Как выбрать архитектуру мобильного приложения для вашего бизнеса

Когда пользователь открывает приложение, он видит на экране разнообразные элементы: меню, кнопки, иконки. Если юзер взаимодействует с ними, например, вводит текст в поисковую строку, программа отправляет запрос на сервер — там протекают технические процессы. За взаимодействие этих двух частей, клиентской и серверной, отвечает архитектура мобильного сервиса. Она представляет собой совокупность компонентов, которые определяют внешний вид и бизнес-логику продукта. К ним относятся базы данных, компоненты пользовательского интерфейса, стили и другие составляющие.

Приложения с грамотно спроектированной архитектурой удобны для пользователей и их владельцев. Они работают стабильно при большой нагрузке и в фоновом режиме. Их легко тестировать, обновлять и дополнять новыми функциями. А если в команде разработчиков происходят изменения и к работе над проектом подключается новый специалист, хорошая архитектура позволяет ему быстро разобраться в структуре программного кода.

Плохая архитектура вызывает ошибки в работе приложения и затрудняет устранение багов. Для исправления недочётов может потребоваться рефакторинг — переработка кода с целью упрощения и улучшения его структуры. Также наличие ошибок в архитектуре усложняет удаление ненужных опций и внедрение новых фичей, из-за чего процесс обновления сервиса затягивается.

Чтобы приложение работало без сбоев и было удобным в обслуживании, важно написать чистый и читаемый код. В этом помогают различные принципы программирования.

Это аббревиатура пяти основных принципов объектно-ориентированного программирования, которые позволяют создавать масштабируемые приложения.

Минималистский принцип проектирования, который призывает к простоте технического стека и лаконичности кода. Подразумевает отказ от ненужных функций и сложных решений. Простой код и дизайн минимизируют риск возникновения ошибок и упрощают поддержку приложения.

Принцип призывает избегать дублирования кода: это облегчает его модификацию и тестирование, уменьшает количество багов и повышает производительность приложения. Чтобы не прописывать одну и ту же функцию несколько раз и не увеличивать объём кода, рекомендуется вынести её в отдельный элемент, например, в модуль или библиотеку.

Написанию кода обычно предшествует проектирование. Это помогает сформировать понимание, каким должен получиться готовый продукт, и убедиться, что он удовлетворяет потребностям бизнеса и пользователей. Если пропустить эту стадию, в приложение придётся вносить бесконечное количество правок, тратить время и деньги на доработку.

Тщательное планирование и стратегический дизайн помогают избежать проблем на более поздних этапах разработки, так как позволяют создать качественную архитектуру с учётом всех требований к приложению. Это повышает качество конечного продукта, а также экономит время и ресурсы.

Архитектура приложения состоит из трёх основных слоёв. Рассмотрим их особенности.

Выбор подхода к разработке архитектуры мобильного приложения зависит от операционной системы, для которой оно предназначено. У каждой платформы есть ограничения: их важно учитывать, чтобы сервис работал без сбоев.

Одна из ключевых особенностей Android — фрагментация устройств. Многие девайсы поддерживают устаревшие версии операционной системы. Важно позаботиться о том, чтобы приложение работало без сбоев на всех смартфонах. Справиться с этой задачей помогает Clean Architecture — чистая архитектура. Она состоит из четырёх слоёв, которые функционируют независимо друг от друга:

Apple рекомендует разработчикам приложения для iOS использовать модель MVC. Она включает в себя три уровня:

Когда пользователь выполняет в программе какие-то действия, уровни обрабатывают команды, изменяют данные и обмениваются ими, а затем выводят нужную информацию на экран устройства.

Многоуровневая архитектура делит структуру приложения на уровни, которые взаимодействуют между собой по принципу «клиент-сервер». Разберём, как это работает.

Для начала рассмотрим основные компоненты многоуровневой архитектуры.

Обычно элементы системы находятся на разных устройствах, но могут быть расположены и на одном компьютере. Между собой они «общаются» через вычислительную сеть, посредством сетевых протоколов. Серверы получают от клиентов запросы и предоставляют им свои ресурсы в виде данных, например, файлов и мультимедиа, или в виде сервисных функций, например, мгновенного обмена сообщениями в мессенджере.

Существует несколько разных типов клиент-серверной архитектуры мобильных приложений. Они отличаются друг от друга количеством уровней.

Клиент-серверная архитектура (КСА) — востребованная технология, которая применяется в таких приложениях как Ozon, Amazon, Facebook, Instagram и ВКонтакте. Рассмотрим области её применения:

Подход к разработке приложения зависит от специфики бизнеса и будущего мобильного сервиса. Рассмотрим, какие типы архитектуры подходят для разных задач.

Веб-приложение, которое состоит из одной HTML-страницы. Благодаря технологии динамического обновления пользователь может скроллить контент и быстро переключаться между разделами. Информация подгружается постепенно, без перезагрузки шапки, меню, панели навигации и других неизменных элементов продукта. Это сокращает объём данных, передаваемых между браузером и сервером, делает интерфейс более отзывчивым, ускоряет работу сервиса и обеспечивает поддержку работы в офлайн-режиме.

SPA-архитектура подходит для разработки приложений с небольшим объёмом данных, которым не требуется SEO-оптимизация. У них ограниченное семантическое ядро, поэтому контент хуже индексируется поисковыми системами. По этой причине технологию часто применяют для разработки социальных сетей, корпоративного софта и сервисов доставки. А быстрая скорость загрузки позволяет разрабатывать приложения с насыщенным интерактивным интерфейсом, например, онлайн-карты.

Традиционное многостраничное приложение. В ответ на любое действие пользователя страница обновляется и загружает новые данные. Как правило, такие продукты занимают на устройстве больше памяти, чем одностраничные приложения, а загружаются медленнее и могут подвисать во время использования. Зато для каждой страницы можно настроить описание и ключевые слова, что повышает позиции ресурса в поисковой выдаче. Количество страниц не ограничено, что упрощает масштабирование готового продукта. Архитектура считается оптимальным решением для больших интернет-магазинов и маркетплейсов с объёмным каталогом товаров.

Архитектура приложения может быть разделена на небольшие компоненты — микросервисы. У каждого из них своя бизнес-задача, например, администрирование каталога, управление содержимым корзины, обработка платежей. Все части продукта автономны, поэтому если одна из них выходит из строя, это не приводит к сбою всего приложения. Сервис легко развивать и обновлять по частям. Добавление новый фичей и улучшие отдельных функций не сказывается на работе остальных компонентов продукта. Это отличает микросервисное приложение от монолитного, в котором все блоки кода связаны между собой.

Такая архитектура подходит приложениям, которые нуждаются в регулярных обновлениях. Также её применяют для разработки сервисов с высоким трафиком, который может резко увеличиваться, например, в период праздников или распродаж. Микросервисы позволяют быстро масштабировать продукт и уменьшить риск отказа системы. Для этого используются облачные системы, которые подключаются к приложению в моменты пиковой нагрузки. В спокойные для бизнеса периоды их можно отключить, чтобы не переплачивать за дополнительные ресурсы и рационально расходовать бюджет.

PWA (Progressive Web Application) — прогрессивные веб-приложения, которые создаются на базе сайтов. Они сочетают в себе возможности веб-ресурсов и мобильных сервисов: могут отправлять push-уведомления, работать в офлайн-режиме и взаимодействовать со специфическими функциями устройств, например, камерой и микрофоном.

PWA-архитектура подходит для разработки кроссплатформенных продуктов: это позволяет сэкономить на разработке нативных сервисов для разных операционных систем. Её используют для создания мобильных приложений брендов, которые хотят увеличить продажи через онлайн-каналы, повысить лояльность клиентов и узнаваемость компании. Такие сервисы позволяют оставаться на связи с потребителями и улучшать их пользовательский опыт, отправляя пуши об измнении статуса заказа, старте распродажи и других новостях.

Перечислим ключевые аспекты и принципы хорошей архитектуры, которые обеспечивают бесперебойную работу, удобство обновления и администрирования приложения.

За сбор, хранение и предоставление информации пользователей приложения отвечает архитектура данных. Она состоит из трёх ключевых уровней.

Выбор архитектуры приложения зависит от многих факторов. К ним относится специфика бизнеса, портрет конечного пользователя, тип мобильной разработки и выбор платформы для мобильного сервиса. Принимать решение лучше совместно с командой разработчиков и архитекторов: они подскажут оптимальное решение, которое сделает продукт безопасным, удобным в обслуживании и комфортным в использовании.