携帯電話の使用から電子メールの送信まで、日常的に行うことの多くは、使用するシステムのソフトウェアアーキテクチャによって異なります。私たちはしばしばソフトウェアアーキテクチャを当然のことと考えており、多くの人々はそれが何であるか、またはそれをどのように使用できるかさえ知らないのです。

ソフトウェアアーキテクチャがなければ、私たちが知っていて使用していることの多くは不可能ですが、それは何でしょうか。

ソフトウェアアーキテクチャは、組織内のイノベーションを可能にするものです。ソフトウェア内で使用されるアーキテクチャは、高品質で、大量の作業を実行でき、必要なときにすぐに使用でき、費用対効果が高いものでなければなりません。

ソフトウェアアーキテクチャの定義

ソフトウェアアーキテクチャは、単純に、システムの編成です。この組織には、すべてのコンポーネント、それらが相互に作用する方法、それらが動作する環境、およびソフトウェアの設計に使用される原則が含まれます。多くの場合、将来へのソフトウェアの進化も含まれる可能性があります。

ソフトウェアアーキテクチャは、特定の1つまたは複数のミッションを念頭に置いて設計されています。その使命は、他のツールやデバイスの使命を妨げることなく達成されなければなりません。ソフトウェアの動作と構造は重要な決定に影響を与えるため、最良の結果を得るには、適切にレンダリングおよび構築する必要があります。

ソフトウェアアーキテクチャが重要なのはなぜですか？

何かを構築するときに成功するための鍵は、基本を正しく理解することです。家を建てるときもピザを作るときも、元の部分がうまくいかない場合は、最初からやり直す必要があります。他に方法はありません。

Webアプリケーションの構築についても同じことが言えます。アーキテクチャは基本的なものであり、後で大きな設計変更やコードのリファクタリングを回避するために慎重に検討する必要があります。多くのエンジニアは、再設計する必要はないと言うでしょう。それはブラックホールのように時間を腐食し、解放を丸1か月遅らせ、さらには人的および財政的資源を浪費するでしょう。

開発プロセスのある段階によっては、初期の設計段階で行われた決定によってデッドロックが発生します。したがって、コーディングを開始する前に、基本を正しく理解することが最善です。

ソフトウェア開発は反復的で改善されたプロセスですが、最初からすべてを完璧にする必要は必ずしもありません。しかし、それは疑わしい建築設計の正当化ではありません。

ソフトウェア工学におけるソフトウェアアーキテクチャ

ソフトウェアエンジニアリングのソフトウェアアーキテクチャは、実装の詳細を隠しながら、システムの構造を公開するのに役立ちます。アーキテクチャは、ソフトウェアエンジニアリングと同様に、関係と、要素とコンポーネントが相互に作用する方法に重点を置いています。

実際、ソフトウェアアーキテクチャとソフトウェアエンジニアリングはしばしば重複しています。同じルールの多くが両方のプラクティスを管理しているため、これらは組み合わされています。意思決定がソフトウェアエンジニアリングに焦点を合わせており、ソフトウェアアーキテクチャがそれに続く場合、異なることが時々起こります。

すべてのソフトウェアアーキテクチャがエンジニアリングであるが、すべてのエンジニアリングがソフトウェアアーキテクチャであるとは限らないことに注意することが重要です。ソフトウェアアーキテクトは、ソフトウェアエンジニアリングの詳細と、その内部構造にとって重要なものを区別することができます。

現在、ソフトウェアアーキテクチャはソフトウェアエンジニアリングに迫っており、複雑なシステムの設計と構築の方向性を決定しています。

ソフトウェアアーキテクチャ設計ツール

ソフトウェアアーキテクチャ設計ツールは、大きな欠陥や問題を抱えることなくソフトウェアアーキテクチャを構築するために使用されます。適切なツールを使用すると、ソフトウェアの実装におけるバグや、開発の後半やソフトウェアが頻繁に使用されるときに影響を与える設計上の欠陥の可能性を減らすことができます。

ソフトウェアアーキテクチャ設計ツールは、セキュリティの問題がないソフトウェアを構築するのに役立ちます。ソフトウェア開発プロセスのすべての領域にソフトウェアリスクがあるため、これは重要です。チームがソフトウェアの欠陥やバグを回避すると、自信を持って前進することができます。

ただし、これが常に可能であるとは限らないため、ソフトウェアアーキテクチャ設計ツールには、ソフトウェアの作成中に欠陥を見つけて効率的に修正する機能も必要です。欠陥を特定できるソフトウェアアーキテクチャ設計ツールを使用すると、基本的なソフトウェア設計を分析し、攻撃の可能性を評価し、潜在的な脅威要素を特定し、既存のセキュリティの弱点やギャップを特定することができます。

CASTのようなツールは、ソフトウェアアーキテクチャの設計プロセス全体（問題を見つけて修正するのに最適な時期を含む）全体で設計上の欠陥を特定して修正できるため、費用対効果が高くなります。または、ツールは、アーキテクチャリスク分析、脅威モデリングなどを実行して、ソフトウェアアーキテクチャの検索、修正、および再設計を支援します。

適切なソフトウェアアーキテクチャ設計ツールを使用できない組織は、後で発生する可能性のある問題に驚かれる可能性があります。場合によっては致命的です。ソフトウェアアーキテクチャには、しばらく気付かれない可能性のある障害がありますが、最終的にはそれらが発生します。問題は、気付かれる前にどれだけのリスクとどれだけの作業が行われたかということです。これは収益に影響を与え、企業の安全性と評判を損なう可能性があります。

アプリケーションの衰退を防ぐために、配信チームはソフトウェアインテリジェンスプラットフォームを導入する必要があります。CAST構造分析エンジンであるアプリケーションインテリジェンスプラットフォームは、ソフトウェアコンポーネントがどのように相互作用するかを調べ、視覚的な表現を作成し、開発者または新しいチームメンバーにアプリケーションの理解、サポート、および開発の継続を支援する洞察を提供します。

• インタラクティブな探索-コード分析中に収集され、AIPナレッジベースに保存された情報に従って、アプリケーションの構造とそのコードの相互依存性をグラフィカルに表示および探索するエンドユーザーアプリケーション。
• 変更シミュレーション-オブジェクトへの変更の影響をシミュレートする影響分析機能。
• 自動ドキュメント-技術ドキュメントを作成するためのHTMLレポート機能
• データベースモデルを強調表示し、バックエンドレイヤーとデータベースレイヤー間の順守を確認します。
• コンポーネントを検索し、トランザクションの現在のグラフィカルビューに配置します。
• ソースコードとアプリケーションコンポーネントに関するすべての詳細を表示します。
• アプリケーション内のすべてのテクノロジー、フレームワーク、およびデータベースを示す高レベルのソフトウェアアーキテクチャを抽出します。

ソフトウェアアーキテクチャパターン

a. クライアントサーバー

動作するアーキテクチャは、要求/応答モデルに基づいています。クライアントはサーバーに情報を取得するための要求を送信し、サーバーはデータを返します。

ブログ、Facebook、Twitterなど、アクセスするすべてのWebサイトは、クライアントサーバーアーキテクチャに基づいて構築されています。

b. ピアツーピア

P2Pネットワークは、一元化されたサーバーを必要とせずに、各コンピューターが相互に通信するためのノードとして扱われるネットワークです。一元化されたサーバーがないため、単一障害点の問題が解消されます。ネットワーク上のすべてのコンピューターには、同じアクセス許可があります。各ノードはシーダーとリーチャーの役割を同時に果たすため、一部のコンピューター（ノード）がアイドル状態であっても、システムは実行を継続します。

c. Model-View-Controller（MVC）

MVCアーキテクチャは、アプリケーションのロジックが機能に基づいて3つのコンポーネントに分割されるソフトウェアアーキテクチャパターンです。コンポーネントは次のように呼ばれます。モデル-データベースへのデータの保存方法を表します。ビュー-ユーザーに情報を表示します。コントローラー-コンポーネントはモデルとビューの間のインターフェイスとして機能します。

MVCアーキテクチャは、デスクトップだけでなく、Webおよびモバイルソフトウェアでも使用されます。

d. マイクロサービス

マイクロサービスアーキテクチャでは、さまざまな機能が別々のモジュールに分割され、それらがリンクして大規模なサービスを形成します。

この特別なアーキテクチャにより、モノリシックアーキテクチャよりもメンテナンス、機能開発、テスト、および展開が容易になります。

e. イベント駆動型

最近のアプリケーション開発では、イベント駆動型アーキテクチャが非常に人気があります。

最小限のリソース消費で多数の同時接続を処理できます。最近のアプリケーションでは、スケーリングのために完全に非同期のモデルが必要です。

f. レイヤード

このパターンは、それぞれ異なる抽象化レベルを持つサブグループに分解できるプログラムを構造化するために使用されます。各レイヤーは、上位レベルのレイヤーにサービスを提供します。

一般的なレイヤーは次のとおりです。

• プレゼンテーション層
• アプリケーション層
• ビジネスロジック層
• データアクセス層

g. 六角

このアーキテクチャは、次の3つのコンポーネントで構成されています。

• ポート
• アダプター
• ドメイン

このアーキテクチャの焦点は、アプリケーションのさまざまなコンポーネントを独立させ、疎結合にし、テストを容易にすることです。

このパターンは、ドメインをコア、つまりビジネスロジックとして使用します。外層はポートとアダプタです。ポートは、APIおよびインターフェースとして機能します。すべての入力はインターフェースを経由する必要があります。

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