Роберт Мартин - Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения

Хорошая архитектура позволяет отложить решение о выборе фреймворков, баз данных, веб-серверов и других инструментов и элементов окружения. Фреймворки относятся к возможностям, которые должны оставаться открытыми. Хорошая архитектура позволяет отложить выбор Rails, Spring, Hibernate, Tomcat или MySQL на отдаленный срок. Хорошая архитектура позволяет с легкостью менять подобные решения. Хорошая архитектура подчеркивает варианты использования и отделяет их от второстепенных проблем.

Веб — это архитектура? Зависит ли архитектура системы от того факта, что свои услуги она предоставляет через Веб? Конечно нет! Всемирная паутина (или Веб) — это механизм доставки, устройство ввода/вывода. И архитектура вашего приложения должна интерпретировать его именно так, а не иначе. Факт предоставления услуг через Веб — это деталь, и она не должна определять структуру системы. В действительности решение о предоставлении услуг через Веб относится к разряду решений, которые должны откладываться. Архитектура системы должна быть максимально нейтральной к механизмам доставки услуг. У вас должна иметься возможность реализовать систему в форме консольного приложения, веб-приложения, толстого клиента или даже веб-службы без чрезмерного усложнения или изменения основной архитектуры.

Фреймворки могут быть очень мощными и удобными. Авторы фреймворков часто глубоко убеждены в своих творениях. Примеры, которые они пишут, рассказывают об использовании их фреймворков с точки зрения истинно верующих. Другие авторы, пишущие книги о фреймворках, тоже часто стоят на позициях истинной веры. Они показывают способы использования фреймворков, часто с позиции всеобъемлющего, всепроникающего и повсеместного применения.

Вы не должны вставать на эту позицию.

Рассматривайте фреймворки с холодком. Смотрите на них скептически. Да, они могут помочь, но какой ценой? Спросите себя, как бы вы их использовали и как защитились бы от них. Подумайте, как сохранить приоритет вариантов использования для архитектуры. Разработайте стратегию, не позволяющую фреймворку влиять на архитектуру.

Если архитектура вашей системы основана исключительно на вариантах использования и вам удалось удержать фреймворки на расстоянии, у вас должна иметься возможность протестировать все эти варианты использования без привлечения фреймворков. Вы не должны испытывать потребности в веб-сервере для выполнения тестов. Вы не должны испытывать потребности в подключении к базе данных для выполнения тестов. Ваши сущности должны быть самыми обычными объектами, не зависящими от фреймворков, баз данных или чего-то другого. Ваши объекты вариантов использования должны координировать действия сущностей. Наконец, должна иметься возможность протестировать их вместе без привлечения любых фреймворков.

Ваша архитектура должна рассказывать о системе, а не о фреймворках, использованных в системе. Если вы работаете над системой для медицинского учреждения, тогда первый же взгляд на репозиторий с исходным кодом должен вызывать у новых программистов, подключающихся к проекту, мысль: «Да, это медицинская система». Новые программисты должны иметь возможность изучить все возможные варианты использования, даже не зная, как будут доставляться услуги системы. Они могут подойти к вам и сказать:

«Мы видим что-то похожее на модели, но где контроллеры и представления?»

А вы должны ответить:

«Это такая мелочь, которая нас пока не заботит. Мы решим этот вопрос позже».

За последние несколько десятилетий мы видели целый ряд идей об организации архитектур. В том числе:

• Гексагональная архитектура (Hexagonal Architecture, также известна как архитектура портов и адаптеров), разработанная Алистером Кокберном и описанная Стивом Фриманом и Натом Прайсом в их замечательной книге Growing Object Oriented Software with Tests .

• DCI [45] Data-Context-Interaction — данные, контекст, взаимодействие. — Примеч. пер. , предложенная Джеймсом Коплиеном и Трюгве Реенскаугом.

• BCE [46] Boundary-Control-Entity — граница, управление, сущность. — Примеч. пер. , предложенная Иваром Якобсоном в книге Object Oriented Software Engineering: A Use-Case Driven Approach .

Несмотря на различия в деталях, все эти архитектуры очень похожи. Они все преследуют одну цель — разделение задач. Они все достигают этой цели путем деления программного обеспечения на уровни. Каждая имеет хотя бы один уровень для бизнес-правил и еще один для пользовательского и системного интерфейсов.

Каждая из этих архитектур способствует созданию систем, обладающих следующими характеристиками:

• Независимость от фреймворков. Архитектура не зависит от наличия какой-либо библиотеки. Это позволяет рассматривать фреймворки как инструменты, вместо того чтобы стараться втиснуть систему в их рамки.

• Простота тестирования. Бизнес-правила можно тестировать без пользовательского интерфейса, базы данных, веб-сервера и любых других внешних элементов.

• Независимость от пользовательского интерфейса . Пользовательский интерфейс можно легко изменять, не затрагивая остальную систему. Например, веб-интерфейс можно заменить консольным интерфейсом, не изменяя бизнес-правил.

• Независимость от базы данных. Вы можете поменять Oracle или SQL Server на Mongo, BigTable, CouchDB или что-то еще. Бизнес-правила не привязаны к базе данных.

• Независимость от любых внешних агентов. Ваши бизнес-правила ничего не знают об интерфейсах, ведущих во внешний мир.

Диаграмма на рис. 22.1 — это попытка объединить все эти архитектуры в одну практически осуществимую идею.

Рис. 22.1.Чистая архитектура

Концентрические круги на рис. 22.1 представляют разные уровни программного обеспечения. Чем ближе к центру, тем выше уровень. Внешние круги — это механизмы. Внутренние — политики.

Главным правилом, приводящим эту архитектуру в действие, является правило зависимостей (Dependency Rule):

Зависимости в исходном коде должны быть направлены внутрь, в сторону высокоуровневых политик.

Ничто во внутреннем круге ничего не знает о внешних кругах. Например, имена, объявленные во внешних кругах, не должны упоминаться в коде, находящемся во внутренних кругах. Сюда относятся функции, классы, переменные и любые другие именованные элементы программы.