Giới Thiệu Về Kiến Trúc Phần Mềm
Kiến trúc phần mềm là một yếu tố thiết yếu trong phát triển hệ thống phần mềm và ứng dụng máy tính. Nó không chỉ định hình cấu trúc của các thành phần mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất, bảo mật và khả năng mở rộng của toàn bộ hệ thống. Theo cuốn sách Software Architecture in Practice (2012), kiến trúc phần mềm được định nghĩa là: "Tập hợp các cấu trúc cần thiết để lập trình nên hệ thống phần mềm, bao gồm các phần tử, mối quan hệ giữa chúng và các thuộc tính của chúng."
Kiến trúc phần mềm đóng vai trò nền tảng cho các kỹ sư phần mềm trong việc phát triển và triển khai ứng dụng. Đây là bước đầu tiên trong quá trình hiện thực hóa tóm tắt dự án phần mềm, liên quan đến nhiều yếu tố như chiến lược kinh doanh, thuộc tính chất lượng, nguồn lực nhân lực, thiết kế và môi trường CNTT.
Phân Biệt Kiến Trúc Phần Mềm và Thiết Kế Phần Mềm
Kiến trúc phần mềm: Tập trung vào việc xây dựng cấu trúc tổng thể, chuyển đổi các yêu cầu kinh doanh và kỹ thuật thành các đặc điểm phần mềm như bảo mật, linh hoạt, khả năng mở rộng và khả năng tái sử dụng.
Thiết kế phần mềm: Tập trung vào các chi tiết cấp mã nguồn, bao gồm chức năng của từng module, cấu trúc lớp và các chức năng cụ thể.
Các Mô Hình Kiến Trúc Phần Mềm Phổ Biến
1. Kiến Trúc Phân Lớp (Layered Architecture)
Kiến trúc phân lớp, thường được gọi là N-tier architecture hay Multi-tiered architecture, chia mã nguồn thành các tầng, mỗi tầng có một chức năng cụ thể. Mô hình phổ biến nhất là kiến trúc 3 tầng:
- Presentation Tier: Tầng giao diện, nơi nhận và hiển thị dữ liệu đến người dùng.
- Application Tier: Xử lý logic nghiệp vụ của ứng dụng.
- Data Tier: Tầng cuối cùng tương tác trực tiếp với cơ sở dữ liệu.
Ưu điểm:
- Dễ bảo trì với cấu trúc rõ ràng.
- Dễ hiểu và học cho người mới.
Nhược điểm:
- Có thể trở nên cồng kềnh khi mở rộng.
- Một phần lớn mã nguồn chỉ phục vụ việc trung chuyển dữ liệu.
2. Kiến Trúc Client - Server
Mô hình Client-Server bao gồm một hoặc nhiều máy khách và một máy chủ. Máy khách gửi yêu cầu đến máy chủ và nhận phản hồi.
Ưu điểm:
- An toàn khi truyền tải dữ liệu nhờ giao thức bảo mật.
- Không phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình, có thể triển khai trên nhiều nền tảng.
- Dễ dàng bảo trì nhờ sự phân tách giữa máy chủ và máy khách.
Nhược điểm:
- Máy chủ có thể bị quá tải nếu nhận nhiều yêu cầu đồng thời.
- Cần cấu hình bảo mật đường truyền để tránh đánh cắp dữ liệu.
3. Kiến Trúc Model – View – Controller (MVC)
Mô hình MVC chia hệ thống thành ba thành phần:
- Model: Quản lý dữ liệu và logic nghiệp vụ.
- View: Tiếp nhận và hiển thị dữ liệu cho người dùng.
- Controller: Nhận yêu cầu và điều phối hoạt động giữa Model và View.
Ưu điểm:
- Tách biệt giao diện và logic, dễ bảo trì và mở rộng.
- Thay đổi giao diện mà không ảnh hưởng đến dữ liệu hoặc logic.
Nhược điểm:
- Cấu trúc có thể trở nên phức tạp.
- Khó tích hợp với các thành phần mới.
4. Kiến Trúc Microservices
Kiến trúc Microservices chia hệ thống thành các dịch vụ độc lập, mỗi dịch vụ thực hiện một chức năng cụ thể, giao tiếp qua API.
Ưu điểm:
- Dễ mở rộng và kiểm thử.
- Khi một dịch vụ gặp lỗi, không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Nhược điểm:
- Cần quản lý nhiều dịch vụ độc lập.
- Tốn tài nguyên và cần cơ sở hạ tầng mạnh.
5. Kiến Trúc Hướng Sự Kiện (Event-Driven Architecture)
Hệ thống hoạt động dựa trên sự kiện. Phù hợp cho các ứng dụng thời gian thực.
Ưu điểm:
- Linh hoạt và dễ mở rộng.
- Giảm tải bởi chỉ kích hoạt khi có sự kiện.
Nhược điểm:
- Khó kiểm thử và gỡ lỗi.
- Có thể trở nên phức tạp nếu có nhiều sự kiện đồng thời.
Kết Luận
Kiến trúc phần mềm là một yếu tố quyết định sự thành công trong phát triển hệ thống phần mềm. Nó không chỉ tạo ra sự ổn định mà còn góp phần bảo đảm bảo mật và hiệu suất. Một kiến trúc phần mềm tốt là điều kiện cần thiết để các tổ chức nâng cao vị thế và cạnh tranh trên thị trường.
source: viblo
