Czym jest architektura aplikacji webowych?

Większość osób dokładnie wie, czym jest aplikacja internetowa. Sytuacja staje się o wiele bardziej skomplikowana, jeżeli pojawia się termin architektury aplikacji webowej. W tym artykule przybliżymy ten temat.

Aplikacje webowe dostępne są pod wieloma nazwami. Bardzo często określane są jako aplikacje internetowe, a nawet aplikacje www. Część z nich wyróżnia się złożoną architekturą opartą na różnych technologiach programowania.

Architektura aplikacji webowych – definicja

Architektura aplikacji internetowych to opis interakcji pomiędzy aplikacjami, bazami danych i systemami oprogramowania działającymi w sieci. Pozwala na jednoczesną pracę wielu aplikacji. Musi składać się z wielu pod-komponentów.

Stosowanie architektury aplikacji internetowych jest niezbędne w obecnej rzeczywistości, ponieważ jest ważnym elementem globalnego ruchu sieciowego, w którym występuje komunikacja internetowa. Wpływa przy tym na wydajność, niezawodność skalowania, bezpieczeństwo i solidność wykonania narzędzia.

Jak działa architektura aplikacji internetowych?

Każda aplikacja webowa składa się z dwóch kodów działających obok siebie:

• kod po stronie klienta – znajduje się w przeglądarce i odpowiada za wiele danych wprowadzanych przez użytkowników. Do pisania kodu wykorzystywane są kombinacje CSS, HTML, JavaScript. Jest on widoczny i podlega modyfikacjom przez użytkownika;
• kod po stronie serwera – znajduje się na serwerze, odpowiada na żądania http. Ma możliwość uruchomienia serwera, umożliwia przechowywanie danych, w tym m.in. profili użytkowników i wprowadzanych przez nich danych. Nie jest jednak widoczny dla użytkownika.

Warstwy aplikacji webowej

Każda aplikacja składa się z kilku warstw, w których realizowane są różne procesy wymagające programowania. Wyróżnić można następujące:

• warstwa bazy danych – znajdują się tu wszystkie dane, z których korzysta aplikacja. Odpowiada za ich bezpieczeństwo,
• warstwa dostępu do danych – umożliwia pełny dostęp do przechowywanych danych,
• warstwa logiki biznesowej – tworzy zestaw reguł według których działa aplikacja. Przetwarzane są tu polecenia z przeglądarek, następnie dochodzi do ich realizacji, a na samym końcu pojawia się warstwa prezentacji,
• warstwa prezentacji – jest to tzw. front end. Są to elementy widoczne dla użytkownika.

Jakie czynniki wpływają na poprawność architektury aplikacji internetowych?

Architektura aplikacji internetowej zależy od wielu czynników. Jest to zespół zasad, które warto wziąć pod uwagę podczas projektowania:

• modularność – poszczególne elementy aplikacji webowej muszą być od siebie odizolowane i nie być od siebie zależne. Pozwala to na prosty rozwój i utrzymanie aplikacji,
• skalowalność – aplikacja powinna posiadać umiejętność dostosowania się do zmieniającej się ilości danych lub ruchu sieciowego,
• odporność na awarie – aplikacja powinna funkcjonować poprawnie, nawet jeżeli jeden z elementów przestał działać,
• bezpieczeństwo – warto zadbać o zabezpieczenie aplikacji przed atakami cybernetycznymi i nieuprawnionym dostępem do danych,
• prostota – architektura aplikacji webowej nie powinna być skomplikowana. Powinno się ją łatwo zrozumieć i obsługiwać. Im prostsza, tym przyjaźniejsza w modyfikacji.

Oczywiście nie ma konieczności zastosowania wszystkich tych zasad przy tworzeniu jednej aplikacji. Ważne jest, aby w momencie projektowania rozważyć zasugerowane czynniki i dobrać je tak, aby powstała aplikacja webowa spełniająca wszystkie wymagania.

Typy architektury aplikacji internetowych

Lokalna aplikacja z wbudowanym systemem baz danych

Tania i prosta w budowie, bezproblemowa w instalacji, ma niskie wymagania sprzętowe. Ograniczeniem jest nieduża liczba jednoczesnych użytkowników, którzy mogą z niej skorzystać. Problemem może być również skalowanie i aktualizacja oprogramowania.

Serwer bazy danych

Użytkownicy łączą się z komputerów z serwerem, aby uzyskać dane przy pomocy aplikacji klienckiej. Mowa tu o aplikacjach lokalnych, jak i webowych. Zaletą tego rozwiązania jest obsługa dużej ilości użytkowników, szybkie rozwiązywanie konfliktów danych, a operacje są przeprowadzane w ramach jednolitej transakcji. Bardzo często serwer wymusza określone zachowania, w celu utrzymania spójności danych dla wszystkich typów aplikacji.

Serwer aplikacji

Bardzo ważną rolę odgrywa tu logika biznesowa aplikacji. Serwer aplikacji łączy się z serwerem baz danych, a następnie udostępniane są zaawansowane operacje na danych oraz wymuszane określone reguły postępowania. Architektura w tym przypadku wyróżnia się bardzo dużą złożonością, wysoką skalowalnością i pozwala na szybką zmianę logiki biznesowej. Znajduje zastosowanie przy aplikacjach lokalnych, jak i webowych.

Architektura trójwarstwowa

Dzieli aplikację na trzy warstwy:

• podstawową – system zarządzania bazą danych,
• pośrednią – serwer WWW,
• końcową – klient.

Aplikacja działająca w takim systemie jest prostsza w utrzymaniu, można modyfikować w całości lub części kod, a także rozbudować lub poprawić części serwerowe.

Architektura aplikacji internetowych – podsumowanie

Ważne jest, aby przy tworzeniu architektury aplikacji internetowych myśleć długoterminowo. Należy stawiać na ciągły rozwój, rozbudowę o dodatkowe możliwości, aby jeszcze bardziej zadowolić oczekiwania użytkowników.