На сегодняшний день, стремительный рост использования мобильных устройств приводит к тому, что многие бизнесы задумываются о создании мобильного приложения, чтобы продавать свои товары и услуги большему количеству людей.
В 2020 году в мире насчитывалось более 3,5 миллиарда пользователей мобильных телефонов, а в 2023 году ожидается рост этого числа до 3,8 миллиарда пользователей. Все эти факторы оказывают положительное влияние на мировой рынок приложений, который, по прогнозам, достиг 693 млрд долларов в 2021 году и вырастет до 935,2 млрд долларов в 2023 году. Поэтому, если вы планируете создание мобильного приложения, это станет верным способом привлечь и удержать больше клиентов и увеличить доходы вашей компании.
Однако для успеха мобильного приложения на рынке необходимо не только создать привлекательный дизайн интерфейса. Оно должно обладать удобной функциональностью, быть быстрым, безопасным, хорошо проработанным и не иметь фатальных или критических ошибок. Одним словом, вам необходимо создать хорошо проработанную архитектуру мобильного приложения.
Что такое архитектура мобильного приложения?
Архитектура мобильного приложения — это совокупность правил, методов и шаблонов разработки мобильных приложений. Этот набор позволяет создавать логичные и хорошо структурированные приложения, отвечающие требованиям клиентов и мировым стандартам отрасли. Рассмотрим подробнее, как создать архитектуру приложения.
Существует множество аспектов, влияющих на разработку хорошей мобильной архитектуры, таких как тип мобильной платформы, тип устройства, скорость интернет-соединения, потенциальные характеристики мобильного гаджета — нагрузка на процессор, размер и разрешение экрана, и многое другое.
Прежде чем приступить к созданию мобильного приложения, необходимо четко определить требования заказчика и разделить их на небольшие логические задачи, которые будут выполнять команда разработчиков.
Как только команда получает представление о том, какие функции необходимо встроить в приложение, она готовит архитектуру приложения — скелет, который связывает эти функции в единое целое. Производительность приложения, его масштабируемость, удобство использования и другие факторы всегда зависят от того, насколько тщательно продумана архитектура приложения.
Что определяет хорошую архитектуру мобильного приложения?
При создании архитектуры мобильного приложения разработчики программного обеспечения должны следовать ряду принципов, таких как:
- SOLID — 5 принципов объектно-ориентированного программирования для построения простых в обслуживании и масштабируемых приложений.
- KISS — принцип сохранения простоты системы и кода для минимизации количества ошибок.
- DRY — принцип сокращения повторений в паттернах программного обеспечения для избежания избыточности.
Кроме того, при создании мобильного приложения разработчики должны ориентироваться на архитектуру CLEAN (Чистая архитектура). Этот тип архитектуры означает, что каждый слой приложения не зависит от каких-либо внешних программ или других слоев. Для соединения независимых слоев разработчики используют правило зависимости, когда переходы между слоями осуществляются с помощью границ. Границы — это порты ввода и вывода, которые позволяют передавать данные между слоями.
Архитектура мобильных приложений CLEAN является универсальной, с ее помощью разработчики могут легко добавлять в приложение множество плагинов, быстро устранять неполадки и проводить юнит-тесты, а также легко масштабировать приложение. В результате это ускоряет разработку мобильных приложений и значительно экономит бюджет.
Еще один момент, который необходимо учитывать при создании архитектуры приложения, — это мобильная платформа приложения (Android, iOS), поскольку для этих платформ потребуются разные технологии разработки.
Для успешной разработки iOS разработчики обычно используют такие языки программирования как Swift, Objective-C и такие инструменты разработки как iOS SDK, XCode, AppCode, а для Android — языки программирования Kotlin, Java, C/C++ и инструменты Android SDK, Eclipse, Android Studio и другие. Эти языки программирования и инструменты являются наиболее эффективными, когда речь идет о разработке сложных функций приложений, необходимых любому бизнесу.
Многоуровневая архитектура мобильных приложений
Каждое мобильное приложение имеет свои слои. Наиболее популярной моделью слоев является трехслойная архитектура. Она состоит из: презентационного слоя, бизнес-слоя и слоя данных.
- Презентационный слой
- Слой бизнес-логики
- Слой доступа к данным
Презентационный слой
Презентационный слой представляет данные пользователю. По сути, это то, что видит и что воспринимается пользователем при работе с приложением. При создании презентационного слоя разработчики программного обеспечения уделяют особое внимание дизайну пользовательского интерфейса (UI) и пользовательского опыта (UX). Дизайн UI/UX включает в себя визуальные компоненты, такие как шрифты, темы, цвета, интуитивность навигации приложения, какие периферийные устройства может подключать ваше приложение и другие.
Слой бизнес-логики
Бизнес-слой отвечает за обмен данными и обработку операций. На этом уровне ваше приложение выполняет различные задачи, такие как: проверка данных, кэширование, логирование, управление исключениями и другие. Кроме того, бизнес-слой устанавливает бизнес-правила, выполняет сложные бизнес-процедуры и регулирует рабочий процесс.
Этот уровень может быть развернут на внутреннем сервере или на устройстве пользователя, в зависимости от количества операций, выполняемых вашим приложением, и количества ресурсов, доступных на устройстве пользователя.
Слой доступа к данным
Этот слой отвечает за сохранность и обслуживание данных. Он состоит из компонентов доступа к данным, сервисных инструментов и утилит. При создании этого слоя разработчики программного обеспечения должны помнить о том, что он может масштабироваться с изменением требований бизнеса в будущем. Также важно выбрать правильную технологию для доступа к данным и их проверки, чтобы этот слой был защищен от ввода недействительных данных и хорошо функционировал.
Как правильно выбрать архитектурное решение для мобильного приложения?
Выбор нужного решения для мобильного приложения зависит от его целевой аудитории, платформ, на которых оно будет установлено, особенностей и функциональности, которые вы планируете включить в приложение. Важен ресурс времени и средств, которые вы готовы потратить на разработку приложения, а также уровень навыков команды разработчиков.
Существует три основных типа приложений:
- нативные приложения;
- гибридные приложения;
- мобильные веб-приложения.
Нативные приложения
Нативные приложения хранятся и запускаются локально на мобильном устройстве. Эти приложения похожи на встроенные приложения, такие как веб-браузеры или почта, кроме того, они могут использовать все функции и API мобильного устройства. В магазинах приложений представлено большое количество приложений такого типа.
Нативные приложения создаются для конкретной мобильной платформы с использованием определенных языков программирования и фреймворков. Например, для создания приложения для Android вам понадобится Java и Android studio. Поэтому, если вы хотите запустить еще и приложение на платформе iOS, вам придется создавать новое приложение с нуля, используя инструменты, подходящие для iOS, такие как Swift и AppCode.
Нативные приложения быстры, работают в автономном режиме, удобны для пользователя и работают на соответствующих устройствах. Однако они требуют значительных затрат времени и средств на разработку, нуждаются в частых обновлениях и не являются гибкими, поскольку вам придется разрабатывать новое приложение, как только вы захотите освоить другие мобильные платформы.
Архитектура мобильных приложений для Android
Для операционной системы Android не существует такого понятия, как единая мобильная архитектура, и Google не предоставляет никакой документации или руководства по конкретной архитектуре. Тем не менее путем проб и ошибок специалисты пришли к выводу, что архитектура Clean лучше всего подходит для приложений Android.
Архитектура «Clean» обычно представляется в виде круга из четырех слоев:
- Entities— бизнес-логика общая для многих приложений.
- Use Cases (Interactors) — логика приложения.
- Interface Adapters — адаптеры между Use Cases и внешним миром. Сюда попадают Presenter’s из MVP, а также Gateways (более популярное название репозитории).
- Frameworks — самый внешний слой, тут лежит все остальное: UI, база данных, http-клиент, и т.п.
Для соблюдения Dependency Rule, бизнес-логика и логика приложения должны не зависеть от Presenter’s, UI, и каждый слой должен иметь свои Границы. Эти Границы устанавливают связь между слоями, предоставляя им два интерфейса — выходной порт для ответа и входной порт для запроса.
Четкая структура и независимость слоев и создают Clean Architecture:
- простую в тестировании и устранении неполадок;
- независимую от пользовательского интерфейса;
- независимую от баз данных, внешних фреймворков и библиотек;
- удобную для установки различных плагинов.
Архитектура мобильных приложений для iOS
В отличие от Android, операционная система Apple предлагает разработчикам гораздо больше рекомендаций по построению архитектуры мобильных приложений iOS на основе модели MVC (Model-View-Controller). Однако разработчики iOS не ограничены только одним Архитектурным паттерном, этот паттерн просто является наиболее часто используемым в iOS приложениях.
Компоненты MVC:
- Модель / Model — этот компонент отвечает за данные, а также определяет структуру приложения. Например, если вы создаете To-Do приложение, код компонента model будет определять список задач и отдельные задачи.
- Представление / View — этот компонент отвечает за взаимодействие с пользователем. То есть код компонента view определяет внешний вид приложения и способы его использования.
- Контроллер / Controller — этот компонент отвечает за связь между model и view. Код компонента controller определяет, как сайт реагирует на действия пользователя. По сути, это мозг MVC-приложения.
Принцип работы MVC довольно прост. Пользователь взаимодействует с приложением iOS и выполняет действие на уровне представления. Представление передает действие контроллеру для его обработки. Контроллер обрабатывает полученное действие и принимает некоторые решения. При необходимости он может обратиться к Модели и реализовать некоторые изменения там. Модель изменяет значения данных и отправляет их обратно контроллеру. Контроллер, в свою очередь, устанавливает значения в представление, а представление передает результаты пользователю.
Используя модель MVC, разработчики iOS:
- Значительно ускоряют процесс разработки мобильных приложений;
- Обеспечивают прозрачное взаимодействие между слоями приложения;
- Получают хорошо структурированную, а так же простую в тестировании кодовую базу.
Гибридные приложения
Гибридные приложения — это решения, представляющее собой по сути веб-приложение в нативной оболочке соответствующей мобильной платформы. Для разработки этих решений используют веб-технологии, запускаются внутри нативных приложений, представляя веб-контент в обертке собственного приложения. Их содержимое может быть размещено в приложении или доступно с веб-сервера. Таким образом, гибридные приложения имеют доступ к аппаратному обеспечению устройства и в то же время являются веб-приложениями, сочетая в себе веб- и нативные возможности. Эти приложения также можно найти в интернет магазинах приложений.
Обычно, гибридные приложения намного дешевле и быстрее в разработке, поскольку они могут использовать нативные API, такие как контакты, камеру и так далее. Они имеют одну кодовую базу для приложений Android и iOS, что означает, что вам не нужно разрабатывать два приложения с нуля для каждой платформы. Так же они являются более простыми в удобными в обслуживании.
Что касается минусов, то они имеют ограничения по подключению и не могут работать в автономном режиме, а также работают намного медленнее, чем нативные. Достичь максимальной работоспособности может быть сложно, поскольку не все возможности устройства могут быть включены в ваше приложение. Сложно поддерживать высокую и одинаковую производительность для обеих платформ, так как они требуют большого количества модификаций кода, что приводит к худшему, чем у нативных приложений, пользовательскому интерфейсу.
Архитектура гибридных мобильных приложений
При создании гибридных мобильных приложений основная цель, которую преследуют разработчики, — создать приложение с единой кодовой базой, подходящей для платформ Android и iOS. Для этого разработчики смешивают нативный (Android/iOS) код с веб-кодом.
Гибридная архитектура обычно выглядит следующим образом:
Презентационный слой имеет веб-ориентированное представление. Он построен с помощью веб-технологий, таких как HTML, CSS и JavaScript, который работает на движке рендеринга. Разработчики программного обеспечения используют PhoneGap, Apache Cordova или Ionic Capacitor, которые взаимодействуют с нативной частью через вызовы API.
Мобильные веб-приложения
Мобильные веб-приложения полностью основаны на веб-технологии и доступны через URL-адрес в браузере. Для большего удобства многие разработчики мобильных веб-приложений создают иконки, которые размещаются на домашнем экране и могут быть запущены оттуда. Однако приложение не устанавливается на устройство, а размещается на экране в виде ярлыка.
Эти приложения создаются с помощью технологий HTML, JavaScript и CSS и автоматически обновляются из Интернета без какого-либо процесса представления или утверждения пользователя.
Мобильные веб-приложения хорошо совместимы с любой платформой, поскольку они запускаются в браузере, в результате они имеют более широкую аудиторию. Они проще и дешевле в обслуживании, поскольку редактировать или изменять контент или дизайн нужно только один раз, после чего он автоматически изменяется на всех мобильных платформах.
Однако мобильные веб-приложения не имеют доступа к функциям мобильного устройства, таким как GPS, камеры и так далее. У них также могут быть проблемы с размерами дисплея, поэтому разработчикам программного обеспечения приходится вносить множество изменений. Они могут работать в режиме онлайн, но с очень ограниченной функциональностью. Все это негативно сказывается на восприятии пользователей.
Заключение
Эффективность любого мобильного приложения в значительной степени зависит от его архитектуры. Поэтому важно тщательно продумать, какие функции вы планируете включить в свое приложение, как вы их развернете и как они будут связаны между собой в архитектурных слоях.
Вид архитектуры зависит от многих факторов, к которым относится: портрет конечного пользователя, тип мобильной разработки, а также наличие ресурсов. Для наиболее эффективного результата, лучше всего планировать разработку вашего решения совместно с опытной командой разработчиков и архитекторов, которые обязательно подскажут вам какой тип архитектуры, в вашем случае, выбрать будет выигрышнее всего. Обращайтесь к нам. Будем рады помочь.