Гексагональна архітектура в Java: як застосовувати і навіщо потрібна?

Гексагональна архітектура Java – це ефективний підхід до проектування додатків, який допомагає подолати багато труднощів розробки. Якщо ти стикався з проблемами, такими як жорсткі залежності між шарами коду, складні моноліти або труднощі з тестуванням, цей архітектурний стиль може значно спростити розв’язання цих завдань і поліпшити масштабованість програми. У цій статті ми детально розберемо, як застосовувати гексагональну архітектуру в Java, її ключові принципи, а також які практики можуть допомогти при інтеграції з DDD (Domain-Driven Design).

А якщо ти тільки знайомишся з мовою Java, то курси від компанії FoxmindEd допоможуть тобі краще вникнути і на практиці почати нею програмувати.

Що таке гексагональна архітектура?

Гексагональна архітектура (Hexagonal Architecture), вона ж “Порти та Адаптери”, – це концепція, запропонована Алістером Кокберном. Її мета – ізолювати бізнес-логіку (домен) від зовнішнього світу. Уяви, що твій додаток – це фортеця. Усередині живе бізнес-логіка, а входити в неї можна тільки через строго контрольовані ворота (порти). Усе, що підключається зовні – бази даних, API, UI – це адаптери, які взаємодіють із системою через ці порти.

Чому гексагональна архітектура важлива для Java-розробки?

Java широко використовується в корпоративних додатках, де вимоги до гнучкості та масштабованості особливо високі. Гексагональна архітектура допомагає:

• Розділити код на чіткі модулі, знизивши зв’язність між компонентами.
• Полегшити тестування, замінюючи реальні залежності моками.
• Підготувати додаток до масштабування без болю.

Принципи гексагональної архітектури

Основні принципи та компоненти

Гексагональна архітектура будується навколо ідеї поділу застосунку на дві основні частини: внутрішню і зовнішню. Внутрішня частина відповідає за бізнес-логіку, а зовнішня – за взаємодію зі світом за межами застосунку, наприклад, з користувачем, базою даних або сторонніми сервісами. В основі архітектури лежать три шари:

1. Домен – містить бізнес-логіку і працює незалежно від оточення.
2. Порти – інтерфейси, через які взаємодіють зовнішні компоненти.
3. Адаптери – реалізація портів, яка дає змогу підключати різні джерела даних, API та UI.

Інверсія залежностей: ключова концепція

Ключовий принцип – інверсія залежностей у гексагональній архітектурі. Код бізнес-логіки не повинен залежати від інфраструктурних деталей. Замість цього він визначає інтерфейси (порти), а конкретні реалізації (адаптери) впроваджуються через DI-контейнер.

FoxmindEd – це навчальний центр, що має велику різноманітність напрямків курсів для новачків та програмістів з досвідом!

Тільки починаєте свій шлях в ІТ? Спробуйте стартові ІТ курси

Вже маєте базові навички програмування? Тоді
курси формату Менторинг саме для вас.

Хочете поглибити свої знання в ІТ? Ми маємо курси middle/senior

Порти й адаптери: зв’язок між внутрішнім і зовнішнім світами

Що таке порти й адаптери в гексагональній архітектурі?

Порти й адаптери – це основа гексагональної архітектури. Порти являють собою абстракції, які описують, яким чином внутрішня логіка може взаємодіяти із зовнішнім світом. Адаптери ж реалізують ці абстракції та забезпечують зв’язок із зовнішніми компонентами.

Наприклад, якщо у тебе є застосунок для обробки замовлень, то порт буде описувати дії, які застосунок може виконати із замовленнями (створення, оновлення, видалення), а адаптер буде пов’язувати ці дії з реальною базою даних або API.

Приклади реалізації портів і адаптерів у Java

У Java ти можеш реалізувати порти як інтерфейси, які описують необхідні операції для роботи з бізнес-логікою. Адаптери, своєю чергою, реалізовуватимуть ці інтерфейси, підключаючи зовнішні компоненти. Наприклад:

public interface OrderRepository {

    void save(Order order);

    Order findById(String orderId);

}

А потім реалізувати адаптер, який працюватиме з реальною базою даних:

public class JpaOrderRepository implements OrderRepository {

    @Override

    public void save(Order order) {

        // Code for saving an order to a database via JPA

    }

    @Override

    public Order findById(String orderId) {

        // Code for searching an order in a database via JPA

    }

}

Ці порти й адаптери Java дають можливість гнучко змінювати спосіб зберігання даних без зміни самої бізнес-логіки.

Як гексагональна архітектура працює з Domain-Driven Design (DDD)

Взаємозв’язок гексагональної архітектури та DDD

DDD і гексагональна архітектура чудово поєднуються. У DDD основний акцент ставиться на моделі домену, а гексагональна архітектура допомагає відокремити доменну логіку від зовнішніх залежностей, забезпечуючи чистішу і гнучкішу реалізацію.

За допомогою гексагональної архітектури можна легко впроваджувати концепції DDD, як-от агрегати, сутності та репозиторії, у структуру програми. Порти й адаптери в цьому випадку відіграють важливу роль, забезпечуючи взаємодію між різними шарами та доменною моделлю.

Переваги інтеграції DDD з гексагональною архітектурою

• Чіткий поділ логіки та інфраструктури.
• Легкість тестування.
• Гнучкість при зміні технології зберігання даних.

Найкращі практики розробки з гексагональною архітектурою

Побудова структури та шарів програми

Хороший проєкт на гексагональній архітектурі Java включає:

• Доменний шар: бізнес-логіка та моделі.
• Додаток: сервіси, обробка команд, DTO.
• Інфраструктуру: бази даних, API, UI.

Кожен шар має бути чітко визначений, і залежності мають бути мінімальними, щоб не порушувати принцип інверсії залежностей. Найкращі практики гексагональної архітектури полягають у тому, щоб не перевантажувати застосунок зайвими залежностями і завжди пам’ятати, що кожен зовнішній компонент має бути підключений через адаптери.

Реалізація та тестування: поради щодо оптимізації

• Використовуй Dependency Injection, щоб легко підміняти реалізації.
• Покривай доменні сервіси unit-тестами.
• Для інтеграційних тестів використовуй TestContainers.

Переваги та недоліки гексагональної архітектури

Переваги для масштабованості та гнучкості

• Спрощує тестування та підтримку.
• Дозволяє легко змінювати бази даних і UI без змін бізнес-логіки.
• Готує проєкт до мікросервісної архітектури.

Потенційні складнощі під час впровадження

• Підвищена складність порівняно з традиційними підходами.
• Вимагає дисципліни під час поділу шарів.

Висновок

Гексагональна архітектура Java – потужний інструмент для створення гнучких застосунків, що тестуються. Якщо твій проєкт розростається і стає складнішим у підтримці, спробуй цей підхід. Можливо, він врятує тебе від майбутнього рефакторингу на сотні годин.