چرا معماری برنامه نویسی اهمیت دارد

منظور از معماری برنامه نویسی چیست

معماری برنامه نویسی کلید طراحی موفق است. این فرآیند مهم روش جمع آوری، سازماندهی و ارزیابی اطلاعات است. این فرآیند همان مفاهیم طراحی و اهداف یک برنامه است. با استفاده از آن ملزومات مورد نیاز حال و آینده و انواع روابط تعریف و تبیین می‌گردند.

در اصل باید بیان نمود که معماری برنامه نویسی به ساختار پایه‌ای برنامه نویسی اشاره دارد. در کل می‌توان گفت که چارچوب برنامه‌ریزی در یک برنامه‌نویسی باید شامل تمام قواعدی باشد که خروجی مورد نظر را ایجاد نماید. تمامی این موارد به معماری برنامه نویسی مشهور است. با استفاده از معماری برنامه نویسی می‌توان به حل مشکل یا حل مسئله پیش رو کمک نمود.

قاعده‌ای که چیدمان حل مسئله را مشخص می‌کند همان معماری زبان برنامه نویسی است. با استفاده از این قاعده می‌توان یک سیستم را توصیف نمود و به واسطه آن طرح اولیه شکل‌گیری یک برنامه و یا نرم افزار را ارائه نمود. معماری نرم افزار می‌تواند به نظم‌دهی در برنامه‌نویسی مانند:

• پوشه‌بندی فایلها
• استفاده از فضای کدنویسی مناسب
• تفکیک فضای کدنویسی و اتصال نهایی آنها

بسیاری از این موارد اشاره داشته باشد، معنای آن است که اقداماتی صورت پذیرد تا یک برنامه دچار پیچیدگی نوشتاری نشده و سادگی آن در عین داشتن قدرت محاسباتی و کاربردی حفظ شود. در تمام جهان برای این که یک برنامه یا نرم افزار تولید گردد، تیم های تحلیل با برگزاری نشستها و ارزیابی نیازمندی‌ها، چیدمانی را پی‌ریزی می‌کنند که با توجه به آن یک برنامه نوشته می‌شود. صرف دانستن کدهای برنامه‌نویسی نمی‌توان پروژه‌های عظیم برنامه‌نویسی و تولید نرم افزار را انجام داد.

انواع معماری برنامه نویسی

با توجه به گستردگی نرم افزارها و اپلیکیشن‌ها، معماری نرم‌افزار و برنامه‌نویسی به شدت گسترده شده و نیاز است تا جهت افزایش سرعت به منظور تولید نرم‌افزارهای به روز، به قواعد برنامه نویسی توجه شایان گردد.

مقاله پییشنهادی : یادگیری زبان c را از کجا شروع کنیم؟

لایه‌بندی در برنامه‌نویسی

در سالهای اخیر، لایه‌بندی یکی از اصولی است که در این معماری به کار برده می‌شود. لایه‌بندی باعث می‌شود که بخشهای مختلف برنامه با توجه به لایه خود، اقدامات فراخوانی شده را پردازش نمایند و بدون در نظر گرفته لایه دیگر، سرویس مورد نظر را به لایه بالاتر ارسال نمایند. کاهش وابستگی لایه‌ها به یکدیگر باعث می‌شود تا سرعت اجرای برنامه افزایش یابد.

معماری چند لایه در برنامه‌نویسی

نکته مهمی که در معماری چند لایه در برنامه‌نویسی مورد توجه است، تعداد لایه و این که در هر لایه چه اقدامی باید انجام شود از جمله بخش‌های مهم می‌باشد. با رشد این گونه معماری، معماری 2 لایه و 3 لایه گسترده شد.  پیش از این معماری دو لایه مبتنی بر معماری Client – Server بود. البته دشواری‌های متعدد کدنویسی و برخی نکات فنی مربوط به محاسبات و منطق از جمله ایرادات این روش به شمار می‌رود.

معماری برنامه نویسی سه لایه

در روش معماری سه لایه، شی گرایی نیز به مدل دو لایه افزوده شد. در معماری برنامه نویسی سه لایه، لایه کاربران یا UI، لایه منطق و لایه پایگاه داده در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. همین لایه‌ها باعث خواهند شد تا بتوان از گروه‌های متخصص برای ایجاد هر لایه به طور مجزا و همزمان استفاده نمود و در نهایت این سه لایه یک واحد کامل را تشکیل می‌دهند.

نکته قابل توجه آن است که باید با توجه به نیاز خود از یک نرم‌افزار و میزان هزینه‌ای که داریم، یک الگوی معماری را طراحی نماییم. یعنی نباید برای یک برنامه‌ کوچک از الگوی معماری به شدت قوی و پرهزینه بهره بریم. نکته دوم آنکه هر نوع برنامه ای نیاز دارد تا از یک اصول معماری پیروی کند این است که، حتی یک برنامه ساده نیز باید با یک طراحی مناسب از کدنویسی‌های پیچیده مبرا باشد.

ویدیو پییشنهادی : اصول برنامه نویسی C و ++C

البته ساختارهای متعددی دیگری نیز وجود دارد که عموما بر پایه یک تبادل ارسال درخواست از بالا و پاسخ از زیر مجموعه می‌باشند. مانند معماری کارفرما و کارگر که در آن وظایف به کارگر داده شده و او پاسخ را به کارفرما می‌دهد و خروجی نهایی را ایجاد می‌کند.

1. معماری کارگزار
2. معماری نظیر به نظیر
3. معماری تخته سیاه

بسیاری موارد دیگر از جمله الگوهای معماری هستند که در حوزه تولید برنامه وجود دارند و جهت معرفی علاقمندان بیان گردیده شد.

معماری برنامه نویسی اندروید

برنامه نویسی اندروید از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است و اهمیت معماری برنامه نویسی این موضوع را دوچندان می‌کند. دلیل این موضوع آن است که پایه‌ریزی و طرح‌ریزی الگو برای اندورید که در زمان حاضر کاربردهای متعددی دارد. معماری برنامه نویسی اندروید یعنی الگوی طراحی برنامه نویسی به نحوی باشد که نیازهای یک تلفن همراه را پشتیبانی و مرتفع نماید. برای برنامه‌نویسی اندروید سه روش اصلی بیان می‌شود، از جمله:

• اندروید استاندارد
• clean architecture
• MVVM

مولفه های اصلی در اندروید

مولفه های اصلی در اندروید به مختصات برنامه باز می‌گردد، مانند:

• برنامه کاربردی
• چارچوب و زمان اجرا
• کتابخانه
• هسته لینوکس

از جمله این مختصات است که در معماری اندروید در نظر گرفته می‌شود. در این معماری به برنامه کاربردی توجه خاصی می‌شود، یعنی تمام برنامه‌های کاربردی نظیر:

• صفحه لندینگ اصلی
• دوربین
• فروشگاه ها
• بازی و موارد مشابه

این موراد در لایه اول معماری اندروید جای می‌گیرد. برای اجرایی شدن برنامه‌های کاربردی گاهی نیاز است تا از چندین کلاس استفاده شود تا برنامه کاربردی شکل بگیرد، این موضوع همان چارچوب برنامه است. در نتیجه استفاده از چند کلاس منجر خواهد شد تا زمان اجرا افزایش یابد.

مدیریت این قسمت که کدام کلاس‌ها برای اجرای برنامه و کاهش زمان کمک خواهد کرد، یکی دیگر از بخشهای مهم در معماری برنامه نویسی اندروید است.

مقاله پییشنهادی : برنامه نویسی اندروید با پایتون

 
همچنین با توجه به موارد اشاره شده، توجه به دسترسی کتابخانه‌های اصلی مانند برنامه های C و C++ یا جاوا و برنامه‌های گرافیکی دیگر به پشتیبانی و توسعه اندروید کمک خواهد نمود. در نهایت هسته لینوکس که به عنوان مدیریت تمام درایوهای موجود است، قلب تپنده معماری اندرویدی است. تمام این مراحل به معماری برنامه نویسی اندروید اشاره دارند.

در نتیجه می‌توان به طور خلاصه بیان کرد که معماری برنامه نویسی اندروید توجه زیادی به برنامه‌های کاربردی در لایه نخست دارد و چارچوب برنامه و به زمان اجرای آن در لایه بعد، استفاده از منابع کتابخانه ای درست و هسته لینوکس به عنوان مدیریت کننده لایه‌ها و فراخوانی‌ها، اشاره دارد.