Was ist Anwendungsarchitektur? (Plus 11 gängige Typen) • BUOM

4. November 2021

Bei der Entwicklung einer Anwendung können Ihnen etablierte Muster oder Methoden dabei helfen, konsistent gut strukturierte Produkte zu erstellen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Verwendung einer Anwendungsarchitektur, die Ihre Front-End- und Back-End-Entwicklungsprozesse verbessern kann. Das Verständnis der Anwendungsarchitekturtypen kann Ihnen dabei helfen, die Funktionalität und Benutzererfahrung Ihrer Anwendungen zu verbessern. In diesem Artikel definieren wir die Anwendungsarchitektur und beschreiben 11 gängige Typen, die Sie verwenden können.

Was ist Anwendungsarchitektur?

Bei der Anwendungsarchitektur handelt es sich um ein System, das Hinweise dazu gibt, wie Softwareanwendungen zusammengestellt werden und wie jede dieser Anwendungen miteinander interagiert, um Kundenanforderungen zu erfüllen. Diese Struktur umfasst Softwaremodule und alle ihre Komponenten, Systeme und verschiedene Interaktionen zwischen ihnen. Mithilfe der Anwendungsarchitektur können Sie definieren, wie Ihre Software mit Datenbanken und Middleware interagiert, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendung skaliert werden kann, um wachsende Geschäfts- und Benutzeranforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Prozessstabilität aufrechtzuerhalten. Dies ist wichtig, da es Unternehmen dabei hilft, moderne Softwareentwicklung einzuführen, um wertvolle Produkte effizient bereitzustellen und gleichzeitig Zeit und Geld zu sparen.

11 Anwendungsarchitekturtypen

Zu den gängigen Anwendungsarchitekturtypen und ihrer Funktionsweise gehören:

1. Einheitliche Modellierungssprache (UML)

UML ist ein grafisches Modellierungstool, das zur Untersuchung und Darstellung des Systemdesigns verwendet wird. Es stellt eine gemeinsame Sprache für alle Softwareentwicklungsteams bereit, indem es Methoden, Modellierungsstrategien und Methoden zur Klassifizierung von Objekten, Interaktionen, Prozeduren, Ereignisbehandlung und Zustandsmaschinen bereitstellt. UML-Diagramme können verwendet werden, um eine visuelle Darstellung des Designs oder der Struktur eines Systems bereitzustellen, die Sie mit Teammitgliedern teilen können. Mit UML-Sprachen können Sie Projektanforderungen in Aufgaben organisieren, indem Sie sie universellen Begriffen zuordnen.

2. Komponentenarchitektur

Komponentenarchitektur ist ein Entwicklungsmodell, das sich auf das Entwerfen und Implementieren von Anwendungen auf der Grundlage wiederverwendbarer Komponenten konzentriert. Sie erstellen diese Anwendungen mit Komponenten oder gruppierten Softwaremodulen, die Sie voneinander trennen, um Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Modulen oder Bibliotheken zu vermeiden. Sie schaffen häufig eine Trennung zwischen verschiedenen Objekten, sodass Sie jedes Modul separat und unabhängig von anderen Modulen entwickeln und bereitstellen können.

In der Praxis zeigen CBSAs niedrigere Entwicklungskosten, kürzere Entwicklungszeiten und die Möglichkeit, große Mengen vorhandenen Codes wiederzuverwenden. CBSAs sind außerdem erweiterbar, einfach zu warten und bieten mehr Flexibilität. Diese Vorteile ergeben sich aus der modularen Architektur von CBSA, die Anwendungen in kleinere Einheiten aufteilt und sie durch das Hinzufügen oder Entfernen von Softwarekomponenten flexibler macht. Bei einigen CBSAs kann es beispielsweise erforderlich sein, bestimmte Komponenten zu verschieben oder zu entfernen, um Softwareversionen zu aktualisieren.

3. Objektorientierte Architektur

Objektorientierte Architektur (OOA) ist ein Entwicklungsansatz, der sich auf den Entwurf und die Implementierung objektbasierter Anwendungen konzentriert. Es handelt sich um einen Stil des Softwaredesigns und der Softwareimplementierung, der Objekte in einem System verwendet und das Konzept der objektorientierten Programmierung (OOP) beinhaltet. Objektorientierte Architekturen haben eine Reihe von Vorteilen. Sie ermöglichen das schnellere Hinzufügen neuer Funktionen zu Anwendungen und tragen dazu bei, die Wartungskosten nach größeren Änderungen an der Implementierung einer Anwendung oder eines Systems durch inkrementelle Änderungen oder die Wiederverwendung vorhandener Objekte zu senken.

4. Servicearchitektur

Servicebasierte Architektur (SBA) ist ein zentralisiertes Systemdesignmodell, bei dem jede Anwendung über eine Remote-Schnittstelle zur Kommunikation mit Diensten verfügt. Diese Systemarchitektur stammt aus einer wohldefinierten serviceorientierten Netzwerkarchitektur, die eine Art Erweiterung der serviceorientierten Architektur darstellt. Bei der servicebasierten Systemarchitektur handelt es sich um eine Art Anwendungsdesign- und Implementierungsmodell, das sich auf das Entwerfen und Implementieren von Anwendungen zur Förderung der Servicebereitstellung konzentriert. Dabei handelt es sich um eine klar definierte Strategie zum Erstellen von Unternehmensanwendungen, bei der anstelle von Client-Server-Architekturen Dienste als Grundlage für die Anwendungsentwicklung verwendet werden.

Das Hauptziel dieser Softwarearchitektur besteht darin, Anwendungsschnittstellen zu schaffen, die es Diensten ermöglichen, die Aufgaben weniger komplexer Komponenten zu übernehmen, beispielsweise für die Datenverarbeitung oder andere häufig wiederkehrende Vorgänge.

5. Cloud-Architektur

Cloud-Software-Architektur (CSA) ist ein Anwendungsdesign- und Implementierungsmodell, mit dem Sie Anwendungen erstellen, entwickeln und bereitstellen können. Es bietet auch die Möglichkeit, Anwendungen anzupassen, neue Funktionen hinzuzufügen und vorhandene Anwendungen anzupassen.

Die Cloud-Systemarchitektur ist eine Art Entwicklungsstrategie zur Erstellung von Unternehmenslösungen und anderen Arten von Großsystemen. Die Cloud-Softwarearchitektur verfolgt einen Ansatz, bei dem Sie die Komponenten und Elemente einer Lösung oder eines anderen Systems von der Computer- oder Speicherumgebung entkoppeln, in der sie ausgeführt werden.

6. Ereignisgesteuerte Architektur

Bei der ereignisgesteuerten Softwarearchitektur (EDSA) handelt es sich um einen Softwarearchitekturstil, bei dem Systemkomponenten so konzipiert sind, dass sie mithilfe von Ereignissen und einzelnen Anwendungskomponenten miteinander interagieren. Mit ereignisbasierten Systemen können Sie Informationen in Echtzeit sammeln und verarbeiten und diese nutzen, um Entscheidungen zu treffen, Maßnahmen zu ergreifen und neue Dienste oder Verbesserungen bereitzustellen.

Sie können EDSA in Branchen wie Banken, Telekommunikation und Gesundheitswesen nutzen, um Daten aus verschiedenen Quellen zu beziehen und auf der Grundlage dieser Daten Entscheidungen zu treffen. Beispielsweise kann ein ereignisbasiertes System zur Steuerung eines medizinischen Geräts zur Patientenversorgung eingesetzt werden.

7. Progressive Webanwendungsarchitektur

Progressive Webanwendungsarchitektur bezieht sich auf eine Art der Anwendungsentwicklung, die sich darauf konzentriert, wie die Anwendung auf verschiedenen Geräten oder verschiedenen Internetbrowsern funktioniert. Dieser Ansatz unterscheidet sich von der herkömmlichen Softwareentwicklung, bei der Entwickler häufig Anwendungen erstellen, die spezifisch für eine Plattform sind, z. B. iPhone oder Android-Geräte.

Mit diesem neuen Ansatz können Sie durch Änderungen am JavaScript-, HTML- und CSS-Code Webanwendungen erstellen, die auf jedem Gerät, jedem Browser und jedem Betriebssystem (OS) ausgeführt werden können. Progressive Web Apps bieten außerdem Unterstützung für Benachrichtigungen und andere Elemente, die das Benutzererlebnis bei der Verwendung dieser Apps verbessern.

8. Isomorphe Architektur

Isomorphe Softwarearchitektur (ISA) ist ein Softwarearchitekturstil, bei dem Systemkomponenten so konzipiert sind, dass sie in einer einzigen gemeinsamen Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) oder Systemkomponente miteinander interagieren. Der Front-End- und Back-End-Code der Anwendung läuft in unterschiedlichen Umgebungen, sie greifen jedoch über dieselbe API auf dieselben Daten zu. Beispielsweise kommuniziert ein Webbrowser mit einem Server, um Daten zu empfangen. ISA ist ein Ansatz für das Softwaredesign, bei dem Sie mithilfe einer gemeinsamen API sowohl Front-End- als auch Back-End-Code für eine Anwendung entwickeln können, ohne den Code mehrmals neu schreiben zu müssen.

9. Microservice-Architektur

Microservice-Architektur (MSA) ist ein Softwareentwicklungsmodell, das sich auf die Entwicklung von Anwendungen konzentriert, die aus mehreren unabhängigen Diensten bestehen, die die Geschäftslogik, Datenverarbeitung, Konfiguration, Speicherung und andere Komponenten der Anwendung verwalten. Die auf Microservices basierende Systemarchitektur ermöglicht es Ihnen, viele kleine Teams zu bilden, die unterschiedliche Aufgaben wahrnehmen, statt eines großen Teams wie in herkömmlichen Teamsystemen. Beispielsweise könnte eine Microservice-Architektur eine Gruppe verschiedener Befehle umfassen, die so konzipiert sind, dass sie voneinander unabhängig sind. Microservices werden häufig verwendet, um die Sicherheit, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Skalierbarkeit einer Anwendung zu verbessern.

Organisationen verwenden in der Softwarebranche häufig den Begriff „Microservice“, um Anwendungen zu beschreiben, die aus vielen kleinen Diensten bestehen, die von Programmierern oder Systemadministratoren genutzt werden können. Microservices bieten erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen monolithischen Anwendungen, bei denen eine einzige Codebasis von mehreren Teams gemeinsam genutzt wird. Sie führen kleine Teams ein, die unterschiedliche Verantwortlichkeiten innerhalb der Anwendung übernehmen, wodurch sie besser an unterschiedliche Umgebungen und Teilausfälle angepasst werden kann und der Arbeitsablauf innerhalb von Teams verbessert wird.

10. Mikroschnittstellenarchitektur

Der Ansatz der Micro-Front-End-Architektur (MFE) ist eine Art Software-Architektur, bei der Anwendungen aus verschiedenen Einzelkomponenten zusammengesetzt sind, die miteinander interagieren. Das Hauptziel besteht darin, modulare, flexible und wiederverwendbare Komponenten zu schaffen, die in jeder Anwendung eingesetzt werden können. Sie können Komponenten über ein modulares Designsystem wiederverwenden und sie entsprechend einer einheitlichen Schnittstelle implementieren.

Darüber hinaus können Sie mit MFE Webanwendungen erstellen, die von Grund auf mithilfe von Front-End-Frameworks entwickelt wurden, die auf den Prinzipien der serviceorientierten Architektur (SOA) basieren. Mit diesem Designansatz können Sie umfangreiche, dynamische und skalierbare Webanwendungen erstellen und gleichzeitig ein Back-End-System auf Basis der Microservices-Technologie erstellen.

11. Single-Page-Anwendungsarchitektur

Eine Single Page Application (SPA) ist eine Art Webanwendung, die nur eine Seite verwendet, um alle Informationen anzuzeigen, die sie zur Ausführung ihrer Aufgabe oder zum Abschluss ihrer Aufgabe benötigt. Sie können es für einfache Formulare, Anzeigen, Gutscheine, Suchergebnisse und Nachrichten verwenden.

Mit SPA können Sie komplexe Webanwendungen erstellen, die mehrere Seiten mit unterschiedlichen Informationen im selben Webbrowser anzeigen können. Dieser Ansatz zur Anwendungsentwicklung ist kostengünstiger als die Verwendung separater Server- und Clientanwendungen. Sie können auch SPAs verwenden, die standardmäßig reagieren, selbst wenn sich die Bildschirmgröße ändert oder wenn der Benutzer ein mobiles Gerät verwendet.