Структура мобильного приложения играет решающую роль в создании продукта, который будет удобен в использовании и соответствовать ожиданиям заказчика. В этом разделе мы рассмотрим различные подходы к архитектуре и основные принципы их разработки.
Что такое архитектура приложения?
Мобильное приложение состоит из множества связанных компонентов кода, которые функционируют как единая система. К примеру, когда пользователь тапает по иконке на экране своего смартфона, он может запустить приложение. Основная задача кода внутри приложения — обеспечить исполнение этих функций.
Архитектура мобильного приложения обеспечивает структурированное размещение всех компонентов приложения, описывает их взаимодействие, методы обработки данных и управления пользовательским интерфейсом. Это позволяет создавать масштабируемые и эффективные приложения, способные решать задачи пользователя и обеспечивать высокую производительность.
Необходимость проектирования архитектуры приложения
Проектирование мобильного приложения можно уподобить организации розничной торговли: когда пользователь входит в приложение, он встречается с различными элементами, такими как меню, личный кабинет, кнопка заказа и другие. Все эти элементы нужно эффективно "разместить" и "поддерживать".
Разработка архитектуры приложения может происходить несколькими способами:
- Централизация кода. Если весь код сосредоточен в одном месте, то при возникновении ошибок сложно определить их источник. Разделение функций приложения на отдельные компоненты упрощает поиск неисправностей и поддержание работоспособности приложения.
- Разделение на автономные фрагменты. Это подход, известный как "чистая архитектура", включает следующие компоненты:
- Data-слой. Управляет всеми операциями с данными, такими как доступ, проверка и хранение информации, обычно на сервере. Этот слой можно сравнить со складом в магазине.
- Domain-слой. Отвечает за бизнес-логику приложения, обрабатывает и категоризирует данные из Data-слоя. Этот уровень можно уподобить производственному цеху.
- Presentation-слой. Отслеживает изменения в пользовательском интерфейсе и реагирует на них, например, запросы на обновление данных или отправка данных на сервер. Этот слой аналогичен роли управляющего магазином.
- UI-слой. Пользовательский интерфейс, который служит "витриной" приложения.
Преимущества хорошо спроектированной архитектуры включают:
- Надежность работы приложения: оно исполняет все функции в соответствии с требованиями пользователей.
- Удобство модификации: изменения в одном компоненте не влияют на функционирование остальных.
- Эффективность тестирования: возможность применения автоматизированных тестов для отдельных частей проекта без необходимости вовлечения тестировщиков.
- Координация работы команды: четкое разделение обязанностей среди разработчиков предотвращает конфликты и ошибки, ускоряя процесс разработки.
Обзор архитектурных шаблонов приложений
В архитектуре приложений прослойки или архитектурные паттерны играют ключевую роль в организации работы и взаимодействия различных слоёв приложения. Давайте рассмотрим один из самых распространённых шаблонов.
MVC (Model-View-Controller)
Этот архитектурный шаблон разделяет приложение на три основные компоненты:
- Model (Модель). Этот компонент управляет данными и логикой работы с ними. Модель обрабатывает запросы на получение и изменение данных, которые поступают от контроллера, и может аналогично относиться к "производству" и "складу" в магазине, где хранятся и обрабатываются все товары.
- View (Представление). Слой представления отвечает за визуальное отображение данных, которые поступают от модели. Он взаимодействует с пользователем, отображая информацию и собирая пользовательский ввод, передавая его контроллеру. В контексте магазина представление можно сравнить с "витриной" и "торговым залом", где клиенты взаимодействуют с продукцией.
- Controller (Контроллер). Контроллер выступает в роли посредника между моделью и представлением. Он обрабатывает пользовательские действия, передаваемые от представления, и принимает решения о том, какие данные необходимо получить от модели. Контроллер аналогичен менеджеру магазина, который регулирует как поступление товаров на витрины, так и общую работу магазина, не занимаясь при этом непосредственным производством или управлением складом.
MVP (Model-View-Presenter)
Этот шаблон разделяет приложение на три части, гарантируя, что изменения в одной части не затрагивают другие:
- Model (Модель). Управляет данными и выполняет всю бизнес-логику приложения. Это фундаментальный компонент, который обрабатывает, хранит и предоставляет данные.
- View (Представление). Отображает данные, предоставляемые презентером, и передает пользовательские вводы презентеру. Представление можно сравнить с витриной магазина, которая не участвует напрямую в производстве или управлении запасами.
- Presenter (Презентер). Служит посредником между моделью и представлением. Презентер обрабатывает все взаимодействия с пользователем, запрашивает данные у модели и решает, как обновить представление.
MVVM (Model-View-ViewModel)
Этот шаблон включает следующие компоненты:
- Model (Модель). Также как в MVP, модель в MVVM обрабатывает данные и бизнес-логику. Она остается константой, как фабрика, производящая товары.
- View (Представление). Отображает данные пользователю и отвечает на его действия. Этот компонент похож на магазин, где клиенты взаимодействуют с товарами.
- ViewModel (Вью-модель). Обеспечивает связь между моделью и представлением, управляет потоком данных и обновляет представление в зависимости от изменений в модели и пользовательских вводов. В этой архитектуре вью-модель упрощает задачи менеджера магазина, делая его работу менее зависимой от наличия товаров на складе или производственных мощностей фабрики. Товары автоматически поступают на витрины магазина в необходимом объеме и в нужное время.
MVI (Model-View-Intent)
MVI представляет собой архитектурный подход, который включает три основных компонента:
- Model (Модель). В MVI модель отражает состояние пользовательского интерфейса, включая различные аспекты, такие как загрузочные процессы, сообщения об ошибках и текущее состояние экрана. Модель можно представить как "фабрику", которая производит состояния, видимые на интерфейсе пользователя.
- View (Представление). Это интерфейс приложения, "витрина", на которой отображаются данные. Представление взаимодействует с пользователем, отображая информацию и реагируя на его действия.
- Intent (Намерение). Описывает, что пользователь или приложение собираются сделать. В контексте аналогии с магазином, представьте, что управляющий может адаптировать внешний вид магазина в зависимости от требований ситуации, например, показывая полностью заполненные или пустые полки в зависимости от потребностей покупателей. Если покупатель недоволен отсутствием товара, управляющий изменяет состояние магазина так, чтобы полки были заполнены, что аналогично изменению состояния в модели и представлении в MVI.
Начало разработки архитектуры приложения: ключевые шаги
Разработка архитектуры мобильного приложения не следует строгому набору правил, так как каждый проект уникален и зависит от специфических требований, структуры системы и взаимодействия между её компонентами. Для начала создания архитектуры на Android или iOS важно глубоко понять общую систему приложения. Рассмотрим процесс планирования на аналогии с магазином:
- Анализ ресурсов. Определите, какие материалы используются в производстве (например, пластик, дерево, металл) и откуда они поступают — из-за границы или из местных источников.
- Производственные процессы. Разберитесь, проходит ли производство на фабрике автоматически на конвейерах или вручную.
- Логистика товаров. Установите, как продукция доставляется из производства в магазин.
- Управление магазином. Определите обязанности и зоны ответственности управляющего магазином и тип магазина — это может быть большой супермаркет или магазин с одним продавцом.
- Оформление магазина. Уточните количество и тип витрин, через которые будут представлены товары.
Финальная архитектура приложения формируется на основе понимания взаимодействия пользователя с системой и его потребностей в контексте приложения.
