.
جنبه‌های کلیدی مرزهای معماری:
- استفاده از رابط‌ها برای تعریف تعاملات بین لایه‌ها
- وارونگی وابستگی برای اطمینان از اینکه وابستگی‌ها به سمت داخل اشاره می‌کنند
- اشیاء انتقال داده برای انتقال اطلاعات در سراسر مرزها
- اشیاء فروتن برای جدا کردن رفتار قابل تست از اجزای سخت برای تست
با ایجاد مرزهای واضح، معماران می‌توانند:
- تأثیر تغییرات در سیستم‌ها یا فناوری‌های خارجی را به حداقل برسانند
- تست آسان‌تر منطق کسب‌وکار هسته را تسهیل کنند
- امکان جایگزینی جزئیات پیاده‌سازی بدون تأثیر بر سیستم هسته را فراهم کنند
- انعطاف‌پذیری و تطبیق‌پذیری کلی سیستم را بهبود بخشند
6. معماری تمیز توسعه مبتنی بر تست و قابلیت استقرار مستقل را تسهیل می‌کند
یک معماری خوب سیستم را آسان می‌کند تا در همه راه‌هایی که باید تغییر کند، با باز گذاشتن گزینه‌ها تغییر کند.
قابلیت تست و انعطاف‌پذیری کلیدی هستند. معماری تمیز شیوه‌هایی را ترویج می‌کند که سیستم‌ها را آسان‌تر برای تست و استقرار مستقل می‌سازد. با جداسازی نگرانی‌ها و مدیریت وابستگی‌ها، نوشتن تست‌های واحد برای منطق کسب‌وکار هسته و استقرار اجزای مختلف سیستم به‌طور جداگانه ساده‌تر می‌شود.
مزایای معماری تمیز برای تست و استقرار:
- قوانین کسب‌وکار هسته می‌توانند بدون وابستگی به رابط کاربری، پایگاه داده یا وابستگی‌های خارجی تست شوند
- اجزای مختلف می‌توانند به‌طور مستقل مستقر شوند، که به‌روزرسانی‌ها را آسان‌تر می‌کند
- تغییرات در یک بخش از سیستم تأثیر کمی بر دیگران دارد
- ویژگی‌های جدید می‌توانند با ریسک کمتری از شکستن عملکرد موجود اضافه شوند
این ویژگی‌ها منجر به:
- چرخه‌های توسعه سریع‌تر
- کاهش ریسک در استقرارها
- بهبود قابلیت اطمینان سیستم
- انعطاف‌پذیری بیشتر در پذیرش فناوری‌های جدید یا تغییر فناوری‌های موجود
7. چارچوب‌ها و پایگاه‌های داده جزئیات پیاده‌سازی هستند، نه عناصر معماری
چارچوب‌ها ابزارهایی برای استفاده هستند، نه معماری‌هایی که باید به آن‌ها پایبند بود.
منطق هسته باید مستقل از چارچوب باشد. معماری تمیز چارچوب‌ها و پایگاه‌های داده را به عنوان جزئیات خارجی در نظر می‌گیرد که نباید بر منطق کسب‌وکار هسته تأثیر بگذارند. این رویکرد امکان انعطاف‌پذیری بیشتر در تغییر یا به‌روزرسانی این عناصر خارجی بدون تأثیر بر عملکرد هسته سیستم را فراهم می‌کند.
اصول کلیدی برای مدیریت چارچوب‌ها و پایگاه‌های داده:
- آن‌ها را به عنوان افزونه‌هایی برای منطق کسب‌وکار هسته در نظر بگیرید
- از وارونگی وابستگی برای حفظ استقلال منطق هسته استفاده کنید
- انتزاعاتی برای عملیات پایگاه داده ایجاد کنید
- تصمیمات مربوط به چارچوب و پایگاه داده را تا حد ممکن به تأخیر بیندازید
مزایای این رویکرد:
- تغییر یا ارتقاء چارچوب‌ها و پایگاه‌های داده آسان‌تر است
- منطق کسب‌وکار هسته با وجود تغییرات خارجی پایدار می‌ماند
- کاهش وابستگی به فروشنده
- بهبود قابلیت تست اجزای سیستم هسته
8. وب فقط یک مکانیزم تحویل دیگر در معماری تمیز است
وب یک مکانیزم تحویل است و معماری برنامه شما باید آن را به این صورت در نظر بگیرد.
منطق کسب‌وکار مستقل از تحویل است. در معماری تمیز، وب به عنوان یک جزئیات خارجی در نظر گرفته می‌شود، مشابه پایگاه‌های داده یا چارچوب‌ها. این دیدگاه به منطق کسب‌وکار هسته اجازه می‌دهد تا مستقل از مکانیزم تحویل خاص باقی بماند، چه یک برنامه وب، برنامه دسکتاپ یا API باشد.
ملاحظات کلیدی برای برنامه‌های وب در معماری تمیز:
- کد خاص وب را از منطق کسب‌وکار هسته جدا کنید
- از آداپتورهای رابط برای تبدیل بین فرمت‌های وب و ساختارهای داده داخلی استفاده کنید
- چارچوب‌های وب را به عنوان افزونه‌هایی برای سیستم هسته در نظر بگیرید
- موارد استفاده را به‌طور مستقل از نگرانی‌های خاص وب طراحی کنید
مزایای این رویکرد:
- آسان‌تر برای تطبیق سیستم با مکانیزم‌های تحویل مختلف
- منطق کسب‌وکار هسته می‌تواند در چندین پلتفرم استفاده مجدد شود
- تست ساده‌تر قوانین کسب‌وکار بدون وابستگی‌های وب
- انعطاف‌پذیری بیشتر در تغییر یا به‌روزرسانی فناوری‌های وب
9. معماری تمیز تعبیه‌شده نگرانی‌های سخت‌افزاری را از منطق کسب‌وکار جدا می‌کند
اگرچه نرم‌افزار فرسوده نمی‌شود، اما می‌تواند از درون توسط وابستگی‌های مدیریت نشده به سخت‌افزار تخریب شود.
استقلال سخت‌افزاری حیاتی است. معماری تمیز تعبیه‌شده اصول معماری تمیز را به سیستم‌های تعبیه‌شده اعمال می‌کند، نگرانی‌های خاص سخت‌افزاری را از منطق کسب‌وکار هسته جدا می‌کند. این جداسازی امکان به‌روزرسانی آسان‌تر اجزای سخت‌افزاری و بهبود قابلیت حمل نرم‌افزار را فراهم می‌کند.
عناصر کلیدی معماری تمیز تعبیه‌شده:
- لایه انتزاع سخت‌افزار (HAL) برای جداسازی کد خاص سخت‌افزار
- منطق کسب‌وکار مستقل از دستگاه
- رابط‌های واضح بین اجزای سخت‌افزار و نرم‌افزار
- استفاده از وارونگی وابستگی برای مدیریت وابستگی‌های سخت‌افزاری
مزایای این رویکرد در سیستم‌های تعبیه‌شده:
- آسان‌تر برای انتقال نرم‌افزار به پلتفرم‌های سخت‌افزاری جدید
- تست ساده‌تر منطق هسته بدون وابستگی‌های سخت‌افزاری
- کاهش تأثیر تغییرات سخت‌افزاری بر کل سیستم
- بهبود قابلیت نگهداری و طول عمر نرم‌افزار تعبیه‌شده
10. میکروسرویس‌ها و معماری‌های سرویس‌گرا می‌توانند از اصول معماری تمیز بهره‌مند شوند
معماری یک سیستم با مرزهایی تعریف می‌شود که عناصر نرم‌افزاری را از یکدیگر جدا می‌کنند و آن‌ها را از دانستن درباره یکدیگر محدود می‌کنند.
اصول تمیز در همه مقیاس‌ها اعمال می‌شوند. در حالی که معماری تمیز اغلب در زمینه برنامه‌های یکپارچه مورد بحث قرار می‌گیرد، اصول آن می‌توانند به‌طور مؤثری به میکروسرویس‌ها و معماری‌های سرویس‌گرا اعمال شوند. این اصول به حفظ استقلال و قابلیت تست خدمات فردی کمک می‌کنند و در عین حال پیچیدگی سیستم‌های توزیع‌شده را مدیریت می‌کنند.
اعمال معماری تمیز به میکروسرویس‌ها:
- هر میکروسرویس را به عنوان یک زمینه محدود با معماری تمیز خود در نظر بگیرید
- از رابط‌های تعریف‌شده برای ارتباط بین خدمات استفاده کنید
- وارونگی وابستگی بین خدمات را اعمال کنید
- قابلیت استقرار مستقل خدمات را حفظ کنید
مزایای معماری تمیز در میکروسرویس‌ها:
- بهبود ماژولاریت و مقیاس‌پذیری کل سیستم
- آسان‌تر برای فهم و نگهداری خدمات فردی
- انعطاف‌پذیری بیشتر در تکامل و جایگزینی خدمات
- کاهش کوپلینگ بین خدمات، منجر به سیستم‌های قوی‌تر می‌شود
آخرین به‌روزرسانی::
FAQ
What's Clean Architecture about?
- Focus on Software Structure: Clean Architecture by Robert C. Martin emphasizes creating systems that are easy to develop, maintain, and deploy through effective software architecture.
- Timeless Principles: It outlines principles like SOLID, applicable across various programming paradigms, to guide developers in writing clean, maintainable code.
- Separation of Concerns: The book advocates for separating business rules from technical details, enhancing flexibility and adaptability in software design.
Why should I read Clean Architecture?
- Improve Software Design Skills: The book enhances understanding of software architecture, providing practical advice for real-world projects.
- Timeless Knowledge: Its principles are not tied to specific technologies, ensuring relevance throughout your career.
- Real-World Examples: Martin shares insights from his extensive experience, offering relatable examples and case studies to simplify complex concepts.
What are the key takeaways of Clean Architecture?
- Architecture is a Shape: Software architecture is defined by component division and communication, facilitating development and maintenance.
- Decouple Business Rules: Emphasizes separating business rules from technical details for easier changes and adaptations.
- Leave Options Open: Good architecture defers technical decisions, allowing flexibility to adapt to changing requirements.
What are the SOLID principles mentioned in Clean Architecture?
- Single Responsibility Principle (SRP): A class should have one reason to change, reducing complexity and easing maintenance.
- Open-Closed Principle (OCP): Software entities should be open for extension but closed for modification, minimizing bug risks.
- Liskov Substitution Principle (LSP): Subtypes must be substitutable for their base types without altering program correctness.
What is the Dependency Inversion Principle (DIP) in Clean Architecture?
- High-Level Modules: DIP states high-level modules should not depend on low-level modules; both should depend on abstractions.
- Abstractions Over Details: Depending on abstractions rather than concrete implementations makes systems easier to modify and extend.
- Use of Interfaces: Encourages using interfaces to define contracts between components, enhancing testing and maintenance.
How does Clean Architecture define good software architecture?
- Support for Use Cases: Good architecture must support intended use cases, making them clear and visible within the structure.
- Minimize Human Resources: It should minimize resources required for development, deployment, and maintenance through careful design.
- Leave Options Open: A well-designed architecture keeps options open for future changes, crucial for long-term success.
What is the significance of boundaries in Clean Architecture?
- Separation of Concerns: Boundaries separate system components, ensuring changes in one area don't adversely affect others.
- Control Over Dependencies: Managing dependencies across boundaries prevents disruptions, leading to a stable system.
- Facilitate Independent Development: Boundaries allow teams to work independently, enhancing productivity and reducing conflicts.
What is the "Screaming Architecture" concept in Clean Architecture?
- Architecture Reflects Intent: "Screaming Architecture" means the system's architecture should clearly communicate its purpose and functionality.
- Use Case Driven: Good architecture is driven by use cases, maintaining clarity and purpose throughout development.
- Avoid Framework Dependency: Architecture should be centered around business needs, not dictated by frameworks or tools.
How does Clean Architecture address testing?
- Testable Architectures: Emphasizes architectures that allow unit testing of business rules without external systems running.
- Humble Object Pattern: Separates hard-to-test code from testable code, focusing on logic without UI or framework complexities.
- Testing API: Suggests creating a testing API to bypass security constraints, enhancing the ability to test various scenarios.
How does Clean Architecture differentiate between the web and the architecture of a system?
- Web as a Delivery Mechanism: The web is viewed as a delivery mechanism, not a defining aspect of system architecture.
- Decoupling Delivery from Logic: Treating the web as a detail allows designing systems agnostic to delivery methods.
- Focus on Business Logic: Prioritizes business logic and use cases over web delivery specifics, ensuring core functionality remains intact.
What are the risks of using frameworks according to Clean Architecture?
- Tight Coupling: Frameworks can lead to tight coupling, making technology switches difficult.
- Overhead and Complexity: Heavy reliance on frameworks can introduce unnecessary complexity and hinder performance.
- Loss of Control: Over-reliance on frameworks can lead to a rigid system, making changes and adaptations challenging.
What are the best quotes from Clean Architecture and what do they mean?
- "Your architecture should tell readers about the system, not about the frameworks you used in your system.": Emphasizes architecture reflecting business domain and use cases, not technologies.
- "Frameworks are tools, not ways of life.": Reminds developers to maintain control over architecture, not be overly reliant on frameworks.
- "A good architecture makes it unnecessary to decide on Rails, or Spring, or Hibernate, or Tomcat, or MySQL, until much later in the project.": Highlights deferring technology decisions until architecture is established, promoting flexibility.
نقد و بررسی
کتاب معماری پاک: راهنمای یک صنعتگر برای ساختار و طراحی نرم‌افزار نظرات متفاوتی دریافت می‌کند. بسیاری از تمرکز آن بر اصول SOLID و جداسازی تمجید می‌کنند، در حالی که برخی دیگر آن را تکراری و فاقد مثال‌های عملی می‌دانند. برخی خوانندگان از زمینه تاریخی و حکایات آن قدردانی می‌کنند، در حالی که دیگران احساس می‌کنند که این موارد از محتوای اصلی کتاب کاسته‌اند. این کتاب به طور کلی به عنوان کمکی برای درک مفاهیم معماری سطح بالا دیده می‌شود، اما نظرات در مورد مفید بودن آن برای مبتدیان در مقابل توسعه‌دهندگان با تجربه متفاوت است. چندین منتقد اشاره می‌کنند که محتوای کتاب می‌توانست به صورت مختصرتر ارائه شود.
