Los mejores patrones de arquitectura iOS para el éxito de tu aplicación

Para el año 2024, los usuarios habrán gastado más de 1,3 billones de dólares en aplicaciones de la App Store de Apple, lo que supone el doble de lo que gastaban en 2019. Dado que los usuarios exigen aplicaciones excelentes, el rendimiento receptivo ya no es negociable, sino imprescindible. Los estudios realizados por AppDynamics revelan que más del 80 % de los usuarios abandonan una aplicación debido a su ineficiencia. Muchos problemas de rendimiento y estabilidad se remontan a una causa fundamental: la arquitectura de las aplicaciones iOS. Una arquitectura deficiente aumenta los errores, ralentiza la entrega y eleva el coste de mantenimiento de las aplicaciones iOS. Ciertos patrones hacen que los equipos avancen a un ritmo más rápido; otros funcionan mejor con características complicadas y bases de código grandes. La opción óptima se basa en tus objetivos, el alcance del grupo, la hoja de ruta y el tipo de producto que estás creando, es decir, pequeños MVP o un producto de nivel empresarial. Esta guía explica por qué es importante elegir el patrón de arquitectura de aplicaciones iOS adecuado, compara los patrones más comunes y muestra cómo la arquitectura afecta a la calidad, el rendimiento y el coste total de las aplicaciones.

El éxito de las aplicaciones de Apple se basa en su estrategia de desarrollo. Los patrones de arquitectura iOS más populares, como MVC, MVP, MVVM, VIPER, MVCVS y TEA (The Elm Architecture), ayudan a que las aplicaciones sean más fáciles de probar, mantener y actualizar.

• MVC funciona bien con aplicaciones pequeñas y prototipos.
• MVVM y VIPER son mejores cuando se trata de desarrollo en equipo o complejo.
• MVVM y TEA funcionan especialmente bien con la arquitectura SwiftUI y iOS 16+, ya que se alinean con la interfaz de usuario basada en el estado.

Una estructura correcta implica un mejor funcionamiento, menos errores y lanzamientos simplificados.

La arquitectura de una aplicación iOS es la forma en que se organizan el código, los componentes y las capas de una aplicación, y cómo interactúan entre sí. Piensa en ella como el plano que permite el desarrollo escalable de aplicaciones iOS y su mantenimiento a largo plazo. Una buena arquitectura ofrece:

• Rápida provisión de funciones.
• Correcciones de errores simples.
• Alto rendimiento y estabilidad a medida que aumenta la demanda entre los usuarios.

Como señaló Tim Cook: «En primer lugar, teníamos el deseo de crear una arquitectura híbrida. Más tarde comprendimos que esa estrategia no nos iba a ayudar a alcanzar la calidad que deseábamos para nuestros productos». Por eso, la elección del paradigma de arquitectura iOS correcto es la base para crear aplicaciones estables y de alta calidad.

Capa del sistema operativo central

Es la capa más baja, que interactúa con el hardware del dispositivo y gestiona la memoria, las redes, los servicios de seguridad y las operaciones de archivos. Los desarrolladores no interactúan directamente con ella, pero su conocimiento es útil para optimizar el rendimiento y la seguridad. Ejemplo: el inicio de sesión mediante Face ID en una aplicación bancaria se basa en la capa Core OS, que proporciona un acceso seguro al hardware y al procesamiento biométrico.

Capa de servicios básicos

Esta capa ofrece servicios importantes que admiten la mayoría de las aplicaciones:

• Core Data para guardar datos.
• GCD a multithreading.
• Core Location para localizar servicios.
• Redes/Gestión de archivos

Ejemplo: una aplicación de reparto de comida se basa en Core Location y GCD para actualizar el GPS y la interfaz de usuario sin que se cuelgue.

Capa multimedia

Compatible con multimedia:

• Renderización Core Graphics/Metal.
• Animación básica
• AVFoundation
• MediaPlayer
• Procesamiento de imágenes y acceso a la cámara.

Ejemplos: La captura de vídeos, la edición, la música, los filtros y las animaciones de Instagram utilizan en gran medida la capa multimedia.

Capa de aplicación (Cocoa Touch)

Aquí es donde se desarrolla la mayor parte del desarrollo de aplicaciones para iOS:

• UIKit y SwiftUI se utilizan para desarrollar la interfaz de usuario.
• Foundation trabaja con estructuras de datos/fechas/cadenas.
• Los marcos de trabajo como MapKit ayudan a desarrollar funciones básicas.

Ejemplo: Una aplicación meteorológica está construida con UIKit/SwiftUI + Foundation + MapKit y contiene su interfaz de usuario, previsiones y visualización de la ubicación.

Mayor facilidad de mantenimiento

Un diseño organizado ayuda a los desarrolladores a localizar, comprender y modificar el código más rápidamente, lo que acorta la duración de la corrección de errores y evita los problemas de regresión. Las versiones separadas reducen el coste del cambio a largo plazo y facilitan la previsibilidad de las versiones.

Escalabilidad para el crecimiento

La arquitectura modular permitirá escalar tu aplicación a medida que obtenga usuarios, funciones adicionales y colaboradores. Se pueden integrar nuevos módulos en los equipos sin interrumpir la funcionalidad actual, lo cual es esencial en la hoja de ruta del producto a largo plazo.

Mejor colaboración en equipo

Una arquitectura común proporciona un lenguaje común al equipo. Los desarrolladores pueden trabajar en diferentes módulos sin tantos conflictos y con menos problemas a la hora de integrarlos.

Aún menos errores y pruebas más sencillas

Las pruebas serán más fáciles y las modificaciones permanecerán cristalizadas si cada elemento tiene una función bien definida. Esto minimiza los errores de dependencia y la refactorización es más segura.

Mayor rendimiento y capacidad de respuesta

Una arquitectura adecuada puede mejorar el flujo de datos y el uso de los recursos, minimizando los cálculos redundantes y la sobrecarga de memoria. Eso también ayuda a facilitar una mejor experiencia de usuario y retención.

Incorporación acelerada de desarrolladores

Un diseño tan distintivo sirve de guía para los nuevos miembros del equipo. Minimiza el tiempo de puesta en marcha y ayuda a los desarrolladores a trabajar con menores índices de error y a mayor velocidad.

MVC (Modelo-Vista-Controlador)

MVC separa tu aplicación en Modelo (datos/lógica), Vista (interfaz de usuario) y Controlador (interacción + coordinación). Es popular, rápido de empezar a usar y es una extensión natural de UIKit.

• Lo mejor: prototipos, aplicaciones pequeñas en las que la velocidad es importante.
• Peligro: cuando las aplicaciones se vuelven demasiado grandes y los controladores son demasiado complejos, se denomina «controlador de vista masivo».

MVP (Modelo-Vista-Presentador)

MVP mejora la capacidad de prueba de MVC al trasladar la lógica a un presentador y dejar la vista pasiva. La vista y el presentador suelen comunicarse entre sí a través de protocolos.

• Ideal para: aplicaciones que tienen interacciones más complejas de la interfaz de usuario, donde la capacidad de prueba es importante.

MVVM (Modelo-Vista-Vista-Modelo)

MVVM implica un ViewModel para preparar los datos que se van a mostrar y permite actualizaciones reactivas de la interfaz de usuario (Combine, RxSwift). La vista está conectada con el ViewModel y los cambios en la interfaz de usuario son automáticos.

• Ideal para: aplicaciones basadas en datos, estados complejos de la interfaz de usuario y arquitectura moderna de aplicaciones SwiftUI.
• Punto fuerte: ViewModel es independiente de la interfaz de usuario, por lo que es más fácil realizar pruebas unitarias.

MVCVS (Modelo-Vista-Controlador-Vista-Estado)

MVCVS introduce una capa ViewState para gestionar explícitamente el estado de la interfaz de usuario (carga, éxito, error) y, en consecuencia, deja el estado transitorio de la interfaz de usuario independiente de los datos persistentes.

• Ideal para: flujos de varios pasos y transiciones de estado complejas entre interfaces de usuario.
• Ideal para: aplicaciones en las que la coherencia y la depuración son importantes.
• Ideal para: aplicaciones con muchas transiciones de estado entre la interfaz de usuario y una estructura compleja.

VIPER

VIPER divide cada función en Vista, Interactor, Presentador, Entidad y Enrutador, lo que lo hace muy modular y adecuado para equipos grandes.

• Ideal para: trabajar con aplicaciones empresariales, productos a largo plazo y desarrollo paralelo por parte de un equipo de personas de productos complejos.
• Puntos fuertes: alto nivel de separación de conceptos y gran capacidad de prueba.

TEA (The Elm Architecture)

TEA sigue un flujo de datos unidireccional: Modelo (estado) Vista (función de renderizado), Actualización (transiciones de estado) y Comandos/suscripciones (efectos secundarios).

• Lo mejor: aplicaciones con una gestión de estado sofisticada, flujos conocidos y una interfaz de usuario basada en el estado similar a SwiftUI.

Riesgos de comprender tu código base

Pregunta:

• ¿Existe una alta probabilidad de que el código base se expanda rápidamente?
• ¿Te encontrarás con problemas de «controlador de vista masivo»?
• ¿Estás actualizado en tiempo real y tienes un flujo de datos complejo?
• ¿Es prioritario realizar pruebas?

En caso afirmativo, piensa en MVVM o VIPER para lograr una separación más clara y facilitar el mantenimiento.

Pon los criterios de calidad en los códigos en primer lugar.

Busca las tendencias que favorecen:

• Modularidad
• Comprobabilidad
• Mantenibilidad
• Legibilidad
• Escalabilidad

MVVM es eficaz en lógicas de interfaz de usuario complicadas. VIPER es más adecuado para requisitos empresariales y de modularidad rigurosa.

Diseña productos con arquitectura.

• Utiliza MVC para obtener MVP rápidos.
• Escala Utiliza MVVM/VIPER con productos de hoja de ruta larga.
• Suponiendo que la aplicación se basará en varias API o información en tiempo real, tu arquitectura debería ser capaz de admitir flujos de estado y asíncronos.

Aplicaciones UIKit de Apple

Las aplicaciones nativas de Apple suelen tener una versión pragmática aplicada de MVC con UIKit. Garantizan que las responsabilidades no se mezclen entre sí y demuestran que MVC se puede escalar si se hace de forma meditada con técnicas como la delegación y las notificaciones.

Uber y VIPER (luego RIB)

Uber utilizaba originalmente MVC, pero a medida que el personal y la aplicación se expandían, los controladores de vista se hicieron enormes y las modificaciones resultaban peligrosas. Pasaron a VIPER para mejorar la modularidad, las pruebas y el desarrollo paralelo, y finalmente lo mejoraron aún más con RIB.

Crear una aplicación iOS exitosa es más que escribir código limpio: comienza con la elección del patrón de arquitectura de aplicación iOS adecuado. Los patrones de arquitectura no son plug and play. Son modelos de decisión que determinan el rendimiento, la facilidad de mantenimiento, la velocidad de entrega y el coste a largo plazo. Dado que MVC es muy sencillo y MVVM y VIPER son tan reactivos como pueden serlo, cada patrón en cuestión es más adecuado para necesidades específicas. A medida que SwiftUI y Combine han impulsado el desarrollo principal de iOS hacia el diseño declarativo y reactivo, enfoques como MVVM y TEA se están volviendo más útiles en términos de gestión de estado e interfaz de usuario reutilizable. No se trata de la arquitectura de moda, sino de la arquitectura adecuada, la que se adapta a las ambiciones de tu producto, a la capacidad de tu personal y a tu hoja de ruta, con el fin de tener una aplicación rápida, fiable y fácil de desarrollar.