Архитектурный слой (в корпоративной разработке). Понятие, определение, представление

Сейчас сложно найти короткое и понятное определение таких понятий как «слой приложения» и «уровень абстракции». Это влечёт различия в понимании одного и того же либо непонимания данного понятия среди разработчиков. А недопонимания ведут к разногласиям.

Цель этой статьи: совместно выработать определённость, создать у всех единое представление и выработать короткое, ясное и практичное определение для понятия Архитектурный слой в области корпоративных приложений. Всё что приводится в статье вы можете обсудить и дополнить в комментариях, а я актуализирую материал в статье в соответствии с замечаниями.

Разделение архитектуры корпоративного приложения на слои позволяет

• лучше выполнять декомпозицию задачи
• проще ориентироваться внутри проекта
• разработчики приобретают возможность внесения изменений в какой-то определённый слой, вместо того, чтобы перерабатывать всё приложение целиком
• помогает структурировать приложения разложением на группы подзадач, находящихся на определенных архитектурных слоях
• в зависимости от уровня сложности слоя, к опыту разработчиков могут быть разные требования, что позволяет распределять разработчиков по слоям в зависимости от опыта

В крупных системах так или иначе слои используются, даже если их так никто не называет.

В чём сейчас заключается путаница при работе с многослойной архитектурой:

• принято считать, что слоёв должно быть 3: данные, бизнес-логика, интерфейса — но на самом деле слоёв может быть любое необходимое количество
• нет критериев, по которым те или иные задачи относятся к тому или иному слою, что часто приводит, к созданию одного большого прикладного слоя, либо один какой либо из слоёв дорабатывается под задачи, не характерные для него
• нет конкретного короткого определения
• есть пересечения между понятиями слоя (layer), уровня и яруса (tier), к которым так же нет точных определений. По Фаулеру уровни относятся, подразумевая физическое разделение, а на практике такой определённости нет

Вместо понятий «слой приложения» и «уровень абстракции» пусть используется понятие «Архитектурный слой».

Архитектурный слой (корпоративного приложения) — это определённый (огранниченный назначением, замкнутый) набор ресурсов (инструментов работы с ресурсами, деталей, составляющих), с помощью которых реализуются множество (огранниченное критериями) прикладных задач, характерных для данного слоя. Вышестоящий слой реализует свои составляющие (ресурсы), на основе ресурсов нижестоящего слоя. Ресурсы определённого слоя совместимы друг с другом и используются только внутри этого слоя (в идеале). Вышестоящий слой может созадавать свои ресурсы используя ресурсы нескольких слоёв. Может иметь отношение к абстрактной, идеализированной системе, сущетвующих в виде схем либо в большей мере относится к реализации — это определяет составляющие слоя.

Составляющие слоя:

• если слой относится к реализации: классы, объекты, контекст, сервисы, контроллеры, прокси, сборки ...
• если слой относится к абстракции: модели данных (идеализированные), действия...

Чем характеризуется архитектурный слой:

• прикладное назначение, конкретное, логичное, определяет множество задач, которые можно отнести к определённому слою
• определённое множество задач, реализуемых на данном слое
• ресурсы и инструменты, с помощью которых реализуются задачи: данные, объекты и действия, которые можно выполнить над данными и объектами
• данные и логика внутри определённого слоя согласованы внутри себя
• согласованность определяет предсказуемость и предопределённость во взаимодествии ресурсов определённого слоя, другими словами, детали из которых образуется слой совместимы сдруг с другом
• отдельный слой можно воспринимать как единое самодостаточное целое
• зависимость между слоями можно свести к минимуму
• созданный слой может быть основой для нескольких различных вышестоящих слоёв
• при переходе от одного слоя к другому, моделируемые сущности обычно подвергаются преобразованию из одного представления в другое

Коротко о порядке проектирования архитектурных слоёв:

1. Выделяется все бизнес требования, которые структурируются по категориям.
2. Требования разбиваются на задачи, которые должны решаться приложением.
3. Задачи категоризируются и объединяются в группы на основе схожести своего предметного назначения.
4. На основе этих категорий выделяется общее назначение архитектурного слоя, в котором будут решатся задачи.
5. Решения задач можно представить как алгоритм, или процесс, который обеспечивает желаемый результат. Из всех задач выделяются общие составляющие (детали), из которых они реализуются. (модели и действия над ними). О том как это делается, будет дополнительная статья.
6. На основе выделенных составляющих реализуются классы соответствующего слоя и как правило объединяются в одну отдельную сборку.

Примеры

Пример 1.

Модель ISO/OSI

Пример 2.

Стоит задача автоматизировать электронный документооборот, которая подразумевает

• выполнение элементарных действий с различными видами документов: подписание, согласование, отправка и другое
• автоматическая фоновая работа в несколько потоков
• управление работой потоков оперативно через пользовательский интерфейс
• обмен данными с другими системами (приём, отправка, конвертирование документов)

Пример 3.

Строительство офиса

1 уровень — задачи по строительству здания, фундамент, возведение стен, кирпичи, цемент
2 уровень — отделка мебелирования, детали — обои, мебель…
3 уровень — логическое распределение помещений, людей, деление на отделы — детали: отделы, рабочие места, помещения

Составляющие (реусуры) слоя, включают в себя объекты (кирпичи, плиты, цемент) и действий над ними (положить, установить).

Один слой предоставляет только набор тех ресурсов, которые ему логически характерны. 3й слой (места, кабинеты, отделы), работает только в рамках этих сущностей и действий. Если мест не хватает, то кабинет не достраивается, но его можно достроить, доработав ниже стоящий слой.