Clean Architecture

Clean Architecture to koncepcja architektury oprogramowania zaproponowana przez Roberta C. Martina, znanego również jako “Uncle Bob”. Jest to podejście do tworzenia skalowalnych, modułowych i łatwo testowalnych systemów, które są odporne na zmiany i zależności. Jest to podejście projektowe, które promuje separację różnych warstw aplikacji i utrzymanie czystych zależności między nimi.

Głównym założeniem Clean Architecture jest zasada oddzielenia warstw aplikacji i skupienie się na niezależnych od infrastruktury modułach. Architektura ta składa się z kilku warstw, z których każda ma określony zakres odpowiedzialności i zależy tylko od wewnętrznych komponentów.

W Clean Architecture można wyróżnić kilka warstw:

1. Warstwa interfejsu użytkownika (UI): Odpowiada za prezentację danych użytkownikowi i obsługę interakcji z nim. Może to być interfejs graficzny, interfejs wiersza poleceń, interfejs API itp. Warstwa UI jest zależna od innych warstw, ale nie zależy od żadnej konkretniej implementacji.
   
2. Warstwa aplikacji (Application): Zawiera logikę biznesową aplikacji. Przetwarza żądania użytkownika z warstwy UI, wykonuje odpowiednie operacje i koordynuje działanie pozostałych warstw. Warstwa aplikacji jest niezależna od konkretnej technologii, używanej do komunikacji z innymi warstwami.
   
3. Warstwa domeny (Domain): Zawiera najważniejsze reguły biznesowe i logikę aplikacji. To serce systemu, gdzie znajdują się obiekty i operacje, które są kluczowe dla działania aplikacji. Warstwa domeny jest niezależna od warstw infrastruktury i prezentacji.
   
4. Warstwa infrastruktury (Infrastructure): Odpowiada za implementację szczegółów technicznych, takich jak dostęp do bazy danych, komunikacja z zewnętrznymi usługami, zarządzanie danymi itp. Warstwa infrastruktury dostarcza niezbędne narzędzia i mechanizmy dla pozostałych warstw, ale nie zależy od nich.

Pomiędzy poszczególnymi warstwami powinny istnieć ściśle określone zasady, takie jak zasada zależności odwróconej (Dependency Inversion Principle) czy zasada jednokierunkowego przepływu danych. Te zasady pomagają w utrzymaniu czystych zależności, łatwości testowania i wymieniania poszczególnych warstw bez wpływu na resztę systemu.

Podstawowe elementy Clean Architecture to:

1. Odwrócenie zależności (Dependency Inversion): Ta zasada mówi, że moduły wysokopoziomowe nie powinny zależeć od modułów niskopoziomowych. Oba rodzaje modułów powinny zależeć od abstrakcji. Oznacza to, że interfejsy powinny definiować zachowanie modułów, a implementacje powinny być wymienialne.
   
2. Warstwy architektoniczne: Clean Architecture definiuje różne warstwy, z których każda ma swoje określone zadania i odpowiedzialności. Są to zazwyczaj następujące warstwy (od najbardziej wewnętrznej do najbardziej zewnętrznej): warstwa encji (Entity Layer), warstwa przypadków użycia (Use Case Layer), warstwa interfejsów (Interface Layer) oraz warstwa zewnętrznych narzędzi (External Tools Layer). Każda z tych warstw ma klarowne granice i powinna być zorganizowana w sposób, który ułatwia testowanie i utrzymanie.
   
3. Zasada jednokierunkowego przepływu danych: W Clean Architecture dane powinny przepływać w jednym kierunku od zewnętrznych warstw do wewnętrznych. Oznacza to, że żadna z wewnętrznych warstw nie powinna mieć wiedzy o swoich zewnętrznych zależnościach. Przepływ danych jest kontrolowany przez interakcje między warstwami.
   
4. Zasada czystej logiki biznesowej (Business Logic): W Clean Architecture najważniejsza jest czysta logika biznesowa. Pozostałe elementy, takie jak interfejsy użytkownika czy warstwa dostępu do danych, są traktowane jako zależności i powinny być oddzielone od logiki biznesowej. To pozwala na łatwe testowanie i ponowne wykorzystanie tej logiki w różnych kontekstach.

Głównymi korzyściami wynikającymi z zastosowania Clean Architecture są:

• Łatwość testowania: Dzięki oddzieleniu warstw i zależności odwrotnych testowanie poszczególnych komponentów jest znacznie łatwiejsze, co prowadzi do większej pewności co do poprawności działania systemu.
  
• Łatwość wprowadzania zmian: Czysta architektura ułatwia wprowadzanie zmian, ponieważ każda warstwa jest niezależna od innych. Zmiany w jednej części systemu nie powinny wpływać na inne części, pod warunkiem, że zachowane są interfejsy.
  
• Modułowość: Dzięki zastosowaniu oddzielonych modułów i zależności odwrotnych, systemy oparte na Clean Architecture są bardziej modułowe, co ułatwia zarządzanie i rozwijanie aplikacji.
  
• Skalowalność: Systemy zbudowane zgodnie z zasadami Clean Architecture są bardziej elastyczne i łatwiejsze do skalowania, ponieważ poszczególne warstwy mogą być rozwijane niezależnie od siebie.

Podsumowując,
Clean Architecture to podejście, które promuje oddzielenie logiki biznesowej od detali implementacyjnych, co prowadzi do tworzenia bardziej elastycznych, testowalnych i skalowalnych systemów.

Czysta Architektura ma na celu zwiększenie elastyczności, czytelności, testowalności i utrzymanie możliwości rozwoju aplikacji w dłuższej perspektywie czasowej. Dzięki separacji odpowiedzialności i wyraźnie zdefiniowanym granicom między warstwami, tworzenie i utrzymanie aplikacji staje się bardziej intuicyjne i efektywne.

Jak przejść na czysta architekturę ?

Przejście na czystą architekturę może być procesem stopniowym, szczególnie jeśli masz już istniejący system. Oto kilka kroków, które mogą Ci pomóc w tym procesie:

1. Zrozum istniejący system: Przed przystąpieniem do przejścia na czystą architekturę, dokładnie zrozum istniejący system. Zidentyfikuj istniejące warstwy, zależności i funkcjonalności. To pomoże Ci w określeniu obszarów wymagających zmian.
   
2. Wyodrębnij warstwę biznesową: Zidentyfikuj logikę biznesową w systemie i wyodrębnij ją jako oddzielną warstwę. To może obejmować przepisanie istniejącego kodu lub utworzenie nowej warstwy.
   
3. Określ granice warstw: Zdefiniuj jasne granice między warstwami. Upewnij się, że żadna warstwa nie jest zbyt mocno zależna od innej. Warstwy powinny komunikować się ze sobą za pomocą zdefiniowanych interfejsów.
   
4. Zastosuj zasadę odwrócenia zależności (Dependency Inversion Principle): Zależności między warstwami powinny być odwrócone, aby warstwy wyższego poziomu nie były zależne od szczegółów implementacyjnych warstw niższego poziomu. Wykorzystaj wstrzykiwanie zależności (dependency injection) lub podobne techniki, aby osiągnąć odwrócenie zależności.
   
5. Skup się na testowalności: W czystej architekturze testowalność jest kluczowa. Upewnij się, że poszczególne warstwy są łatwe do testowania niezależnie od siebie. Wyodrębnij logikę biznesową i inne ważne elementy, aby można je było testować w izolacji.
   
6. Stopniowo wprowadzaj zmiany: Przejście na czystą architekturę nie musi być jednorazowym procesem. Możesz wprowadzać zmiany stopniowo, koncentrując się na najbardziej krytycznych obszarach systemu. W miarę postępu projektu stopniowo przystosuj kolejne komponenty do zasad czystej architektury.
   
7. Edukuj zespół: Przejście na czystą architekturę wymaga zrozumienia i zaangażowania całego zespołu programistycznego. Zapewnij odpowiednie szkolenia i warsztaty, aby zespół mógł zrozumieć zasady i korzyści czystej architektury oraz nauczyć się jej zasad i praktyk.

Pamiętaj, że przejście na czystą architekturę może być trudne i czasochłonne, ale długoterminowe korzyści wynikające z łatwości utrzymania i rozwijania systemu mogą być znaczące. Ważne jest również, aby dostosować podejście do indywidualnych potrzeb i kontekstu projektu.

Warto pamiętać, że przejście na czystą architekturę to proces stopniowy i iteracyjny. Może być wymagane czasowe oddzielenie funkcjonalności od istniejącego systemu i stopniowe przenoszenie ich do nowej architektury. Pamiętaj również, że czysta architektura to nie tylko kwestia techniczna, ale również wymaga odpowiedniego podejścia do organizacji pracy, zespołu i zarządzania projektem.