Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения

Наиболее простые и типичные архитектурные границы не имеют явного физического представления. Это просто организационное разделение функций и данных, действующих и находящихся в одном процессе, в общем адресном пространстве. В предыдущей главе я назвал это режимом разделения на уровне исходного кода.

С точки зрения развертывания это единый выполняемый файл — так называемый монолит. Этот файл может быть статически скомпонованным проектом на C или C++, множеством файлов классов Java, объединенных в выполняемый jar-файл, множеством двоичных ресурсов .NET, объединенных в один выполняемый файл .EXE, и т.д.

Невидимость границ на этапе развертывания монолита не означает, что они отсутствуют или не играют значительной роли. Даже когда элементы программы статически компонуются в один выполняемый файл, возможность независимой разработки разных компонентов очень ценна для окончательной сборки.

Такие архитектуры почти всегда зависят от некоторой разновидности динамического полиморфизма[38], используемой для управления внутренними зависимостями. Это одна из причин, почему объектно-ориентированная парадигма приобрела такую важность в последние десятилетия. В отсутствие объектно-ориентированной или эквивалентной формы полиморфизма архитекторы вынуждены возвращаться к порочной практике использования указателей на функции, чтобы добиться требуемого разделения. Большинство архитекторов считают, что использование указателей для ссылки на функции слишком рискованно, и они вынужденно отказываются от любых видов разделения на компоненты.

Простейшим пересечением границы является вызов низкоуровневым клиентом функции в высокоуровневой службе. Обе зависимости — времени выполнения и времени компиляции — указывают в одном направлении, в сторону высокоуровневого компонента.

На рис. 18.1 изображен поток управления, пересекающий границу слева направо. Компонент Client вызывает функцию f(), находящуюся в компоненте Service. Выполняя вызов, он передает экземпляр данных Data. Метка просто сообщает, что это структура данных (Data Structure). Структура Data может передаваться как аргумент функции или каким-то иным, более сложным способом. Обратите внимание, что определение структуры Data находится на вызываемой стороне.

Рис. 18.1. Поток управления пересекает границу в направлении  от нижнего уровня к верхнему

Когда требуется организовать вызов низкоуровневой службы из высокоуровневого клиента, для обращения зависимости потока управления используется динамический полиморфизм. Зависимость времени выполнения в этом случае имеет направление, противоположное зависимости времени компиляции.

На рис. 18.2 изображен поток управления, пересекающий границу слева направо, как и прежде. Высокоуровневый компонент Client вызывает функцию f(), находящуюся в низкоуровневом компоненте ServiceImpl, посредством интерфейса Service. Но обратите внимание, что все зависимости пересекают границу в направлении справа налево и указывают в сторону высокоуровневого компонента. Отметьте также, что теперь определение структуры данных находится на вызывающей стороне.

Рис. 18.2. Пересечение границы в направлении,  противоположном потоку управления

Даже в монолитном, статически скомпонованном выполняемом файле такой вид организационного разделения значительно помогает в разработке, тестировании и развертывании проекта. Команды разработчиков могут трудиться независимо друг от друга и не наступая друг другу на пятки. Высокоуровневые компоненты остаются независимыми от низкоуровневых деталей.

Взаимодействия между компонентами в монолите протекают быстро и эффективно. Обычно они сводятся к простым вызовам функций. Как следствие, взаимодействия через границы, проведенные на уровне исходного кода, могут быть очень обширными.

Поскольку для развертывания монолита обычно требуется выполнить компиляцию и статическую компоновку, компоненты в таких системах часто поставляются в исходном коде.

Компоненты развертывания

Простейшим примером физического представления архитектурной границы может служить динамическая библиотека DLL в .Net, jar-файл в Java, gem-файл в Ruby или разделяемая библиотека (.so) в UNIX. Развертывание в этом случае не связано с компиляцией — компоненты поставляются в двоичном виде или в иной форме, пригодной к непосредственному развертыванию. Это режим разделения на уровне развертывания. Акт развертывания заключается в простой сборке единиц развертывания в удобную форму, например WAR-файл, или даже в обычном копировании файлов в каталог.