Обзор

В современной быстро развивающейся индустрии программного обеспечения создание эффективных, удобных в обслуживании и масштабируемых приложений имеет решающее значение. Давайте рассмотрим несколько ключевых концепций и методологий, которые играют центральную роль в современной разработке программного обеспечения.

От ранней парадигмы программирования до современных облачных приложений — каждый шаг является свидетелем эволюции технологий. Давайте окунемся в это путешествие вместе.

Парадигмы программирования: краеугольный камень разработки программного обеспечения

в мире программирования,процессно-ориентированное программированиеодна из старейших парадигм,Сосредоточен на выполнении процедуры как серии шагов или процессов. Этот метод был очень популярен в микроконтроллерах и ранних компьютерных системах прошлого.

Поскольку программное обеспечение становилось все более сложным, появилось объектно-ориентированное программирование (ООП). ООП сосредоточено вокруг объектов, которые представляют собой сущности реального мира. Четыре краеугольных камня ООП — инкапсуляция, наследование, полиморфизм и абстракция — делают крупномасштабную разработку программного обеспечения более управляемой.

Функционально-ориентированное программирование (ФП) — это парадигма, вдохновленная концепцией математических функций, которая подчеркивает чистые функции без побочных эффектов и неизменности данных. Основные принципы ФП, такие как первоклассность функций, функции высшего порядка и т. д., все больше ценятся в современном развитии.

Шаблоны архитектуры программного обеспечения: чертежи для создания приложений

Поскольку программные системы становятся все более и более сложными, единая парадигма программирование больше не может удовлетворить спрос. В это время шаблоны архитектуры программного Появилось понятие обеспечения. MVC (Модель-Представление-Контроллер) Это один из самых ранних архитектурных шаблонов, используемых для графических пользовательских интерфейсов. Он делит приложение на три основные части и обеспечивает разделение логики, данных и интерфейса. Следом за ним следует MVP (модель-вид-ведущая) и MVVM (Модель-Представление-ViewModel) Предоставляет более гибкое архитектурное решение для более сложных взаимодействий с пользовательским интерфейсом.

Фронтенд и бэкенд разработка: разделяй и властвуй

С появлением Интернета разработка программного обеспечения естественным образом дифференцировалась на внешнюю. интерфейсизадняя часть。внешний интерфейсразвиватьсосредоточиться — Для пользовательского интерфейса и взаимодействия с пользователем используйте HTML, CSS, JavaScript и различные современные платформы (такие как React, Vue.js) для создания привлекательных веб-страниц. И сзади часть разработки сосредоточена на взаимодействии серверов, приложений и баз данных с использованием таких вещей, как Node.js, Ruby. on Стеки технологий, такие как Rails и Django.

Интернет-программное обеспечениеразвивать Обычно делится на две основные части：внешний интерфейсизадняя часть。внешний интерфейс, также известный как клиент, — это интерфейс для прямого взаимодействия пользователей, включая макет страницы, дизайн, анимацию и т. д. Современный внешний вид интерфейсразвивать Часто используют различные фреймворкии Библиотека,Такие как React, Angular и Vue.js.,Они обеспечивают гибкую и основанную на компонентах среду разработки.

относительно,задняя часть,То есть серверная часть,Это работает за кулисами,Обработка логики приложения、Взаимодействие с базой данных、Аутентификация пользователя и т. д. задний часть технологического стека включает в себя широкий спектр языков и фреймворков, таких как Node.js, Ruby on Rails, Джанго и т. д.

Шаблоны проектирования: оптимизация дизайна кода

В 1990-е годы шаблон проектированиясталразработка программного Важная отрасль обеспечения. шаблон такие конструкции, как синглтон, фабрика, шаблон наблюдателя и т. д.,Предоставляет набор зрелых решений распространенных проблем проектирования программного обеспечения.,Они помогают разработчикам писать более понятный, удобный в сопровождении и многократно используемый код.

Cloud Native Catch-12: На пути к эре облачных вычислений

Вступая в 21 век,С развитием облачных вычислений,Облачная «Уловка-12» появляется в исторический момент,Предоставляет руководящие принципы для создания более надежных, масштабируемых и удобных в обслуживании приложений на современных облачных платформах. Эти принципы включают в себя лучшие практики управления базой кода, явное объявление зависимостей, настройку, ведение журналов, управление процессами и т. д.,Вместе они определяют, как разрабатываются облачные приложения.

отпарадигма основы программирования, шаблон прохождения архитектуры программного План обеспечения, бывшего тыла Разделение труда разработано частично, плюс шаблон проектированиятонкости

полировать,Наконец-то выходим на передний план облачных приложений,Эта серия эволюций не только демонстрирует развитие технологий.,Более современная идея программного обеспечение Мастер практики. Это мир разработки программного обеспечения, который мы видим сегодня, область, полная проблем и возможностей. Объединив эти концепции и практики, современные разработчики программного обеспечения могут создавать приложения, отвечающие текущим потребностям и адаптирующиеся к будущим изменениям. Будь то внедрение микросервисов в облачной архитектуре или применение новейших технологий в клиентских приложениях. интерфейса, эти принципы и шаблоны предоставляют разработчикам путь к успеху.

Терминология

шаблоны архитектуры программного обеспечения

Для решения идеи программного Набор классических решений, сформированный повторяющимися проблемами в обеспечении. Ниже приведены три типа решений: MVC, MVP и MVVM. проектирования Краткий анализ,

1. MVC (Model-View-Controller) Историческое развитие: MVC был впервые разработан Trygve. Реенскауг предложил это в 1979 году, когда работал в Xerox. PARC работает как среда программирования для Smalltalk-80. Этот режим предназначен для разделения фокуса В данном случае данные и бизнес-логика пользовательского интерфейса разделены, что упрощает управление и обслуживание приложения. От одного приложения к распределенному приложению: Шаблон MVC хорошо подходит для монолитных приложений, поскольку он способствует внутреннему разделению обязанностей. Однако когда приложения постепенно превращаются в сервис-ориентированную архитектуру (SOA) или распределенные приложения, границы MVC могут стать размытыми, поскольку компонентам в распределенных системах часто приходится выполнять несколько ролей. Будущие тенденции: С бывшим задним частьтенденция разделения,MVC по-прежнему является популярным шаблоном.,Особенно в клиентских фреймворках. Однако,Современные варианты могут объединять контроллер и представление.,Или переопределите их роли в архитектуре микросервисов.
2. MVP (Model-View-Presenter) Историческое развитие: MVP — это вариант MVC, впервые появившийся в 1990-х годах. В основном он используется для решения проблем MVC в некоторых приложениях с графическим пользовательским интерфейсом, например, когда представление и модель слишком тесно связаны. От одного приложения к распределенному приложению: MVP подходит для приложений со сложным пользовательским интерфейсом, особенно тех, которые требуют отделения логики пользовательского интерфейса от бизнес-логики. Он не так естественно переходит в распределенные приложения, как MVC, но по-прежнему предпочтителен в некоторых клиентских средах. Будущие тенденции: MVPШаблоны могут меняться из-за необходимости более четкого разделения.итест-драйвразвиватьпродолжать существовать благодаря спросусуществовать,Особенно в приложениях корпоративного уровняив сложных настольных приложениях。
3. MVVM (Model-View-ViewModel) Историческое развитие: MVVM был впервые представлен Microsoft в 2005 году для привязки .NET Framework WPF к графическому пользовательскому интерфейсу. Цель MVVM — еще больше уменьшить связь между представлениями и моделями и упростить модульное тестирование. От одного приложения к распределенному приложению: MVVM подходит для современных веб-приложений и мобильных приложений. Он сокращает количество шаблонного кода за счет привязки данных и обеспечивает более широкое взаимодействие с клиентом. В распределенных системах MVVM помогает внешнему модульность интерфейса и ремонтопригодность. Будущие тенденции: С ростом популярности реактивного программирования и разработки на основе компонентов шаблон MVVM становится все более популярным. Он используется во многих современных внешних используются интерфейсные фреймворки, такие как Angular, Vue.js и React (хотя у React есть свои варианты).

парадигма программирования

1. процессно-ориентированное программирование (Procedural Programming) Основные понятия:
2. Процедура (функция): блок кода, выполняющий определенную задачу.
3. Модульность: программы разбиваются на многократно используемые и неповторяющиеся процессы.
4. Последовательное выполнение: программа выполняется в порядке кода.
5. объектно-ориентированное программирование (Object-Oriented Programming, OOP) Основные понятия:
6. Класс и объект: используйте класс в качестве определения шаблона для объекта.
7. Инкапсуляция: сокрытие внутреннего состояния и деталей реализации объекта.
8. Наследование: наследование характеристик существующего класса путем создания нового класса.
9. Полиморфизм: с объектами разных классов можно работать через один и тот же интерфейс.
10. Функционально-ориентированное программирование (Functional Programming, FP)

Основные понятия:

• Первоклассные функции. Функции рассматриваются как первоклассные элементы и могут передаваться как параметры, возвращаться как значения или присваиваться переменным.
• Неизменяемость: данные неизменяемы, что позволяет избежать проблем, вызванных изменениями состояния.
• Чистая функция: результат функции зависит только от входных параметров и не имеет побочных эффектов.
• Функция высшего порядка: функция, которая принимает другие функции в качестве параметров или возвращает функцию в качестве возвращаемого значения.

шаблон проектирования

существоватьразработка программного предоставление середина, шаблон Проект – это стандартное решение распространенных проблем. шаблон Проектирование классифицируется на три основных типа: творческий, структурный и поведенческий. Вот некоторые общие шаблоны для каждого типа. проектирования：

1.Креатившаблон проектирования

Эти шаблоны проектирования обеспечивают механизм создания объектов, повышая гибкость и возможность повторного использования программы.

• Шаблон Singleton (Singleton): гарантирует, что класс имеет только один экземпляр, и предоставляет глобальную точку доступа.
• Фабричный метод: Определите интерфейс для создания объектов в родительском классе и позвольте подклассу решить, экземпляр какого класса создавать.
• Шаблон «Абстрактная фабрика» (Абстрактная фабрика): создает интерфейс для ряда связанных или зависимых объектов без указания их конкретных классов.
• Шаблон Builder (Builder): позволяет создавать пошаговые конструкции сложных объектов, обычно с использованием класса-директора для управления процессом строительства.
• Прототип: создавайте новые экземпляры, копируя существующие, а не создавая новые.

2. Структурный дизайн шаблона

Комбинация этих шаблонов проектируетсясосредоточиться по классам и объектам, используемым для формирования более крупных структур.

• Шаблон адаптера (Адаптер): позволяет несовместимым объектам взаимодействовать друг с другом.
• Режим моста (Мост): разделение большого класса или ряда тесно связанных классов на абстракции и реализация двух иерархий, чтобы они могли изменяться независимо.
• Составной: позволяет объединять объекты в древовидную структуру для представления иерархии «часть-целое».
• Шаблон декоратора (Декоратор): динамически добавляйте к объекту некоторые дополнительные обязанности.
• Фасад: предоставляет унифицированный интерфейс для доступа к группе интерфейсов в подсистеме.
• Легковес: поддерживает большое количество мелкозернистых объектов посредством совместного использования.
• Шаблон прокси: укажите заполнитель или прокси для управления доступом от имени другого объекта.

3.поведенческийшаблон проектирования

Связь между этими шаблонами разработана специально для объектов.

• Цепочка ответственности: дает нескольким объектам возможность обработать запрос.,Это позволяет избежать связи между отправителем и получателем запроса.
• Шаблон команды (Command): инкапсулирует запрос как объект, позволяя параметризовать клиент различными запросами.
• Шаблон интерпретатора: для данного языка определите представление его грамматики и определите интерпретатор, который использует это представление для интерпретации предложений на языке.
• Шаблон итератора (Итератор). Предоставляет способ последовательного доступа к отдельным элементам агрегатного объекта, не раскрывая его внутреннее представление.
• Шаблон посредника: используйте объект-посредник для инкапсуляции серии взаимодействий объектов.
• Шаблон Memento (Memento): фиксирует внутреннее состояние объекта и сохраняет это состояние вне объекта, не нарушая инкапсуляцию.
• Шаблон наблюдателя (Наблюдатель): при изменении состояния объекта все зависящие от него объекты будут уведомлены и автоматически обновлены.
• Шаблон состояния: позволяет объекту изменять свое поведение при изменении его внутреннего состояния.
• Шаблон стратегии (Стратегия). Определите серию алгоритмов, инкапсулируйте их один за другим и сделайте их взаимозаменяемыми.
• Шаблон шаблонного метода: определите скелет алгоритма в методе и отложите некоторые шаги на подклассы.
• Шаблон посетителя (Посетитель): представляет операцию, которая действует на каждый элемент структуры объекта.

Эти шаблоны проектированиясуществоватьпрограммное обеспечениеразвиватьсерединашироко используется,для решения конкретных задач проектирования или упрощения процесса проектирования. Это не жесткие и быстрые правила.,но для руководстваиоптимизациядизайншаблон решения。

Уловка 12 облачной методологии

Cloud Native 12-Factor Applications — это набор методологий, разработанных для обеспечения руководящих принципов создания масштабируемых онлайн-приложений. Эти принципы особенно подходят для создания приложений, работающих на облачных платформах. Вот обзор облачной Catch-12:

• Кодовая база: одна база кода, несколько развертываний используют контроль версий, единая база кода.
• Зависимости: явно объявляйте и изолируйте зависимости, которые не зависят от пакетов системного уровня;
• Конфигурация (Config): сохраните конфигурацию в среде; используйте переменные среды.
• Резервные службы: рассматривайте резервные службы как дополнительные ресурсы, доступ к которым осуществляется через URL-адрес или другой механизм определения местоположения/учетных данных;
• Сборка, выпуск, запуск (Сборка, выпуск, запуск): Строгое разделение фаз сборки и запуска обеспечивает сборку;、выпускать、Три этапа работы строго разделены.
• Процессы: Запускайте приложение как один или несколько процессов без сохранения состояния; процессы не должны иметь состояния и ничего не разделять.
• Привязка порта: предоставление услуг через привязку порта; приложение работает как служба на порту и является полностью самодостаточным для внешнего мира.
• Параллелизм: масштабирование модели процесса с использованием процессов для управления различными аспектами рабочей нагрузки.
• Одноразовость: быстрый запуск и плавное завершение работы, оптимизированное для быстрого запуска и плавное завершение работы для обеспечения устойчивости;
• Эквивалентность среды разработки/производственной среды (паритет разработки/производства). Старайтесь сохранять одинаковыми среды разработки, предварительной версии и рабочей среды, чтобы уменьшить различия между средами, чтобы облегчить непрерывное развертывание.
• Журналы. Рассматривайте журналы как поток событий; журналы должны представлять собой поток событий без кэша и без сохранения состояния.
• Процессы администрирования: фоновые задачи управления выполняются как одноразовые процессы обслуживания/управления как временные процессы;

Следование этим принципам помогает разработчикам создавать облачные приложения, которые адаптируются, масштабируются, удобны в обслуживании и не связаны с базовым оборудованием. Облачные приложения, как правило, более гибкие и могут в полной мере использовать свои преимущества в современных средах облачных вычислений.