Architecture Patterns with Python

1. Моделирование домена — основа чистой и поддерживаемой архитектуры программного обеспечения

Модель домена — это не модель данных; мы пытаемся отразить, как работает бизнес: рабочие процессы, правила изменения состояния, обмен сообщениями; как система реагирует на внешние события и ввод пользователя.

Domain-Driven Design (DDD) подчеркивает создание богатой модели домена, отражающей бизнес-логику и процессы. Этот подход отделяет основные бизнес-правила от инфраструктурных вопросов, делая систему более гибкой и легкой в обслуживании. Ключевые концепции включают:

• Сущности: Объекты с уникальной идентичностью, сохраняющейся во времени
• Объекты-значения: Неизменяемые объекты, определяемые их атрибутами
• Агрегаты: Кластеры связанных объектов, рассматриваемые как единое целое для изменения данных
• События домена: Представляют значительные события в домене

Сосредоточившись на модели домена, разработчики могут создать общий язык со стейкхолдерами, улучшая коммуникацию и обеспечивая точное представление бизнес-требований в программном обеспечении.

2. Паттерны Репозиторий и Единица Работы отделяют домен от инфраструктуры

Паттерн Репозиторий — это абстракция над постоянным хранилищем, позволяющая отделить слой модели от слоя данных.

Паттерн Репозиторий предоставляет интерфейс, похожий на коллекцию, для доступа к объектам домена, скрывая детали доступа к данным. Паттерн Единица Работы поддерживает список объектов, затронутых бизнес-транзакцией, и координирует запись изменений. Вместе они предлагают несколько преимуществ:

• Разделение ответственности: Логика домена остается чистой, свободной от инфраструктурных деталей
• Тестируемость: Легче создавать моки или фейки для модульного тестирования
• Гибкость: Возможность переключаться между различными механизмами хранения без влияния на домен

Эти паттерны создают четкую границу между доменом и слоями доступа к данным, позволяя каждому развиваться независимо и способствуя более модульной архитектуре.

3. Паттерн Сервисного Слоя организует сценарии использования и определяет границы системы

Паттерн Сервисного Слоя — это абстракция над логикой домена, определяющая сценарии использования приложения и то, что они требуют от модели домена.

Сервисный Слой действует как фасад для модели домена, инкапсулируя специфичную для приложения логику и организуя выполнение сценариев использования. Он предоставляет несколько преимуществ:

• Четкое API: Определяет операции, которые может выполнять приложение
• Разделение ответственности: Сохраняет логику домена отдельно от логики приложения
• Тестируемость: Позволяет проводить высокоуровневые модульные тесты без необходимости в интеграционных тестах

Реализуя Сервисный Слой, разработчики могут создать четкую границу между внешними интерфейсами приложения (например, API, CLI) и его внутренней логикой домена, делая систему более понятной и легкой в обслуживании.

4. Событийно-ориентированная архитектура обеспечивает слабую связанность и масштабируемость

События помогают нам поддерживать порядок, отделяя основные сценарии использования от второстепенных. Мы также используем события для общения между агрегатами, чтобы избежать длительных транзакций, блокирующих несколько таблиц.

Событийно-ориентированная архитектура использует события для запуска и общения между слабо связанными сервисами. Этот подход предлагает несколько преимуществ:

• Слабая связанность: Сервисы могут развиваться независимо
• Масштабируемость: Легче масштабировать отдельные компоненты
• Гибкость: Упрощает добавление новых функций или изменение бизнес-процессов

Ключевые компоненты событийно-ориентированных систем включают:

• События домена: Представляют значительные изменения в домене
• Шина сообщений: Направляет события к соответствующим обработчикам
• Обработчики событий: Реагируют на конкретные события и выполняют действия

Эта архитектура позволяет системам обрабатывать сложные рабочие процессы и интегрировать несколько сервисов, сохраняя при этом модульность и масштабируемость.

5. Разделение ответственности команд и запросов (CQRS) оптимизирует операции чтения и записи

Чтение и запись различны, поэтому их следует рассматривать по-разному (или разделять их ответственность, если хотите).

CQRS разделяет модели чтения и записи приложения, позволяя каждой оптимизироваться независимо. Этот паттерн особенно полезен для сложных доменов или высокопроизводительных систем. Преимущества включают:

• Оптимизация производительности: Модели чтения и записи могут масштабироваться отдельно
• Упрощенные модели: Каждая модель сосредоточена на одной ответственности
• Гибкость: Позволяет использовать разные хранилища данных для чтения и записи

Стратегии реализации:

• Разделение моделей чтения и записи
• Использование разных баз данных для чтения и записи
• Реализация конечной согласованности между сторонами чтения и записи

Хотя CQRS добавляет сложности, он может значительно улучшить производительность и масштабируемость в подходящих сценариях.

6. Внедрение зависимостей способствует гибкости и тестируемости

Внедрение зависимостей (DI) — это техника, при которой зависимости объекта предоставляются ему, а не создаются или управляются самим объектом.

Внедрение зависимостей — это паттерн проектирования, который улучшает модульность, тестируемость и гибкость кода. Ключевые преимущества включают:

• Слабая связанность: Объектам не нужно знать, как создаются их зависимости
• Тестируемость: Легко заменять реальные реализации тестовыми двойниками
• Гибкость: Упрощает изменение реализаций без модификации зависимого кода

Реализация DI:

• Внедрение через конструктор: Зависимости предоставляются через конструктор
• Внедрение через свойства: Зависимости устанавливаются через публичные свойства
• Внедрение через методы: Зависимости предоставляются в качестве параметров метода

Используя DI, разработчики могут создавать более модульный и поддерживаемый код, особенно в сочетании с другими паттернами, такими как Репозиторий и Единица Работы.

7. Валидация на границе системы обеспечивает целостность данных и упрощает домен

Валидируйте на границе, когда это возможно. Проверка обязательных полей и допустимых диапазонов чисел скучна, и мы хотим держать это вне нашего чистого кода. Обработчики всегда должны получать только валидные сообщения.

Валидация на границе включает проверку входных данных на точках входа в систему до того, как они достигнут логики домена. Этот подход предлагает несколько преимуществ:

• Чистая модель домена: Логика домена сосредоточена на бизнес-правилах, а не на проверке входных данных
• Улучшенная безопасность: Раннее обнаружение некорректных или вредоносных входных данных
• Лучший пользовательский опыт: Предоставление немедленной обратной связи о недопустимых входных данных

Типы валидации:

• Синтаксическая: Обеспечивает правильную структуру и типы данных
• Семантическая: Проверяет значение и согласованность данных
• Прагматическая: Применяет бизнес-правила в контексте операции

Реализуя тщательную валидацию на границе системы, разработчики могут создавать более надежные и поддерживаемые приложения, сохраняя модель домена сосредоточенной на основных бизнес-правилах.

Последнее обновление: September 30, 2024