Architektura aplikacji webowych - jak wygląda?
Architektura aplikacji webowych — jak wygląda i jakie powinna spełniać warunki?
Architektura aplikacji webowych to pojęcie, które przewija się w kontekście projektów IT bardzo często i jest dla nich niezwykle istotne. Nie dla każdej firmy, która chce na swojej stronie internetowej udostępniać różnego rodzaju usługi i narzędzia, będzie jednak w pełni jasne. W takim razie, czym jest architektura aplikacji internetowych i jak powinna wyglądać?
Architektura aplikacji webowych — czym jest i do czego służy?
Zanim przejdziemy do szczegółów architektury aplikacji internetowych, warto wyjaśnić, czym jest aplikacja webowa i czym różni się od zwykłej strony firmowej, która również jest dostępna z poziomu przeglądarki. Otóż tradycyjna, statyczna strona, nie zawiera wielu elementów interaktywnych, poza (ewentualnie) formularzem kontaktowym.
Z kolei aplikacja webowa daje użytkownikowi możliwość wchodzenia w zaawansowane interakcje z witryną, co może oznaczać np. edycję obrazów, wideo czy też tworzenie dokumentów tekstowych. Jednocześnie oznacza to, że architektura aplikacji z reguły jest znacznie bardziej złożona i pracuje nad nią większa ilość specjalistów.
Co to jest architektura aplikacji webowych? Najprościej można powiedzieć, że jest to sposób organizacji i strukturyzacji aplikacji internetowej. Obejmuje to zarówno front-end (interfejs użytkownika), jak i back-end (serwer, baza danych).
Warstwy aplikacji webowej — najważniejsze informacje
Architektura aplikacji webowej składa się z wielu warstw (oddzielnych segmentów o z góry określonej roli), z których większość jest niewidoczna dla użytkownika końcowego. Stąd na pierwszy rzut oka trudno ocenić, jak skomplikowane w rzeczywistości jest dane oprogramowanie.
Ponadto nie da się zaplanować architektury aplikacji bez posiadania odpowiedniej wiedzy technicznej. Jest to zadanie dla architektów oprogramowania, takich jak eksperci Develos, którzy dbają o dobór właściwych narzędzi i rozwiązań, a także o spójność między poszczególnymi modułami aplikacji. Z ich pomocą wielowarstwowa architektura aplikacji webowej nie będzie problemem.
![](/_ipx/q_80/static/CallToAction/icons.png)
Nowoczesna aplikacja webowa szyta na miarę. Rozwój i wsparcie techniczne dla istniejących aplikacji.
Sprawdź kompleksowe rozwiązania dla Twojej firmy!
Można wyróżnić kilka podstawowych warstw aplikacji webowych, które spotkamy najczęściej i są najbardziej istotne. Pierwsza z nich, czyli właśnie ta, którą widzi użytkownik oprogramowania, to front-end, czyli warstwa prezentacji. Odpowiada za wyświetlanie danych użytkownikowi i przyjmowania od niego danych wejściowych. Zazwyczaj obejmuje, takie języki programowania jak HTML, CSS i JavaScript. W nowoczesnych aplikacjach ponadto często wykorzystuje się frameworki i biblioteki ostatniego z wymienionych języków, takie jak React, Angular czy Vue.js.
Architektura aplikacji webowej składa się także z warstwy logiki biznesowej, a więc back-endu. Składają się na nią reguły niezbędne do przetwarzania danych aplikacji. Odpowiada za przetwarzanie zapytań od klienta, komunikację z bazą danych i inne zewnętrzne usługi oraz zwracanie odpowiednich wyników. Może być zbudowana w różnych językach programowania, takich jak JavaScript (Node.js), Python, Ruby, Java czy .NET.
Bardzo istotna warstwa aplikacji webowej to także warstwa danych. Jak sama nazwa wskazuje, zajmuje się przechowywaniem i zarządzaniem danymi, wykorzystując do tego różne systemy baz danych: relacyjne (np. MySQL, PostgreSQL) lub nierelacyjne (np. MongoDB, Cassandra).
Oprócz trzech kluczowych warstw, opisanych powyżej, często pojawia się także m.in. warstwa aplikacyjna (służąca jako pośrednik między front-endem a back-endem), a także warstwa bezpieczeństwa.
Architektura aplikacji webowych — jakie czynniki wpływają na jej poprawność?
Przede wszystkim trzeba powiedzieć, że nie ma czegoś takiego, jak idealna architektura aplikacji webowych, którą każde oprogramowanie powinno stosować. Okoliczności, w tym przede wszystkim funkcje i cel aplikacji, są bardzo różnorodne, więc ciężko o jeden gotowy wzór, który zawsze się sprawdza.
Można jednak wskazać kilka kluczowych aspektów i dobrych praktyk, które dobrze mieć na uwadze, planując architekturę oprogramowania. Omówimy je poniżej. Wcześniej jednak trzeba podkreślić, że między niektórymi z wymienionych czynników mogą pojawić się tarcia i napięcia. Skupienie się na którymś z nich w stu procentach może utrudnić lub uniemożliwić pełną realizację innego kryterium — trzeba więc zachować pewien balans i być otwartym na kompromisy.
Najbardziej istotne czynniki, które należy brać pod uwagę, oceniając poprawność architektury aplikacji internetowych, to:
- skalowalność: architektura powinna być zaprojektowana tak, aby łatwo radzić sobie ze wzrostem liczby użytkowników, transakcji i danych;
- wydajność: opiera się na minimalizowaniu opóźnienia i maksymalizowaniu szybkości przetwarzania. Obejmuje efektywne zarządzanie zasobami, optymalizację bazy danych i szybką obsługę żądań użytkowników;
- bezpieczeństwo: bezpieczna architektura aplikacji chroni dane użytkowników i systemu przed nieautoryzowanym dostępem i atakami. Składa się na nią m.in. autoryzacja, szyfrowanie danych i ochrona przed atakami typu SQL Injection, Cross-Site Scripting (XSS);
- testowalność: testowanie komponentów aplikacji, zarówno automatycznie, jak i manualnie, musi być proste. Dbałość o testowalność pomaga szybciej wykrywać i naprawiać błędy;
- utrzymanie i rozwój: należy ułatwić wprowadzanie zmian, aktualizacji i dodawanie nowych funkcji, m.in. poprzez modularność aplikacji. Ważne jest także, aby kod był napisany w przejrzysty sposób, z dobrze zdefiniowanymi interfejsami i modułami.
Oprócz tego w kontekście jakości architektury aplikacji webowych niekiedy wymienia się zgodność z aktualnymi standardami i technologiami, kwestię dostępności i niezawodności, a także integrację i kompatybilność.
Jakie są typy architektury aplikacji webowych?
Chociaż twórcy architektury aplikacji webowych mają pod wieloma względami dużą swobodę, jest kilka najpopularniejszych typów architektury, które warto znać i rozważyć.
Każdy z nich ma swoje wady i zalety, w związku z którymi w określonych okolicznościach będzie przydatny, a w innych niekoniecznie. Dobór rodzaju architektury aplikacji powinien więc być przemyślany i oparty na realnych potrzebach firmy.
Architektura monolityczna
W przypadku architektury monolitycznej wszystkie komponenty aplikacji (interfejs użytkownika, logika biznesowa, baza danych) są zintegrowane w jednym, dużym systemie.
To prosta w rozwoju i wdrożeniu architektura aplikacji, ale może być trudna w utrzymaniu i skalowaniu w miarę rozwoju usługi.
Architektura mikrousług (microservices)
Aplikacja jest podzielona na mniejsze, niezależne mikrousługi, które komunikują się między sobą za pomocą lekkich mechanizmów, takich jak HTTP/REST.
Architektura mikrousług ułatwia skalowanie, utrzymanie i szybkie wdrażanie nowych funkcji, ale wymaga bardziej skomplikowanego zarządzania i monitorowania.
Architektura Serverless
W tym typie architektury aplikacji deweloperzy koncentrują się na pisaniu kodu funkcji, które są uruchamiane w środowisku zarządzanym przez dostawcę chmury.
Takie rozwiązanie zmniejsza obciążenie związane z zarządzaniem infrastrukturą, ale może wprowadzać ograniczenia związane z czasem wykonania i zależnościami.
Architektura aplikacji webowej oparta na API (API-First)
Przy zastosowaniu takiej architektury aplikacji webowej, rozwój oprogramowania zaczyna się od zaprojektowania API.
Front-end i back-end komunikują się głównie przez dobrze zdefiniowane interfejsy API, co ułatwia integrację z różnymi klientami (np. web, mobilnymi) i zewnętrznymi usługami.
Single-Page Applications (SPA)
Jak sugeruje już ich nazwa, SPA, czyli Single-Page Applications, to jednostronicowe aplikacje webowe. Są to więc aplikacje, które ładują cały kod (HTML, CSS, JavaScript) przy pierwszym żądaniu, a następnie dynamicznie aktualizują treść, komunikując się z serwerem w tle.
Zapewniają płynne doświadczenie użytkownika, ale mogą mieć problemy z SEO i początkowym czasem ładowania.
Multi-Page Applications (MPA)
Multi-Page Applications w zakresie swojej architektury są przeciwieństwem opisanych powyżej SPA. W MPA każda strona aplikacji jest ładowana z serwera jako nowa strona HTML. Oznacza to, że przy każdym przejściu do nowej sekcji lub strony, przeglądarka użytkownika odświeża całą stronę i ładuje nowy dokument HTML.
Jest to tradycyjny model stosowany w tworzeniu stron internetowych, gdzie każda strona ma swój własny adres URL. MPA mogą być odpowiednie dla dużych aplikacji internetowych z dużą ilością treści i różnorodnych funkcji, gdzie oddzielenie stron może pomóc w organizacji i zarządzaniu treścią.
Mają jednak także swoje słaby strony: każde przeładowanie strony wymaga dodatkowego czasu i przesyłania danych. Ponadto rozwój i konserwacja w przypadku tej architektury aplikacji internetowych mogą być bardziej złożone i czasochłonne, zwłaszcza gdy oprogramowanie jest rozwijane i staje się bardziej skomplikowane.
Właściwa architektura aplikacji webowych — dlaczego jest taka ważna?
Co wypada jeszcze raz podkreślić, architektura aplikacji webowej będzie różniła się pomiędzy różnymi projektami — to naturalne. Nie ma więc jednego ścisłego schematu, który można skopiować i mieć pewność, że wszystko będzie prawidłowo funkcjonowało, czyli dobrze wyglądało, wydajnie działało, a także gwarantowało bezpieczeństwo aplikacji webowych. Nie zmienia to faktu, że warto stosować się do powyżej opisanych dobrych praktyk.
Niewłaściwa architektura aplikacji internetowych może prowadzić do licznych problemów i zagrożeń. Jeśli będzie nieefektywna lub zbyt skomplikowana, zwiększy czas i koszty związane z utrzymaniem i rozwijaniem oprogramowania, a także utrudni wprowadzanie zmian. Trzeba się także liczyć z wolnym ładowaniem się strony i opóźnieniami w odpowiedziach serwera, co z kolei wpływa negatywnie na doświadczenia użytkowników.
Nie można zapomnieć o kwestiach bezpieczeństwa: nieprawidłowa architektura może wiązać z lukami bezpieczeństwa, które sprawią, że aplikacja będzie podatna na ataki hakerskie, wycieki danych i inne zagrożenia.
Inne potencjalne konsekwencje uchybień przy opracowywaniu architektury aplikacji to między innymi:
- trudności w testowaniu i zapewnieniu odpowiednio wysokiej jakości oprogramowania,
- zła integracja z innymi systemami,
- problemy z dostępnością i niezawodnością,
- utrudnienia w zakresie skalowania aplikacji.
Mając na uwadze powyższe kwestie, dbałość o właściwą architekturę aplikacji webowych powinna być priorytetem dla twórców oprogramowania, a także dla firm, które zlecają jego wykonanie. Mamy nadzieję, że udało nam się dostarczyć Wam solidną dawkę wiedzy w tym zakresie!
Want to know more?
Check out our latest blog posts. There you will find interesting information from the IT world!
Best quality of collaboration comes from personalized approach and perfect understanding of other party. Therefore, we encourage you to contact us, so we can better understand your needs and present adequate offer for our services.
![Zdjecie kontaktowe](/_ipx/q_80/static/images/guy.png)