Советы

Модульная архитектура: что такое, преимущества

Что лучше? На этот вопрос довольно сложно ответить, поскольку большинство разработчиков могли бы сказать: «Это зависит от обстоятельств». Я постараюсь ответить, основываясь на собственном опыте.

Введение

Модульная архитектура: что такое, преимущества

Во время переговоров внутри ИТ-индустрии все хотя бы слышали о микросервисах. Микросервисы уже давно стали модным словом, даже сейчас. О них все говорят, все любят и все стараются их реализовать. ИТ-индустрия очарована идеей микросервисов. У меня сложилось впечатление, что все полностью потерялись в этих рассуждениях и все думают, что любую проблему можно решить, создав мифические микросервисы. Как они ошибаются. Много раз я слышал заявления от людей из отрасли. Если у вас нет микросервисов, значит проект не очень интересный, простой, устаревший. Жалко с этим работать.

Вы когда-нибудь задумывались, почему это происходит? Откуда взялся внезапный интерес к микросервисам и фанатичное желание их внедрить?

Несколько вещей во многом способствовали популярности микросервисов: облачные решения, контейнеризация, в основном благодаря Docker / Kubernetes. Огромное количество лекций, восхваляющих микросервисную архитектуру.

Мы должны помнить, что, как и в случае с любым другим решением, микросервисы с одной стороны решают одни проблемы, но приносят с собой несколько других. Часто приручить гораздо труднее, чем те, с которыми мы имели дело.

Некоторые из самых больших проблем, создаваемых микросервисами, среди прочего:

  • Связь между сервисами сложна и трудна в обслуживании (временная недоступность сервиса, обслуживание контракта API, возможная согласованность также могут быть сложными, если не обрабатываются должным образом)
  • Больше услуг — больше ресурсов
  • Отладка может быть очень сложной (из-за сложности всей архитектуры иногда вам потребуется отлаживать несколько автономных служб, чтобы получить информацию о том, что не работает должным образом)
  • Микросервисы могут быть очень дорогими
  • Если вы не знаете, как должны быть созданы микросервисы, вы можете создать распределенный монолит, что является худшим из возможных.

Давайте теперь посмотрим, действительно ли нам всем нужны микросервисы? Подавляющему большинству компаний ИТ-индустрии микросервисы не нужны, они просто не достигают того масштаба, когда микросервисы могут показать, на что они способны, во всей красе.

Здесь в основном речь идет о масштабе имеющейся у нас системы, если мы не являемся такой компанией, как Netflix, Shopify и т. Д.

Мы, вероятно, также не увидим никаких преимуществ от использования микросервисов, я думаю, что во многих отношениях мы только навредим себе, также в финансовом отношении, потому что, как я уже упоминал ранее, микросервисы могут потреблять много ресурсов, а это приводит к большим деньгам.

Какие есть альтернативы?

Естественно, первой альтернативой стал уже знакомый всем нам монолит. Используются веками, ненавидят большинство людей, но традиционный монолит не так уж и плох, как думают люди. Все опять же дело в масштабе. Для небольших проектов, разрабатываемых небольшими командами разработчиков, это почти идеальная архитектура.

Модульная архитектура: что такое, преимущества

Монолит Архитектура

Для простых CRUD-систем, MVP и т. Д. Нет необходимости в сложной архитектуре. Но что, если мы знаем, что наше приложение будет расти, мы знаем, что домен, над которым мы работаем, требует больших затрат?

Модульная монолитная архитектура приходит с вашей помощью. Чем он отличается от традиционного монолита? А почему лучше? Во-первых, Modular Monolith состоит из модулей. Каждый модуль должен соответствовать нескольким требованиям:

  • быть независимым и взаимозаменяемым
  • иметь все необходимое для обеспечения желаемой функциональности
  • определили API

Конечно, невозможно, чтобы каждый модуль был полностью независимым от остальной системы, но мы должны сохранить его как можно более независимым. Каждый модуль ссылается только на тот код, который ему нужен.

Модуляризация — это фундаментальное изменение, поскольку оно позволяет нам извлекать каждый модуль как микросервис. Когда наш масштаб станет достаточно большим, тогда нет причин не извлекать каждый модуль как микросервис, чтобы получить все его преимущества масштабирования.

По сравнению с традиционным монолитом модульный монолит дает нам:

  • Пониженная сложность
  • Реорганизовать проще
  • Для команд намного лучше

В модульном монолите мы рассматриваем каждый модуль больше, чем бизнес-модуль, а не технический модуль, поэтому он прекрасно сочетается с идеей Domain Driven Design.

Доменно-ориентированный дизайн в модульном монолите

Мартин Фаулер очень хорошо описывает это в приведенной ниже цитате:

Доменно-ориентированное проектирование — это подход к разработке программного обеспечения, который сосредотачивает разработку на программировании модели предметной области, которая имеет глубокое понимание процессов и правил предметной области.

Название происходит из книги Эрика Эванса 2003 года, в которой этот подход описывается через каталог шаблонов. Я не буду углубляться в DDD, потому что это огромная тема для разговоров. Я хочу осветить еще одну вещь.

В DDD есть термин, называемый ограниченными контекстами. Все дело в разделении приложения на бизнес-части, так или иначе связанные друг с другом. Следуя этому пути, каждый модуль в модульном монолите можно рассматривать как ограниченный контекст согласно DDD. Благодаря такому подходу мы получаем хорошо структурированные бизнес-модули, которые мы извлечем в будущем.

DDD описывает нам, как бизнес должен быть разделен на ограниченные контексты, Modular Monolith и его модуляризация говорят нам, как структурировать его как код.

Более подробную информацию о Модульном Монолите вы можете найти в блестящей серии статей Камиля Гржибека: http://www.kamilgrzybek.com/design/modular-monolith-primer/

Когда и почему модульный монолит лучше, чем микросервисы?

По моему опыту, модульный монолит — отличная архитектура для большинства малых и средних проектов. Чтобы быть ясным в моем понимании, проекты большого размера — это, например, Netflix, Shopify и т. Д.

  • Мы поддерживаем модульность, аналогичную уровню, представленному микросервисами.
  • Общение обычно происходит внутри монолита, поэтому оно намного проще, чем в микросервисах.
  • Экономия ресурсов. У нас все еще монолит, но модульный, поэтому затраты будут намного ниже, чем на микросервисы. В большинстве случаев добавление нового модуля обойдется вам недорого.
  • Отладка намного проще, в основном из-за более легкой связи между модулями.
  • Процесс развертывания намного проще

Подводя итог, можно сказать, что для большинства компаний гораздо лучшим выбором будет реализация модульного монолита до тех пор, пока масштаб не станет больше и микросервисы не станут разумными.

Вышеупомянутое сообщение, конечно, является только моим мнением по этому поводу. Подтверждено моим опытом работы со всеми обсуждаемыми здесь архитектурами.

Это только начало большой серии. В следующих статьях будут описаны мои собственные мысли о создании такого модульного монолита на PHP и о том, как я это делаю.

Обсуди в х. Буду рад узнать точку зрения других людей.

Следите за моей рассылкой!

Модульная архитектура: data-центр «своими руками»

12 Апреля 2005 10:04 12 Апр 2005 10:04 |

Построение сложных комплексных систем на основе единой модульной архитектуры позволяет значительно снизить издержки на их обслуживание и модернизацию, а также уплотнить размещение оборудования. Сегодня по этому пути все более уверенно следуют те, кто раньше формировал рынок систем бесперебойного питания.

Преимущество отдельных кирпичей

С самого начала развития компьютерных технологий, существенное значение играла модульная архитектура, суть которой заключается в разбиении ИТ-продукта на почти независимые универсальные элементы.

Преимущество подобного подхода заключается в том, что каждый из таких структурных блоков может быть заменен без необходимости перестраивать остальные части, а сама система при этом получает естественную возможность относительно быстрого и безболезненного для компании наращивания, обновления или перестройки.

Подобные принципы применяются по отношению как к программным, так и к аппаратным средствам, однако преимущества модульной структуры софта в полной мере могут оценить только его разработчики, поскольку пользователь обычно имеет дело лишь с конечным продуктом. С другой стороны, в отношении компьютерного железа преимущества модульного подхода очевидны для любого пользователя среднего уровня.

Именно модульная архитектура ПК, основные принципы которой были заложены более двадцати лет назад компанией IBM, позволяет проводить наиболее рациональные обновления компьютера, заменяя только морально устаревшие детали и сохраняя остальные. Более того, модульный подход позволяет, сохраняя уже используемые детали, увеличивать, например, объем оперативной памяти или жесткого диска.

Модульные принципы архитектуры ПК в свое время получили столь быстрое и широкое распространение не только в силу своей перспективности, но также из-за того, что внедрившая ее компания IBM была одним из лидеров рынка и в значительной мере задавала правила игры на нем.

В результате менее крупные производители железа получили передовую технологию в принудительном порядке, Apple же из основного конкурента IBM превратился в пропагандиста «альтернативных» компьютеров.

Хотя с другой стороны и IBM, наглядно продемонстрировавшая миру преимущества открытой архитектуры, утратила эксклюзивные права на свои разработки.

Можно сказать, что другие сегменты компьютерной техники не получили столь глобальной унификации по причине того, что среди компаний, выступавших на соответствующих рынках, не было ярко выраженного лидера.

Между тем, с точки зрения потребителя идеальным является вариант, когда, например, картриджи различных производителей принтеров изначально разрабатываются под некий единый набор интерфейсов и являются в значительной мере взаимозаменяемыми.

Конструктор Lego в масштабах компании

Пользователи продуктов, разработанных на основе модульного подхода, получают явную выгоду, вопрос заключается только в том, что в отношении столь глобальных нововведений правила игры на рынке может задать лишь очень крупная компания, в идеале – лидер соответствующего сегмента. Возможно, в настоящее время именно такая ситуация складывается в секторе источников бесперебойного питания и других систем, предназначенных для обслуживания как небольших серверных комнат, так и крупных data-центов.

Компании, которые в течение многих лет ассоциировались у потребителей только с системами бесперебойного питания, сегодня представляют на рынке решения с принципиально большими возможностями – по сути, целые инфраструктурные комплексы.

По мнению экспертов, такой переход от простого к сложному является логичным шагом, поскольку позволяет реализовать накопленные технологии, продукты и опыт и строить модульные системы, используя в качестве модулей различное оборудование, уже не относящееся к одному сектору рынка.

Кроме того, только такой комплексный подход с возможностью последующего расширения и обновления способен удовлетворить возрастающие потребности современных компьютерных центров.

Следуя по этому пути, корпорация APC еще в 2002 году представила архитектуру PowerStruXure.

Это решение было призвано упростить создание инфраструктуры электропитания за счет использования готовых модульных «строительных блоков», включающих средства электропитания и управления.

Читайте также:  ТОП-7 книг для программистов, которые только начинают свой путь в IT

Подобный подход изначально позиционировался как оптимальный для построения систем, которые впоследствии можно расширять и модернизировать в случае необходимости.

InfraStruXure в полном виде представляет собой готовую инженерную основу для data-центра

Поскольку проект, связанный с широким внедрением модульной архитектуры, оказался успешным, уже в следующем году рынку было представлено новое поколение подобных систем – InfraStruXure, частью которых стали системы охлаждения и кондиционирования.

Сами разработчики называют его адаптивной инженерной инфраструктурой центра обработки данных (NCPI). Если выражаться проще, система в полном виде представляет собой готовую инженерную основу для серверной комнаты или компьютерного центра любого масштаба.

Система изначально выстраивается таким образом, что ее можно изменить или расширить на любой стадии – не только во время проектирования, но и на любом этапе эксплуатации.

Как организовать гибридное обучение с помощью российских технологий

бизнес-коммуникации
Модульная архитектура: что такое, преимущества

Архитектура InfraStruXure состоит из трех основных групп модулей: электропитания, серверных стоек и шкафов, систем кондиционирования и вентиляционного оборудования. Каждый из этих элементов может быть в дальнейшем приобретен отдельно, в зависимости от потребностей обслуживаемого data-центра.

Если необходимо увеличить инфраструктурные мощности заказчику достаточно лишь купить дополнительные модули, при этом не возникает необходимости заменять или перемонтировать всю остальную систему, которая также включает в себя блоки распределения питания, множество аксессуаров для управления питанием, размещения оборудования, укладки кабелей и т.п.

Подобное решение, позволяющее развивать само себя, полноценно используя уже сделанные инвестиции, становится все более популярным, причем не только в мире, но и в России. Так, по итогам прошедшего года представительство APC в России и странах СНГ заявило о восьмикратном росте продаж, по сравнению с 2003 годом.

Следующий шаг

Максим Иванов: Наша задача – стать консультантом в сфере обеспечения непрерывности бизнес-процессов

В сознании большинства потребителей укрепилась классическая схема построения систем защиты, которая ограничивается лишь сочетанием стабилизаторов сетевого напряжения и аккумуляторных батарей, которые при необходимости дополняются дизель-генераторами. Между тем, современным серверным центрам необходима гораздо более мощная и гибкая инфраструктурная поддержка, оптимальное проектирование и построение которой возможно только на основе единых стандартов.

«Нам хотелось бы видеть себя не просто производителем ИБП и другого отказоустойчивого оборудования, – говорит Максим Иванов, глава представительства APC в России и странах СНГ. – Сегодня мы ставим задачу стать консультантом в области построения инженерной инфраструктуры, то есть в конечном счете — в области обеспечения непрерывности бизнесс-процессов, той основы, которая помогает любой компании получить дополнительные конкурентные преимущества».

Сегодня сложно сказать, насколько глубоко унифицированные принципы, предложенные APC, будут восприняты другими игроками рынка. Возможно, стандарты, заложенные в InfraStruXure, станут основой для многих поставщиков инфраструктурных решений.

Этот случай является, безусловно, благоприятным с точки зрения потребителя, поскольку, во-первых, модульная архитектура по своей сути позволяет максимально снизить издержки на модернизацию систем, построенных на основе таких принципов.

Во-вторых, конкуренция множества игроков, предлагающих взаимозаменяемые решения, неизбежно приведет к еще большему снижению цен на такие продукты.

Цифровизация в облаках: как ускорить автоматизацию закупок с помощью отечественного ПО

Цифровизация
Модульная архитектура: что такое, преимущества

С другой стороны, хотя открытая архитектура IBM PC востребована уже более двадцати лет и за это время ее основные принципы не претерпели изменений, с инфраструктурными инженерными системами ситуация может сложиться совершенно иначе.

Дело в том, что уже сегодня многие заинтересованные компании вкладывают крупные средства в разработку топливных элементов, которые могут принципиально изменить системы электропитания и, соответственно, всю связанную с ними инфраструктуру.

Дмитрий Антимонов / CNews

Подписаться на новости Короткая ссылка

Курс JSP & Servlets — Лекция: Модульная архитектура ПО

Несмотря на разнообразие критериев, все же главной при разработке больших систем считается задача снижения сложности системы. Для снижения сложности ничего, кроме деления на части, пока не придумано.

Иногда для простоты это называют принципом “разделяй и властвуй”, но, с точки зрения архитектора ПО, речь идет об иерархической декомпозиции.

Сложная система должна строиться из небольшого количества более простых подсистем, каждая из которых, в свою очередь, строится из частей меньшего размера и так до тех пор, пока самые небольшие части не будут достаточно просты для непосредственного понимания и создания.

Модульная архитектура: что такое, преимущества

Отличная новость состоит в том, что данное решение является не только единственно известным, но и универсальным. Помимо снижения сложности, оно одновременно обеспечивает гибкость системы, дает хорошие возможности для масштабирования, а также позволяет повышать устойчивость за счет дублирования критически важных частей.

Соответственно, когда речь идет о построении архитектуры программы, создании ее структуры, под этим подразумевается декомпозиция программы на подсистемы, сервисы, слои, подпрограммы и функциональные модули и организация их взаимодействия друг с другом и внешним миром.

И самое ценное тут вот что: чем более независимы подсистемы, тем безопаснее сосредоточиться на разработке каждой из них в отдельности в конкретный момент времени и при этом не заботиться обо всех остальных частях.

6.2 Преимущества модульной архитектуры

Использование принципа иерархической декомпозиции позволяет избавиться от хаоса в тысячах классов твоего кода. Помнишь, что твой код разбивается по пакетам (package) и подпакетам? Это и есть одно из выражений иерархический декомпозиции.

Твоя программа из кучи классов превращается в набор библиотек и модулей, взаимодействующих друг с другом по хорошо определенным и простым правилам. Это в свою очередь позволяет контролировать ее сложность, а также дает возможность получить все те преимущества, которые обычно соотносятся с понятием хорошая архитектура.

Вот самые основные из них:

  • Масштабируемость (Scalability) – возможность расширять систему и увеличивать ее производительность за счет добавления новых модулей.
  • Ремонтопригодность (Maintainability) – изменение одного модуля не требует изменения других модулей.
  • Заменимость модулей (Swappability) – модуль легко заменить на другой.
  • Возможность тестирования (Unit Testing) – модуль можно отсоединить от всех остальных и протестировать/починить.
  • Переиспользование (Reusability) – модуль может быть переиспользован в других программах и другом окружении.
  • Сопровождаемость (Maintenance) – разбитую на модули программу легче понимать и сопровождать.

Можно сказать, что в разбиении сложной проблемы на простые фрагменты и заключается цель всех методик проектирования. А термином “архитектура” в большинстве случаев просто обозначают результат такого деления плюс «некие конструктивные решения, которые после их принятия с трудом поддаются изменению» (Мартин Фаулер «Архитектура корпоративных программных приложений»).

Поэтому большинство определений в той или иной форме сводятся к следующему:

«Архитектура идентифицирует главные компоненты системы и способы их взаимодействия. Также это выбор таких решений, которые интерпретируются как основополагающие и не подлежащие изменению в будущем».

«Архитектура — это организация системы, воплощенная в ее компонентах, их отношениях между собой и с окружением. Система — это набор компонентов, объединенных для выполнения определенной функции.»

Таким образом, хорошая архитектура — это, прежде всего, модульная/блочная архитектура. Чтобы получить хорошую архитектуру, надо знать, как правильно делать декомпозицию системы. А значит, необходимо понимать, какая декомпозиция считается “правильной” и каким образом ее лучше проводить.

Модульная архитектура: преимущества, возможности и ограничения конструкций на основе модулей*

Модульная архитектура: что такое, преимущества

Модульная архитектура является одним из наиболее перспективных направлений в современной архитектуре, позволяющим создавать конструкции на основе повторяющихся модулей. Такой подход к проектированию зданий и сооружений позволяет существенно сократить время и затраты на строительство, а также увеличить эффективность и точность работы.

Основным преимуществом модульной архитектуры является экономия времени и средств. За счет использования повторяющихся модулей можно быстрее и дешевле возводить конструкции, не теряя при этом в качестве и функциональности. Кроме того, такой подход позволяет создавать конструкции различной сложности и формы, сохраняя при этом удобство и эстетичность.

Однако при проектировании модульных конструкций необходимо учитывать возможности и ограничения данного подхода.

В частности, при использовании модулей не всегда возможно достичь требуемой точности и степени детализации, что может привести к уменьшению качества конструкции.

Кроме того, не все виды зданий и сооружений подходят для модульной архитектуры, что может ограничить возможности проектирования.

Одним из наиболее ярких примеров применения модульной архитектуры является строительство многоквартирных домов и гостиниц. В данном случае использование модульных блоков позволяет быстро и дешево создавать повторяющиеся конструкции, что особенно актуально в случае строительства крупных жилых комплексов и отелей.

Кроме того, модульная архитектура может быть использована при создании временных сооружений, таких как выставочные павильоны и мероприятий. В этом случае повторяющиеся модули позволяют быстро и легко собирать и разбирать конструкции, не теряя при этом в качестве и надежности.

Одним из главных вызовов при проектировании модульных конструкций является необходимость учитывать все особенности и требования к конструкции, а также обеспечивать ее экономическую эффективность.

В частности, при выборе материалов и сэндвич панелей кровельных для модулей необходимо учитывать не только их функциональные свойства, но и стоимость, что может оказаться решающим фактором при выборе конкретного подхода к проектированию.

В целом, модульная архитектура представляет собой перспективное направление в современной архитектуре, позволяющее создавать конструкции с высокой точностью и уровнем детализации, при этом сокращая время и затраты на строительство. Однако при проектировании модульных конструкций необходимо учитывать все возможности и ограничения данного подхода, а также выбирать наиболее эффективные решения в зависимости от конкретной задачи.

Зачем использовать модульную архитектуру в разработке программного обеспечения?

Модульная архитектура — это подход к проектированию программного обеспечения, который заключается в разбиении системы на более мелкие автономные компоненты, известные как модули. Каждый модуль инкапсулирует определенную функциональность, работает независимо, и его можно разрабатывать, поддерживать и повторно использовать, не затрагивая остальную часть системы.

Этот метод организации кода обеспечивает различные преимущества, такие как улучшенная ремонтопригодность, повышенная возможность повторного использования и повышенная масштабируемость.

Это широко распространенный метод в современной разработке программного обеспечения, поскольку он способствует более чистым, более управляемым кодовым базам и более быстрым циклам разработки.

https://www.youtube.com/watch?v=c3JGBdxfYcU\u0026pp=ygVW0JzQvtC00YPQu9GM0L3QsNGPINCw0YDRhdC40YLQtdC60YLRg9GA0LA6INGH0YLQviDRgtCw0LrQvtC1LCDQv9GA0LXQuNC80YPRidC10YHRgtCy0LA%3D

Модульность возникла из концепции «Разделяй и властвуй» — стратегии решения проблем, которая разбивает сложные проблемы на более мелкие, более управляемые части.

С модульной архитектурой становится намного проще понимать, разрабатывать и поддерживать крупномасштабные приложения, поскольку они больше не являются монолитными, а скорее разделены на небольшие, согласованные и четко определенные функциональные единицы.

Читайте также:  Ненужная сложность: почему мы неправильно проектируем программное обеспечение

Ключевые принципы модульной архитектуры

Модульная архитектура основана на нескольких фундаментальных принципах, которые способствуют ее успеху в качестве подхода к разработке программного обеспечения. Признание и применение этих принципов имеет решающее значение для достижения преимуществ модульности:

  1. Разделение проблем (SoC): SoC разделяет приложение на отдельные разделы, каждый из которых отвечает за конкретную проблему или ответственность. Разделяя функциональные возможности на разные модули, SoC гарантирует, что любое изменение в одном модуле будет иметь минимальное влияние на другие, ограничивая эффект ряби и повышая удобство обслуживания.
  2. Высокая сплоченность: сплоченность относится к степени, в которой элементы внутри модуля связаны друг с другом. Высокая согласованность означает, что модуль фокусируется на одной четко определенной цели. Это упрощает разработку, отладку и тестирование и делает модуль более удобным для повторного использования и понятным.
  3. Низкая связь: связь — это степень взаимозависимости между модулями. Низкая связанность указывает на то, что модули независимы и минимально зависят друг от друга. Это способствует лучшей ремонтопригодности и гибкости, поскольку изменения в одном модуле меньше влияют на другие модули в системе.
  4. Сокрытие информации: Сокрытие информации включает в себя сокрытие внутренней работы модуля, открывая только то, что необходимо, через четко определенный интерфейс. Эта абстракция предотвращает доступ внешних зависимостей к внутренним деталям модуля, сводя к минимуму влияние изменений и повышая удобство сопровождения.
  5. Взаимодействие модулей на основе интерфейса: Модули должны взаимодействовать друг с другом через стабильные, четко определенные интерфейсы вместо прямого доступа к внутренней реализации друг друга. Это разделяет модули, делая их более гибкими, отказоустойчивыми и удобными в сопровождении.

Основные преимущества модульной архитектуры

Внедрение модульной архитектуры в дизайн программного обеспечения дает несколько существенных преимуществ, которые делают его ценной стратегией для современных групп разработчиков программного обеспечения . Некоторые из этих преимуществ включают в себя:

  1. Улучшенная ремонтопригодность: с четкими границами между модулями и четко определенными обязанностями поиск и исправление ошибок или добавление новых функций становится проще. Эта сегментация помогает разработчикам лучше понять кодовую базу, сокращая время, необходимое для задач обслуживания, и затраты на разработку.
  2. Повышенная возможность повторного использования. Модульная архитектура способствует созданию независимых повторно используемых компонентов, которые можно легко включить в другие проекты или системы. Повторно используя проверенные и проверенные модули, разработчики могут сэкономить время, усилия и ресурсы и обеспечить качество и надежность своих приложений.
  3. Улучшенная масштабируемость. Модульная конструкция поддерживает естественный путь масштабирования приложений. Каждый модуль может быть разработан и развернут независимо, возможно масштабирование отдельных аспектов системы без влияния на другие. Это упрощает адаптацию приложения для обработки растущих баз пользователей, нагрузки трафика или функциональных требований.
  4. Простое тестирование. Одним из важнейших аспектов разработки программного обеспечения является тестирование и обеспечение качества. Модульная архитектура позволяет более эффективно тестировать отдельные модули изолированно, уделяя особое внимание их конкретной функциональности. Это способствует более высокому качеству кода и меньшему количеству дефектов в конечном продукте.
  5. Лучшее сотрудничество в команде: модульная архитектура поддерживает параллельную разработку, так как команды могут работать одновременно над разными модулями, не наступая друг другу на пятки. Это позволяет улучшить совместную работу и повысить производительность в процессах разработки программного обеспечения.

Модульный подход к проектированию программного обеспечения важен для групп, разрабатывающих гибкие программные решения, которые могут развиваться по мере изменения требований. Используя основные принципы и преимущества модульной архитектуры, разработчики могут создавать более управляемые, ремонтопригодные и масштабируемые приложения.

Передовой опыт реализации модульной архитектуры

Эффективная реализация модульной архитектуры может обеспечить многочисленные преимущества для вашего программного приложения. Вот несколько рекомендаций, которым следует следовать для оптимальной реализации:

Определите и спроектируйте границы модуля

Хороший модульный дизайн начинается с определения соответствующих границ между модулями. Проанализируйте различные компоненты и функции вашей системы и определите, как их можно разделить на автономные, независимые блоки. Убедитесь, что границы модуля совпадают с границами домена для более удобной в сопровождении и расширяемой архитектуры.

Создавайте четкие интерфейсные контракты

Модули должны взаимодействовать друг с другом через четко определенные интерфейсы, а не напрямую зависеть от реализации.

Установите четкие контракты между модулями, указав, как один модуль должен взаимодействовать с другим, не раскрывая внутренних деталей.

Этот подход способствует сокрытию информации и обеспечивает заменяемость модулей при соблюдении Dependency Inversion Principle (DIP).

Попробуйте no-code платформу AppMaster

AppMaster поможет создать любое веб, мобильное или серверное приложение в 10 раз быстрее и 3 раза дешевле

https://www.youtube.com/watch?v=c3JGBdxfYcU\u0026pp=YAHIAQE%3D

Начать бесплатно

Обеспечьте высокую сплоченность и низкую связанность

Стремитесь к высокой согласованности своих модулей, группируя связанные функции в одном модуле. Это гарантирует, что каждый модуль фокусируется на определенных обязанностях, что делает его более удобным для сопровождения и понятным.

Кроме того, стремитесь к низкой связи между модулями, сводя к минимуму зависимости между ними. Это снижает вероятность того, что изменения в одном модуле повлияют на другие, что приводит к повышению модульности и упрощению обслуживания.

Использование существующих фреймворков и библиотек

Модульную архитектуру можно более эффективно реализовать с помощью фреймворков и библиотек, поддерживающих модульность.

Эти инструменты часто предоставляют хорошо структурированные шаблоны, шаблоны и стандартные блоки, которые можно использовать для создания модульной системы.

Использование этих ресурсов может улучшить ремонтопригодность, повторное использование и согласованность вашей архитектуры.

Реализовать управление версиями модуля

По мере развития вашего программного обеспечения может возникнуть необходимость в пересмотре и обновлении реализации модулей.

Чтобы справиться с этим эффективно, внедрите управление версиями модулей, назначив уникальные номера версий вашим модулям и поддерживая строгую систему контроля версий.

Это позволяет вам управлять взаимозависимостью модулей и проблемами совместимости, гарантируя, что ваша система останется стабильной и ремонтопригодной с течением времени.

Проблемы внедрения модульной архитектуры

Хотя модульная архитектура предлагает ряд преимуществ, применение этого подхода также может столкнуться с некоторыми проблемами. Помните о следующих препятствиях и планируйте соответственно, чтобы обеспечить успешную реализацию:

Определение подходящих границ модуля

Одной из наиболее важных проблем при реализации модульной архитектуры является определение правильных границ между модулями.

Разработка слишком детальных модулей может привести к усложнению управления многочисленными взаимозависимостями, а создание слишком больших модулей может затруднить гибкость и удобство сопровождения.

Нахождение правильного баланса требует глубокого понимания предметной области и вдумчивого подхода к системному анализу.

Управление взаимозависимостями модулей

Модульная архитектура основана на эффективном управлении взаимозависимостью модулей. Может быть сложно найти правильный баланс между связью и связностью при выполнении требований к функциональности. Поскольку модули развиваются и изменяются, обеспечение надлежащего управления взаимозависимостями и стабильности интерфейсов может стать сложной задачей.

Управление версиями и совместимостью

По мере роста вашего программного приложения и обновления модулей управление версиями и совместимостью модулей может становиться все труднее. Чтобы модули оставались совместимыми друг с другом и чтобы система в целом оставалась стабильной, может потребоваться тщательный контроль версий и тщательные процессы тестирования.

Модульная архитектура с AppMaster: мощная платформа No-Code

AppMaster, мощная no-code платформа, может помочь в эффективной реализации модульной архитектуры.

Его визуальный подход к созданию моделей данных , бизнес-логики и endpoints API позволяет пользователям разрабатывать приложения быстрее и с меньшими затратами.

Присущая AppMaster поддержка модульного дизайна снижает сложность реализации модульной архитектуры и позволяет командам сосредоточиться на предоставлении ценности пользователям.

С помощью AppMaster модули могут быть детализированы или детализированы по мере необходимости, в зависимости от уникальных требований вашего приложения.

Платформа помогает разрабатывать модули с четко определенными границами, обеспечивая высокую согласованность, низкую связанность и простые интерфейсные контракты.

Используя сгенерированные AppMaster приложения для бэкенда (Go), Интернета (фреймворк Vue3 и JS/TS) и мобильных устройств ( Kotlin и Swift), создание модульных систем никогда не было таким простым.

AppMaster также устраняет технический долг, регенерируя приложения с нуля всякий раз, когда требования изменяются, гарантируя, что ваше программное обеспечение останется актуальным и обслуживаемым с течением времени. Этот уникальный подход позволяет малым и крупным предприятиям легко разрабатывать комплексные масштабируемые программные решения.

Создайте бесплатную учетную запись и узнайте, как AppMaster может помочь вам внедрить модульную архитектуру в ваш следующий программный проект.

Заключение

Модульная архитектура в разработке программного обеспечения становится все более популярной благодаря ее многочисленным преимуществам.

Он предлагает структурированный подход к разработке программного обеспечения, который способствует удобству сопровождения, повторному использованию, масштабируемости и упрощению тестирования.

Следуя принципам модульной архитектуры, разработчики могут создавать более эффективные и мощные приложения.

При внедрении модульной архитектуры очень важно понимать ключевые принципы, осознавать проблемы и следовать передовым методам. Использование мощной no-code платформы, такой как AppMaster, может еще больше упростить этот процесс, позволяя как опытным разработчикам, так и обычным разработчикам легко создавать масштабируемые модульные программные решения.

Использование модульной архитектуры при проектировании программного обеспечения — это стратегическое решение, которое может значительно улучшить разработку. Поскольку индустрия программного обеспечения продолжает развиваться, модульная архитектура останется важной парадигмой для создания высококачественных приложений, отвечающих потребностям современного мира, управляемого технологиями.

Модульная архитектура

Мы называем модульной архитектурой ту архитектуру, которая характеризуется своей универсальностью, технологичностью и скоростью.

Это эффективная и легко контролируемая производственная система в соответствии с современными производственными характеристиками, которая предлагает сокращение сроков, корректировку цен, оптимизацию ресурсов и полное и легко проверяемое соблюдение технических требований.

Нет никаких эстетических или размерных ограничений, если соблюдается ряд правил, которые с самого начала включены в процесс проектирования пространств .

Конечным результатом является высококачественный продукт, разработанный в соответствии с высокими стандартами энергоэффективности и производство которого способствует сохранению экологического баланса, поскольку контролируется образование отходов и загрязняющих выбросов.

История

Его первоначальное использование в качестве грузового контейнера для морского, воздушного и наземного транспорта; затем его размеры регулируются, чтобы облегчить его обращение и передачу.

В основном из кортеновской стали, но есть алюминиевые и даже фанерные, армированные стекловолокном. Внутри они покрыты антивлагозащитным покрытием, а пол почти всегда деревянный.

Срок его полезного использования в качестве грузового контейнера составляет 12 лет, согласно международным нормам, поэтому миллионы единиц застряли в портах и ​​на складах, занимая пустые места.

Будучи неиспользованными, они предоставили уникальную возможность получения новых строительных решений благодаря тому, что они устойчивы, самонесущие и экономичны как модуль и конструктивная основа строительной системы.

Таким образом, контейнеры являются самонесущими, устойчивыми и экономичными в качестве модуля и структурной основы строительной системы. Они также являются модульными, что позволяет собирать их по-разному.

Читайте также:  Как из текста вакансии понять, что компания — не очень: 5 красных флагов

В 2001 году английская фирма Urban Space Management осуществила проект под названием Container City I в районе порта Лондона . Он состоял из трехэтажного здания площадью 445 м², предназначенного для удовлетворения существовавшей в этом месте потребности в жилье.

Строительство этого здания заняло всего пять месяцев, и 80% материалов, использованных для его строительства, были переработаны, что позволило найти очень экологичное решение для строительства.  

Что такое модульная архитектура?

Модульное строительство на основе контейнеров — это не что иное, как использование контейнеров в качестве строительных модулей для проведения работ.

С другой стороны, модульная архитектура относится к проектированию систем, состоящих из отдельных элементов, которые можно соединять, сохраняя соотношение пропорций и размеров.

Он характеризуется своей универсальностью, высокими технологиями, устойчивостью и экономичностью с точки зрения материалов и времени строительства.

Модульная архитектура, основанная на теории Polycube

Модульная архитектура относится к проектированию систем, состоящих из отдельных элементов, которые могут быть соединены при сохранении пропорциональных и размерных отношений. Красота модульной архитектуры основана на возможности замены или добавления любого компонента без ущерба для остальной системы.

Поликуб представляет собой набор унитарных кубов, соединенных таким образом, что каждая грань каждого куба либо полностью соединяется с другой гранью другого куба, либо остается совершенно свободной без соединения. Поликуб — ​​это трехмерное обобщение понятия полимино , состоящее из набора унитарных квадратных модулей, соединенных своими сторонами.

Можно установить соответствие с трехмерными формами для архитектурного использования, представляющего собой мощный инструмент в процессах вспомогательного проектирования, который можно использовать в качестве творческого триггера при реализации архитектурных проектов, чтобы расширить возможности систем CAAD путем изучения сложных модульных группировок и разработать методику упрощенного обучения-изучения архитектурной формы.

Типы контейнеров

Закрытый (сухой фургон-контейнер) — BU

Подходит для перевозки грузов в виде связок, ящиков, сыпучих грузов. У него есть дверь спереди.

Балкер (Bulk Container) — BK

Он имеет отверстия, которые открываются для подключения шлангов и «перекачивания» сухих сыпучих грузов, таких как зерно, химические порошки, гранулы, цемент, удобрения, мука, сухое молоко, сахар, соль и гранулированные пластиковые продукты. Они изготовлены из стали и стеклопластика.

Контейнер с морской клеткой

Это контейнер, вмещающий 2 поддона по 1,2 метра рядом, но его внешние размеры такие же, как у контейнера ISO. Это проявляется в том, что паллетоемкость выше на 26% в 20-футовых контейнерах и на 20% выше в 40-футовых контейнерах. Таким образом, это дает преимущества как для перевозчиков, так и для диспетчеров.

Складной контейнер

Его конструктивные части можно сложить, когда его необходимо транспортировать без груза.

Холодильник (Рефконтейнер) — HR

Он имеет систему охлаждения и контролируемую атмосферу. Он изготовлен из алюминия и нержавеющей стали. Подходит для перевозки скоропортящихся грузов, таких как мясо, рыба, фармацевтическая продукция и т. д. Требуется электропитание 380В.

Открытый боковой контейнер

Он изготовлен из стали. Используется для товаров, размеры которых не позволяют загрузить их через парадные двери.

Контейнер с открытым верхом — UT

Он идеально подходит для больших предметов, которые обычно не помещаются в контейнер, таких как оборудование, большое стекло, мрамор и дерево, или которые просто легче загружать сверху.

Платформенный контейнер (плоский контейнер) — ПК

Он предназначен для товаров, размеры которых превышают нормальные, таких как машины, стальные катушки и кабели, бочки для масла, древесина и т. д. Имеет 2 боковых экрана, которые можно сложить.

Танк-контейнер — ТД

Он используется, в частности, для перевозки жидких пищевых продуктов, таких как вино и масла. Некоторые контейнеры этой серии используются исключительно для перевозки жидких химических продуктов. Оснащен широким набором технических средств и дополнительных функций.

Процесс строительства

Процесс строительства из контейнеров очень похож на то, каким может быть любой процесс модульного строительства, будь то разработка проекта жилья, школы или другого.

На основе использования контейнера процесс строительства очень прост, потому что они изготавливаются из деталей одинакового размера и имеют характеристики, которые легко вписываются в предлагаемый дизайн, а также адаптируются к окружающей среде.

Во-первых, он начинается с получения контейнера, который изначально используется в качестве грузового контейнера, который будет перевозиться по воздуху, суше или воде. За счет этого они имеют габариты, регламентированные стандартами ISO, так как в противном случае их транспортировка и последующее использование были бы затруднены.

В зависимости от потребностей работы модули могут быть обработаны до того, как они будут доставлены на работу, оставив облицовку, двери, окна, электрические и санитарные установки и т. д. готовыми. для последующего размещения рядом с другими конструктивными единицами.

Они изготовлены в основном из стали, что позволяет им иметь большую долговечность благодаря устойчивости к атмосферной коррозии. Они экологичны, так как перерабатываются и используются повторно, они сокращают использование других материалов, потому что «грубая работа» уже готова; они уменьшают воздействие на место, где будут располагаться, и уменьшают шумовое загрязнение .

Для того, чтобы контейнеры были обитаемыми, на них должны быть нанесены различные виды покрытий и утеплителей, так как в противном случае они не могли бы быть обитаемыми, потому что при холоде они были бы чрезвычайно обледенелыми, а при жаре внутри было бы чрезвычайно жарко, что совсем не понравилось бы людям, населявшим его.

Тип изоляции, используемой в этом типе конструкции, представляет собой проецируемую целлюлозную вату (переработанную бумагу), которая предотвращает тепловые мосты, является антиконденсационной, отличной звукоизоляцией и замедляет действие огня, не выделяя токсичных газов.

Также можно использовать перекрестную вентиляцию, используя окна из термопанелей. 

Чтобы сделать их более уютными внутри, для внутренней облицовки используется сертифицированная бамбуковая древесина, а для внешней облицовки — кедровая древесина, с вариантами решений, использующих, среди прочего, возобновляемые источники энергии.

Наконец, эти модули должны быть доставлены на площадку, как правило, по суше на грузовике. По прибытии на строительную площадку их собирают с помощью кранов, которые облегчат этот процесс.

Используемая система фундамента должна быть подготовлена ​​заранее, так как контейнеры должны быть прочно прикреплены к фундаменту. Затем процедура будет повторяться, стыкуя каждый модуль поверх другого или того, что предусмотрено проектом, крепко прикрепляя друг к другу. После установки модулей начинаются отделочные и монтажные работы.

После всего этого процесса работа завершается сдачей ее заказчику, который должен соответствовать всем требованиям, которые были запрошены ранее.

Структурный дизайн

Контейнеры соответствуют стандартам ISO20 и ISO40, которые стандартизируют их размеры, положение и тип креплений для укладки, а также сопротивление их конструкции, что гарантирует устойчивость контейнеров, штабелированных на разной высоте, без разрушения контейнеров, расположенных ниже. союз между ними надежен, так что они не двигаются. Также материал для обеспечения его долговечности изготовлен из стального листа с высокой коррозионной стойкостью.

Фонд

Что касается фундамента, необходимого для использования контейнеров, мы возьмем в качестве примера характеристики 40-футового контейнера (ISO40), который будет использоваться в проекте «Новая школа».

Данный контейнер имеет застроенную площадь 29,72 м², вес контейнера 3800 кг, то есть его воздействие на элемент 127,86 кг/м², а сопротивление элемента 1025 кг/м².

м², это означает, что его можно адаптировать с очень легкой основой к любому типу местности.

Техническое обслуживание

Что касается обслуживания, мы можем сказать, что это элементы, которые рассчитаны на долгие годы без какой-либо обработки, и это в самых суровых условиях окружающей среды, таких как атмосферные условия портов и особенно открытого моря, в дополнение к подвергается механическому воздействию, которое ухудшает его форму или другие характеристики. Очевидно, что на суше и во всех случаях подвергающихся только меньшим статическим нагрузкам, чем те, которые они получают при нормальном использовании, техническое обслуживание будет ограничиваться перекрашиванием, когда это необходимо.

Переносимость структуры

Следует подчеркнуть, что при перемещении одного объекта мы перемещаем почти 30 м² построенной площади. Они предназначены для транспортировки всеми обычными погрузочными и транспортными средствами, такими как краны, грузовики и т. д.

, которые подходят для погрузочно-разгрузочных работ, транспортировки, погрузки, разгрузки и размещения на месте.

Мы будем строить с ними, как только они будут заселены, они будут закреплены на строительной площадке, но их будет очень легко транспортировать или перемещать снова.

Преимущества

Экологический

Они защищают окружающую среду, потому что поощряется переработка, а уровень потребления электроэнергии снижается благодаря включению в конструкцию солнечных панелей и теплоизоляции. Можно внедрить несколько систем, гарантирующих минимальное потребление энергии: повторное использование дождевой воды, солнечные коллекторы для производства горячей воды и система очистки сточных вод.

Теплоизоляция

Стены, полы, потолки и проемы контейнеров проходят обработку, которая изолирует их от окружающей среды и минимизирует потребление энергии.

Сборка и мобильность

Готовые модули можно собирать по определенному проекту, разбирать и собирать заново по тому же или другому проекту, создавая множество архитектурных возможностей.

Самонесущая конструкция

Сборка поддерживает конструктивное самонесущее состояние модулей, гарантируя всестороннюю антисейсмическую устойчивость. Они предназначены для перевозки тяжелых грузов и штабелирования в высокие колонны.

Максимальная эффективность монтажа

Сроки строительства сокращаются до 80% по сравнению с традиционными работами.

Эконом

Из-за легкости, скорости и низкой потребности в рабочей силе для этого типа строительства выгоднее строить из контейнеров.

Недостатки

Температура и влажность

Сталь очень хорошо проводит тепло, поэтому контейнеры обычно должны быть лучше изолированы, чем большинство кирпичных, блочных или деревянных конструкций. Точно так же влажный воздух конденсируется внутри на стали, становясь липкой, поэтому она также нуждается в специальной изоляции.

Специализация работы

Сварка и резка стали считается квалифицированной рабочей силой и может увеличить стоимость строительства. Однако в целом стоимость все же ниже, чем при обычном строительстве.

Транспорт

В большинстве случаев контейнеры необходимо поместить на кран или вилочный погрузчик и доставить на место проведения работ.

Ссылки

http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/tag/containers/
https://web.archive.org/web/20160509104657/http://tecnofast.cl/construccion-modular/
http://www.containercity. com
https://web.archive.org/web/20161021013547/http://panelesyestructurasmoroni.cl/obras-modulares-de-arquitectura/ http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/tag/arquitectura-modular

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *