Parimad iOS-i arhitektuurimustrid teie rakenduse eduks

Aastaks 2024 on inimesed kulutanud Apple App Store'i rakendustele üle 1,3 triljoni dollari, mis on kaks korda rohkem kui 2019. aastal. Kuna kasutajad nõuavad suurepäraseid rakendusi, ei ole kasutajate reageerimisvõime enam läbiräägitav, vaid hädavajalik. AppDynamicsi uuringud näitavad, et üle 80 protsendi kasutajatest loobub rakenduse kasutamisest selle ebaefektiivsuse tõttu. Paljud jõudluse ja stabiilsuse probleemid on seotud ühe põhjusega: iOS-rakenduste arhitektuuriga. Halva arhitektuuriga rakendused tekitavad rohkem vigu, aeglustavad rakenduse tööd ja suurendavad iOS-rakenduste hoolduskulusid. Teatud mustrid aitavad meeskondadel kiiremini edasi liikuda, teised sobivad paremini keeruliste funktsioonide ja suurte koodibaasidega. Optimaalne valik sõltub teie eesmärkidest, rühma suurusest, tegevuskavast ja loodava toote tüübist, st kas tegemist on väikeste MVP-dega või ettevõtte tasandi tootega. Käesolevas juhendis selgitatakse, miks on oluline valida õige iOS-rakenduse arhitektuurimudel, võrreldakse kõige levinumaid mudeleid ja näidatakse, kuidas arhitektuur mõjutab rakenduse kvaliteeti, jõudlust ja kogukulu.

Apple'i rakenduste edu sõltub nende arendusstrateegiast. Populaarsed iOS-i arhitektuurimudelid, sealhulgas MVC, MVP, MVVM, VIPER, MVCVS ja TEA (The Elm Architecture), aitavad rakendusi lihtsamini testida, hooldada ja uuendada.

• MVC sobib hästi väikeste rakenduste ja prototüüpidega
• MVVM ja VIPER sobivad paremini meeskonnatööks või keerukate arendustöödeks
• MVVM ja TEA toimivad eriti hästi SwiftUI arhitektuuri ja iOS 16+ puhul, kuna need on kooskõlas seisundipõhise kasutajaliidesega

Õige struktuur tähendab paremat toimimist, vähem vigu ja lihtsustatud versioone.

iOS-rakenduse arhitektuur on viis, kuidas rakenduse kood, komponendid ja kihid on organiseeritud ning kuidas need omavahel suhtlevad. Mõelge sellele kui plaanile, mis võimaldab iOS-rakenduste skaleeritavat arendamist ja pikaajalist hooldatavust. Hea arhitektuur pakub:

• Kiire funktsioonide pakkumine
• Lihtsad veaparandused
• Kõrge jõudlus ja stabiilsus, kui kasutajate nõudlus suureneb

Nagu Tim Cook märkis: „Esiteks oli meil soov luua hübriidne arhitektuur. Hiljem mõistsime, et selline strateegia ei aita meil saavutada meie toodetele soovitud kvaliteeti.” Seetõttu on õige iOS-i arhitektuuri paradigma valik stabiilsete ja kvaliteetsete rakenduste loomise aluseks.

Põhiooperatsioonisüsteemi kiht

See on madalaim kiht, mis suhtleb seadme riistvaraga ja haldab mälu, võrgustikku, turvateenuseid ja failide operatsioone. Arendajad ei suhtle sellega otseselt, kuid selle tundmine on kasulik jõudluse ja turvalisuse otsuste optimeerimisel. Näide: pangarakenduses Face ID-ga sisselogimine põhineb Core OS Layeril, mis tagab turvalise juurdepääsu riistvarale ja biomeetrilisele töötlemisele.

Põhiteenuste kiht

See kiht pakub olulisi teenuseid, mida enamik rakendusi toetab:

• Core Data andmete salvestamiseks
• GCD mitmeprotsessiliseks
• Core Location teenuste leidmiseks
• Võrgustik/failide haldamine

Näide: Toidu kättetoimetamise rakendus põhineb Core Location ja GCD-l, et uuendada GPS-i ja kasutajaliidest ilma külmutamata.

Meedia kiht

Toetab multimeediat:

• Core Graphics/Metal renderdamine
• Core Animation
• AVFoundation
• MediaPlayer
• Pilditöötlus ja kaamera juurdepääs

Näited: Instagrami videote salvestamine, redigeerimine, muusika, filtrid ja animatsioonid kasutavad palju meedialahendust.

Rakenduskiht (Cocoa Touch)

Siin toimub enamik iOS-i rakenduste arendamisest:

• UIKit ja SwiftUI kasutatakse kasutajaliidese arendamiseks
• Sihtasutus töötab andmestruktuuride/kuupäevade/stringidega
• Raamistikud, nagu MapKit, aitavad arendada põhifunktsioone

Näide: Ilmateade rakendus on loodud UIKit/SwiftUI + Foundation + MapKit abil, mis sisaldab kasutajaliidest, prognoose ja asukoha kuvamist.

Parem hooldatavus

Korraldatud disain aitab arendajatel koodi kiiremini leida, mõista ja muuta, lühendades veaparanduste kestust ja vältides regressiooni probleeme. Eraldi väljalasked vähendavad pikas perspektiivis muutuste kulusid ja hõlbustavad ennustatavaid väljalaskeid.

Skaleeritavus kasvu jaoks

Modulaarne arhitektuur võimaldab teie rakendust skaleerida, kui see saab uusi kasutajaid, lisafunktsioone ja kaastöötajaid. Uued moodulid võib integreerida meeskondadesse ilma praegust funktsionaalsust häirimata, mis on pikaajalise tootearenduse plaani seisukohalt oluline.

Parem meeskonnatöö

Ühine arhitektuur pakub meeskonnale ühist keelt. Arendajad saavad töötada erinevate moodulitega ilma suuremate konfliktideta ja integreerimisel tekib vähem probleeme.

Veelgi vähem vigu ja lihtsam testimine

Kui igal elemendil on selgelt määratletud roll, on testimine lihtsam ja muudatused jäävad selgeks. See vähendab sõltuvusvead ja refaktoreerimine on turvalisem.

Suurem jõudlus ja reageerimiskiirus

Õige arhitektuur võib parandada andmevoogu ja ressursside kasutamist, minimeerides üleliigseid arvutusi ja mälu koormust. See aitab kaasa ka paremale kasutajakogemusele ja kasutajate säilimisele.

Kiirendatud arendajate sissejuhatus

Selline selge disain on juhendiks uute meeskonnaliikmete jaoks. See vähendab tööle rakendumise aega ja aitab arendajatel töötada vähem vigu tehes ja kiiremini.

MVC (mudel-vaade-kontroller)

MVC jagab teie rakenduse mudeliks (andmed/loogika), vaateks (kasutajaliides) ja kontrolleriks (suhtlus + koordineerimine). See on populaarne, kiire alustada ja on UIKiti loomulik laiendus.

• Parim: prototüübid, väikesed rakendused, kus kiirus on oluline
• Oht: kui rakendused muutuvad liiga suureks ja kontrollerid liiga keerukaks, nimetatakse seda massiivseks vaatekontrolleriks.

MVP (mudel-vaade-esitaja)

MVP parandab MVC testitavust, viies loogika üle esitajasse ja jättes vaate passiivseks. Vaade ja esitaja suhtlevad üldjuhul omavahel protokollide kaudu.

• Sobib kõige paremini: rakendustele, millel on keerulisemad kasutajaliidese interaktsioonid, kus testitavus on oluline

MVVM (mudel-vaade-mudel)

MVVM kasutab ViewModeli, et valmistada ette kuvatavad andmed ja võimaldada reageerivaid uuendusi kasutajaliideses (Combine, RxSwift). Vaade on ühendatud ViewModeliga ja kasutajaliidese muudatused toimuvad automaatselt.

• Sobib kõige paremini: andmepõhised rakendused, keerulised kasutajaliidese seisundid ja kaasaegne SwiftUI rakenduse arhitektuur
• Tugevus: ViewModel on sõltumatu kasutajaliidesest, mistõttu on seda lihtsam üksikult testida.

MVCVS (mudel–vaade–kontroller–vaade–olek)

MVCVS tutvustab ViewState-kihti, et selgesõnaliselt käsitleda kasutajaliidese seisundit (laadimine, õnnestumine, viga) ja seega jätta ajutine kasutajaliidese seisund püsivatest andmetest sõltumatuks.

• Parim kasutamine: mitmeastmelised vood ja keerulised üleminekud kasutajaliidese vahel
• Sobib kõige paremini: rakendustes, kus oluline on järjepidevus ja veaparandus
• Sobib kõige paremini: rakendused, millel on palju üleminekuid kasutajaliidese ja keeruka struktuuri vahel

VIPER

VIPER jagab iga funktsiooni vaateks, interaktori, esitajaks, entiteediks ja ruuteriks – väga modulaarne ja suurele meeskonnale sobiv.

• Parim kasutamine: töötades ettevõtte rakendustega, pikaajaliste toodetega ja keeruliste toodete paralleelse arendamisega meeskonna poolt
• Tugevus: kõrge taseme eraldatus ja suurepärane testitavus

TEA (Elm-arhitektuur)

TEA järgib ühesuunalist andmevoogu: mudel (olek), vaade (renderdamisfunktsioon), uuendus (oleku üleminekud) ja käsud/tellimused (kõrvalmõjud).

• Parim: rakendused, millel on keerukas olekuhaldus, tuntud vood ja SwiftUI-laadne olekupõhine kasutajaliides

Koodibaasi mõistmise riskid

Küsige:

• Kas koodibaasil on suur võimalus kiiresti laieneda?
• Kas teil tekib probleeme „Massive View Controlleriga”?
• Kas teie andmed on reaalajas uuendatud ja keerulise vooga?
• Kas testimine on prioriteet?

Kui jah, siis kaaluge MVVM või VIPER kasutamist, et saavutada selgem eraldatus ja hooldatavus.

Koodide kvaliteedikriteeriumid esikohale

Leia soodsad suundumused:

• Modulaarne ülesehitus
• Testitavus
• Hooldatavus
• Loetavus
• Skaleeritavus

MVVM on kindel keerulise kasutajaliidese loogika puhul. VIPER sobib kõige paremini rangete modulaarse ülesehituse ja ettevõtte nõuete puhul.

Disainige toode arhitektuuriga

• Kasutage MVC-d kiirete MVP-de jaoks
• Kasutage MVVM/VIPER-i pika arengukavaga toodete puhul
• Eeldades, et rakendus põhineb mitmel API-l või reaalajas teabel, peaks teie arhitektuur suutma toetada staatilisi ja asünkroonseid vooge

Apple'i UIKit-rakendused

Apple'i originaalrakendustes kasutatakse tavaliselt UIKitiga pragmaatilist MVC versiooni. Need tagavad, et vastutusalad ei segune omavahel, ja näitavad, et MVC-d on võimalik skaleerida, kui seda tehakse läbimõeldult, kasutades selliseid tehnikaid nagu delegeerimine ja teavitused.

Uber ja VIPER (siis RIB-id)

Uber kasutas algselt MVC-d, kuid personali ja rakenduse laienedes kasvasid vaatekontrollerid tohutuks ja muudatused olid ohtlikud. Nad läksid üle VIPER-ile, et parandada modulaarust, testimist ja paralleelset arendust, ning lõpuks täiustasid seda veelgi RIB-ideks.

Eduka iOS-rakenduse loomine on midagi enamat kui puhas koodi kirjutamine – see algab õige iOS-rakenduse arhitektuurimustri valimisest. Arhitektuurimustrid ei ole plug-and-play-lahendused. Need on otsustusmudelid, mis määravad kindlaks jõudluse, hooldatavuse, tarnimise kiiruse ja pikaajalised kulud. Kuna MVC on väga lihtne ning MVVM ja VIPER on võimalikult reaktiivsed, sobib iga kõnealune muster paremini konkreetsetele vajadustele. Kuna SwiftUI ja Combine on viinud iOS-i peamise arenduse deklaratiivse ja reaktiivse disaini suunas, muutuvad sellised lähenemisviisid nagu MVVM ja TEA üha kasulikumaks seisundi haldamise ja taaskasutatava kasutajaliidese seisukohast. Moodne arhitektuur ei ole õige arhitektuur, vaid õige arhitektuur on selline, mis sobib teie toote ambitsioonidega, teie personali võimekusega ja tegevuskavaga, et saada kiire, usaldusväärne ja lihtne arendada rakendus.