Что такое архитектура мобильного приложения

Представьте, что вы строите дом. Перед началом строительства составляете план — определяете, сколько будет комнат, где пройдут провода, как расположить фундамент. Архитектура приложения — это такой же план, но для мобильной программы.

Что такое архитектура мобильного приложения

Архитектура приложения — это структура, которая определяет, как будут связываться между собой различные части программы. Она помогает разработчикам организовать код, сделать его более понятным.

Например, архитектура мобильного приложения для заказа еды состоит из таких компонентов:

• Интерфейс (UI) — это то, что видит пользователь: экраны, кнопки, меню.
• Бизнес-логика — правила и алгоритмы. Они определяют, как приложение будет работать. Например, как считать стоимость заказа, как обрабатывать платежи.
• Хранение данных — это процесс, при котором записывается информация о пользователях, заказах, меню. Это может быть база данных или файл на устройстве пользователя.
• Сетевые запросы — это связь приложения с сервером, там хранятся данные и обрабатывается бизнес-логика.

Хорошая архитектура приложения должна быть:

• масштабируемой — ее удается расширить и модифицировать;
• гибкой — программисты могут менять код и исправлять баги;
• понятной — другие разработчики используют ее без подсказок.

Виды архитектуры приложений

При создании архитектуры важно понимать, как правильно организовать код. От этого будет зависеть, как быстро будет готово приложение, насколько его можно масштабировать, легко ли поддерживать и тестировать. Разберем три популярных подхода: монолит, микросервисы и многослойную архитектуру.

Монолитная архитектура

Всё приложение — единый клубок кода, где все компоненты тесно связаны. Основные компоненты: интерфейс, бизнес-логика, база данных и API-запросы. Монолитная архитектура подходит для небольших проектов, где нет сложной командной работы. Еще с ней можно быстро разработать прототип и проверить идею.

Микросервисная архитектура

Приложение разбито на независимые сервисы, которые общаются через API: REST, gRPC и т. д. Основные компоненты:

• API Gateway — единая точка входа для клиентов.
• Сервисы — каждый отвечает за свою задачу, например AuthService, PaymentService, NotificationService.
• База данных — у каждого сервиса может быть своя база.

Микросервисную архитектуру используют крупные компании с большой командой разработчиков, где каждый работает над своим сервисом.

Многослойная архитектура

Код приложения похож на многослойный пирог, где каждый слой зависит от предыдущего. Основные компоненты те же, что и у монолитной архитектуры: интерфейс, бизнес-логика, база данных и API-запросы. Подходит для больших сервисов вроде банковского приложения или соцсетей, когда нужно поддерживать код в течение многих лет.

Принципы SOLID, KISS и DRY

Эти принципы помогают писать чистый, понятный и гибкий код. Они — как правила дорожного движения: если их соблюдать, будет меньше аварий (багов) и проще будет ехать (разрабатывать).

SOLID

Пять правил для хорошей архитектуры кода:

1. S — Single Responsibility — Принцип единственной ответственности.
   Класс или функция должны делать что-то одно. Так проще тестировать и исправить баги.
   ✅ Хорошо:
   class UserManager {
fun saveUser(user: User)
}
   ❌ Плохо:
   class UserManager {
fun saveUser(user: User)
fun sendEmail(user: User)
}
2.  O — Open-Closed — Принцип открытости или закрытости.
   Новые функции нужно добавлять через новые классы, а не менять старые.
   ✅ Хорошо:
   interface Shape {
fun area(): Double
}
class Circle(val radius: Double) : Shape {
override fun area() = 3.14 * radius * radius
}
class Square(val side: Double) : Shape {
override fun area() = side * side
}
   Если нужно добавить треугольник, программист создает новый класс Triangle, не трогает Circle и Square.
   ❌ Плохо:
   Разработчик изменяет area() внутри старого класса, добавляет if (type == «triangle»).
3. L — Liskov Substitution — Принцип подстановки Барбары Лисков.
   Наследники класса должны полноценно заменять родительский класс, чтобы не было неожиданных ошибок. Например, если у вас есть класс Bird и от него наследуется Penguin, то он не должен ломать логику программы.
   ✅ Хорошо:
   abstract class Bird {
abstract fun move()
}
class Sparrow : Bird() {
override fun move() { println("Летит") }
}
class Penguin : Bird() {
override fun move() { println("Плывет") }
}
   ❌ Плохо:
   class Penguin : Bird() {
override fun move() { throw Error("Я не умею летать!") }
}
4. I — Interface Segregation — Принцип разделения интерфейсов.
   Класс не должен реализовывать методы, которые ему не нужны.
   ✅ Хорошо:
   interface Flyable {
fun fly()
}
interface Swimmable {
fun swim()
}
class Duck : Flyable, Swimmable { }
class Fish : Swimmable { }
   ❌ Плохо:
   interface Animal {
fun fly()
fun swim()
}
class Fish : Animal {
override fun fly() = error("Рыбы не летают!")
}
5. D — Dependency Inversion — Принцип инверсии зависимостей.
   Модули высокого уровня не должны зависеть от деталей. Так проще менять компоненты.
   ✅ Хорошо:
   interface Database {
fun save(data: String)
}
class UserRepository(private val db: Database) {
fun addUser(user: String) {
db.save(user)
}
}
class SQLDatabase : Database { }
class MongoDatabase : Database {}
   ❌ Плохо:
   class UserRepository {
private val db = SQLDatabase()
}

KISS — Keep It Simple, Stupid!

Писать код надо просто — чтобы его понял даже новичок. Так программист быстрее разрабатывает приложение и находит баги.

✅ Хорошо:
fun sum(a: Int, b: Int) = a + b
❌ Плохо:
fun sum(a: Int, b: Int): Int {
var result = 0
for (i in 1..a) result++
for (i in 1..b) result++
return result
}

DRY — Don’t Repeat Yourself

Принцип говорит, что надо выносить повторяющуюся логику в отдельные функции или классы. Так легче поддерживать код, ведь исправлять ошибку нужно будет только в одном месте.

✅ Хорошо:
fun printUser(user: User) {
println("Name: ${user.name}")
println("Age: ${user.age}")
}

fun printAdmin(admin: Admin) {
printUser(admin)
println("Role: Admin")
}
❌ Плохо:
fun printUser(user: User) {
println("Name: ${user.name}")
println("Age: ${user.age}")
}

fun printAdmin(admin: Admin) {
println("Name: ${admin.name}")
println("Age: ${admin.age}")
println("Role: Admin")
}

Приходите на курс Skypro «Java-разработчик», если интересны принципы работы с мобильными и веб-приложениями. Вы не только разберетесь в циклах, протоколах и объектах, но и попрактикуетесь, защитите дипломный проект и сможете найти работу по новой профессии — эта гарантия прописана в договоре.

Архитектура приложения для Android и IOS

У архитектуры приложений для Android и архитектуры приложений для iOS много общего, но есть и некоторые различия из-за особенностей платформ.

Общие принципы:

• Слой представления — Presentation Layer, UI. На обеих платформах этот слой отвечает за то, как интерфейс увидят пользователи, как они будут с ним взаимодействовать. В Android для разработки интерфейсов используют XML-разметки и Java/Kotlin-код, а в iOS — Storyboard и Swift/Objective-C.
• Слой бизнес-логики — Domain Layer. Здесь работают основные возможности приложения: обработка данных, вычисления и т. д. На обеих платформах можно использовать общие языки программирования (Java/Kotlin для Android и Swift/Objective-C для iOS) и библиотеки.
• Слой доступа к данным — Data Access Layer. Этот слой отвечает за связь с базами данных, файлами и другими источниками данных. На Android и iOS есть свои инструменты и библиотеки для работы с данными.
• Слой сетевой коммуникации — модель OSI. Этот слой нужен для обмена данными, если приложение работает с внешними серверами. На обеих платформах можно работать с HTTP/HTTPS, WebSocket и другими протоколами.

Различия:

• Архитектура компонентов. В Android приложения строятся на основе компонентов Activity (экраны), Fragment (части экрана) и Service (фоновые задачи). В iOS приложения состоят из ViewController (контроллеры представления), Model (модели данных) и других компонентов.
• Инструменты и библиотеки. У каждой платформы есть свои инструменты и библиотеки для разработки. Например, на Android используют Android Studio и библиотеки из экосистемы Jetpack, на iOS — Xcode и библиотеки из экосистемы Apple.
• Особенности работы с UI. В Android и iOS свои подходы, как создавать пользовательский интерфейс и управлять им. Например, в Android используют систему View для отображения элементов интерфейса, в iOS — иерархию UIView.

Как построить архитектуру приложения

С хорошей архитектурой разработка приложения будет проще, а приложение будет эффективнее, сможет быстрее адаптироваться к изменениям и новым функциям. Рассмотрим основные шаги, которые помогут построить надежную архитектуру.

Определение целей и требований

Сначала нужно понять, для чего вы создаете приложение и каких целей хотите достичь. Определите:

• Тип приложения: соцсеть, маркетплейс, доставка еды.
• Целевая аудитория: ваши потенциальные пользователи и модели их смартфонов.
• Ключевые функции: что обязательно должно работать — например, чат поддержки и оплата.
• Ограничения: бюджет, сроки, команда.

Выбор подхода

Следующий шаг — понять, какой подход к архитектуре вам нужен. Это может быть монолитная, микросервисная или многослойная архитектура. Выбирайте по сложности, требованиям к масштабируемости и другим факторам.

Разработка компонентной структуры

Разбейте приложение на компоненты, каждый из которых будет отвечать за определенную задачу. Например, в многослойной архитектуре у вас будут компоненты для представления данных, бизнес-логики и доступа к данным. Определите, какие компоненты вам нужны и как они будут работать друг с другом.

Планирование взаимодействия между компонентами

Подумайте, как компоненты будут обмениваться данными и взаимодействовать друг с другом. Определите, какие методы и интерфейсы они будут использовать, чтобы создать более гибкую и масштабируемую архитектуру.

Безопасность

Нужно сделать архитектуру приложения безопасной еще на этапе разработки. Подумайте о том, как защитить данные пользователей, не допустить посторонних людей к функциям приложения. Используйте современные методы шифрования, аутентификации и авторизации.

Тестирование

Запланируйте проверку приложения на каждом этапе, чтобы выявить и исправить ошибки на ранних стадиях. Так вы потратите меньше времени и ресурсов на разработку. Используйте автоматизированные тесты и проверяйте работу отдельных компонентов и всего приложения в целом.

Оптимизация и масштабирование

Подумайте, как приложение будет работать при большой нагрузке, если будет миллион пользователей или много данных. Оптимизируйте код, используйте кеширование и другие техники, чтобы повысить производительность. Убедитесь, что архитектура приложения позволяет легко добавлять новые функции и масштабировать его при необходимости.

Главное: что такое архитектура приложения

• Архитектура приложения — это план организации кода. Такой план определяет, как части сервиса будут связываться друг с другом.
• Монолитная архитектура подходит для простых приложений, т. к. объединяет все компоненты в единый код. Но ее сложно масштабировать и изменить.
• Микросервисная архитектура разбивает приложение на независимые сервисы, что улучшает масштабируемость, но усложняет разработку и требует DevOps-инфраструктуру.
• Многослойная архитектура разделяет код на слои: UI, логика, данные. Получается чистый код, который проще тестировать. Но такой подход слишком сложный для маленьких проектов.
• Сначала нужно определить цели и требования будущего приложения, выбрать подход, разработать компонентную структуру и решить, как компоненты будут обмениваться данными. Заложите больше времени на работу, чтобы тестировать приложение на каждом этапе.