Подавляющее большинство веб-приложений состоит из клиентской и серверной части, а также хранилища информации. Чтобы эти компоненты корректно взаимодействовали между собой, необходимы определенные правила, согласно которым будет организовываться весь программный код.
Когда пользователь открывает браузер и в строке поиска вводит адрес, поисковая система обращается к серверу, который обрабатывает запрос и выдает нужную веб-страницу. Элементы, участвующие в этом процессе, образуют архитектуру веб-продукта.
Принцип работы системной архитектуры
Как уже было сказано выше, у приложений есть две части клиентская (frontend) и серверная (backend). Пользователи взаимодействуют с клиентской частью, которая отвечает за визуальную составляющую программного продукта. В ее основе лежит интерфейс и его составные элементы. Серверная часть скрыта от глаз пользователей, но именно она отвечает за обработку информации и поступающих запросов. Благодаря ей работает бизнес-логика, а пользователи видят запрашиваемый в браузере результат.
Вводя данные в форму регистрации, пользователь взаимодействует с внешним интерфейсом, но как только он нажимает кнопку «зарегистрироваться» в работу вступает серверная часть. Она обрабатывает полученные данные и возвращает сообщение об успешно завершенной процедуре. Если серверная и клиентская часть корректно «общаются» между собой, это значит, что проблем в архитектуре веб-приложения нет.
Принципы построения архитектуры
Архитектура приложений основана из нескольких системных компонентах и уровнях. Последние позволяют разделять функции на категории или слои. Все они изолированы друг от друга, что дает возможность вносить в них изменения, которые не скажутся на работе других компонентов.
Веб-приложения устроены таким образом, что помимо компонентов пользовательского интерфейса, существуют еще целый ряд структурных элементов. Они, в свою очередь, также бывают серверными и клиентскими. Последние могут включать в себя множество различных элементов: от стандартных настроек до информационных панелей и специальных журналов уведомлений. Все это отражено в макете интерфейса.
Визуальная составляющая приложения разрабатывается с использованием HTML, CSS и JavaScript. Данный стек технологий позволяет писать код, который запускается в браузере. Для того, чтобы увидеть результат, не нужно настраивать виртуальные машину и прочее ПО.
Серверная составляющая может быть создана на Node.JS, PHP, Java или даже Python. В ее основе лежит база данных и логика приложения. Последнее это ничто иное, как центр управления всем программным продуктом. Что касается базы данных, то она предназначена для хранения информации, использующейся в приложении.
Слои архитектуры веб-приложений
Говоря об архитектуре веб-приложений невозможно не упомянуть о слоях. Принято выделять:
- DAL – слой доступа к данным;
- BLL – бизнес слой;
- SL – слой сервисов;
- PL – слой представления.
Каждый из них играет важную роль в работе приложения, поэтому их стоит рассмотреть подробнее.
Слой представления
Отвечает за отображение пользовательского интерфейса и упрощает процесс взаимодействия с пользователем. Здесь формируются компоненты, на которых будет основываться пользовательский опыт. Задача данного уровня – предоставлять клиентской стороне всю необходимую информацию. Перед этим она собирается, обрабатывается и отправляется в специальную службу данных.
Бизнес слой
Здесь происходит обмен данными, которые предварительно обрабатываются и приводятся к нужному виду. По сути, данный слой отвечает за бизнес-логику всего приложения. Например, функция авторизации – это также один из уровней бизнес-логики.
Слой сервисов
Его можно встретить только в крупных приложениях. Обычно под ним подразумевают API-интерфейс, который позволяет обращаться к программе другим приложениям. Данный слой отвечает за изоляцию бизнес-логики и безопасность передаваемых данных.
Слой доступа к данным
Чаще всего информацию получают из базы данных, поэтому данный уровень может управлять CRUD-операциями. Также для получения данных могут использоваться и другие источники. Иногда используется парсинг страниц. При этом важно помнить, что данный слой фильтрует данные, но не обрабатывает их.
Типы архитектуры
Веб приложения могут иметь разную архитектуру, которая зависит от логики того или иного программного продукта. Кроме этого важную роль играет распределение ресурсов между клиентской и серверной стороной. Чаще всего можно встретить следующие примеры архитектуры:
- микросервисная архитектура;
- бессерверные приложения;
- одностраничные и многостраничные веб-приложения;
- гибридные (прогрессивные) веб-приложения.
Одностраничное приложение
Одна из самых востребованных разновидностей веб-продуктов. Вся нужная для работы информация загружаются при входе на страницу. Главное преимущество таких продуктов – качественный пользовательский интерфейс. Он устроен таким образом, что для его работы не нужно загружать новые веб-страницы. Такого эффекта позволяют добиться современные фреймворки, такие как React и Angular.
Многостраничные приложения
Стандартный тип приложений, который используется многими крупными компаниями. Данная архитектура позволяет создавать масштабные веб-ресурсы с обилием информации. Она распределена по разным страницам, которые в отличие от предыдущего варианта подгружаются. То есть при переходе в другой раздел на сервер отправляется запрос, в ответ на который посылается новая страница.
Микросервисная архитектура
Чтобы лучше понять, что из себя представляет данная разновидность, ее стоит сравнить с монолитной архитектурой. Последняя имеет стандартный набор компонентов, а именно: клиентская сторона, серверная сторона и база данных. Это говорит о том, что внешняя и внутренняя логика зависят друг от друга. Причем эта зависимость прослеживается на уровне программного кода. Если необходимо изменить определенный компонент, то придется переделывать все приложение.
Микросервисная архитектура может похвастаться более гибким подходом. Веб-приложение формируется из множества небольших сервисов, которые разрабатываются изолированно друг от друга. Такую архитектуру выбирают при создании объемных и сложных проектов.
Разработчики могут вносить изменения в отдельный сервис, не боясь нарушить работу других компонентов. Обновлять логику в этом случае достаточно просто, необходимо изменить только нужный блок. При этом не обязательно останавливать работу всего приложения.
Бессерверная архитектура
Такая архитектура подразумевает использование облачных технологий. Для размещения веб-приложения в сети необходима серверная инфраструктура, которая сопряжена с большим количеством процессов протекающих на физических или виртуальных машинах.
Сегодня все больше компаний переходят на облачные решения. Их поставщики предлагают своим клиентам удаленные виртуальные сервера. Их преимущество в динамическом распределении вычислительных ресурсов. Проще говоря, в случае скачков трафика серверы «не упадут», а продолжат работать, следовательно, приложение останется доступным для пользователей.
Прогрессивные веб-приложения
С каждым годом популярность таких приложений увеличивается. Подобные решения позволяют трансформировать стандартный веб-сайт в полноценное приложение. У него будут все характерные опции, включая push-уведомления, иконку для установки на домашний экран, возможность автономного доступа и многое другое.
Для создания таких продуктов используются HTML, CSS и JavaScript. Довольно часто приложению требуется доступ к аппаратным функциям пользовательского устройства, например, Bluetooth, камера или геолокации. Для этого в проект интегрируются соответствующие API, что значительно расширяет его функциональные возможности.
Качественная и продуманная архитектура делает веб-приложение удобным как для пользователей, так и для разработчиков. Такой программный продукт легко изменять, тестировать и масштабировать. Поэтому данному аспекту разработки необходимо уделять пристальное внимание.
