Os melhores padrões de arquitetura iOS para o sucesso da tua aplicação

Até 2024, as pessoas vão ter gasto mais de 1,3 triliões de dólares usando apps na Apple App Store, o que é o dobro do que gastaram em 2019. Como os utilizadores estão a exigir apps excelentes, o desempenho responsivo ao utilizador não é mais negociável, mas sim uma necessidade. Estudos realizados pela AppDynamics descobriram que mais de 80% dos utilizadores abandonam uma aplicação devido à ineficiência. Muitos problemas de desempenho e estabilidade têm uma causa principal: a arquitetura das aplicações iOS. Uma arquitetura deficiente aumenta os bugs, retarda a entrega e eleva os custos de manutenção das aplicações iOS. Certos padrões fazem as equipas trabalharem mais rápido; outros funcionam melhor com funcionalidades complicadas e grandes bases de código. A opção ideal depende dos teus objetivos, do tamanho do grupo, do plano de ação e do tipo de produto que estás a criar, ou seja, pequenos MVPs ou um produto de nível empresarial. Este guia explica por que é importante escolher o padrão certo de arquitetura de aplicativos iOS, compara os padrões mais comuns e mostra como a arquitetura afeta a qualidade, o desempenho e o custo total do aplicativo.

O sucesso das aplicações da Apple depende da sua estratégia de desenvolvimento. Padrões populares de arquitetura iOS — incluindo MVC, MVP, MVVM, VIPER, MVCVS e TEA (The Elm Architecture) — ajudam as aplicações a se tornarem mais fáceis de testar, manter e atualizar.

• MVC funciona bem com pequenas aplicações e protótipos
• MVVM e VIPER são melhores quando se trata de desenvolvimento em equipa ou complexo
• MVVM e TEA funcionam especialmente bem com a arquitetura SwiftUI e iOS 16+, porque se alinham com a interface do utilizador orientada por estado

A estrutura correta implica melhor funcionamento, menos erros e lançamentos simplificados.

A arquitetura de aplicativos iOS é a forma como o código, os componentes e as camadas de um aplicativo são organizados — e como eles interagem. Pense nisso como o projeto que permite o desenvolvimento escalável de aplicativos iOS e a manutenção a longo prazo. Uma boa arquitetura oferece:

• Fornecimento rápido de funcionalidades
• Correções simples de bugs
• Alto desempenho e estabilidade à medida que a procura aumenta entre os utilizadores

Como Tim Cook observou: «Primeiro, tínhamos o desejo de fazer uma arquitetura híbrida. Mais tarde, percebemos que essa estratégia não nos ajudaria a alcançar a qualidade que desejamos para os nossos produtos.» É por isso que a escolha do paradigma correto da arquitetura iOS é a base para criar aplicações estáveis e de alta qualidade.

Camada do sistema operativo principal

É a camada mais baixa, que interage com o hardware do dispositivo e lida com memória, rede, serviços de segurança e operações de ficheiros. Os programadores não interagem diretamente com ela, mas o seu conhecimento é útil na otimização do desempenho e na tomada de decisões de segurança. Exemplo: o login por Face ID em um aplicativo bancário é baseado na camada Core OS, que fornece acesso seguro ao hardware e ao processamento biométrico.

Camada de serviços principais

Esta camada oferece serviços importantes que a maioria das aplicações suporta:

• Core Data para guardar dados
• GCD para multithreading
• Localização central para localizar serviços
• Rede/Gestão de ficheiros

Exemplo: Um aplicativo de entrega de comida usa o Core Location e o GCD pra atualizar o GPS e a interface do usuário sem travar.

Camada de mídia

Suporta multimédia:

• Renderização Core Graphics/Metal
• Core Animation
• AVFoundation
• MediaPlayer
• Processamento de imagens e acesso à câmara

Exemplos: a captura de vídeo, a edição, a música, os filtros e as animações do Instagram utilizam intensivamente a camada de mídia.

Camada de aplicação (Cocoa Touch)

É aqui que a maior parte do desenvolvimento de aplicações iOS acontece:

• UIKit e SwiftUI são usados para desenvolver a interface do utilizador
• A Fundação trabalha com estruturas de dados/datas/cadeias de caracteres
• Frameworks como o MapKit ajudam a desenvolver funcionalidades essenciais

Exemplo: Uma aplicação meteorológica é construída com UIKit/SwiftUI + Foundation + MapKit, contendo a sua interface de utilizador, previsões e exibição de localização.

Manutenção melhorada

Um design organizado ajuda os programadores a localizar, compreender e modificar o código mais rapidamente, reduzindo o tempo de correção de bugs e evitando desafios de regressão. Lançamentos separados reduzem o custo das alterações a longo prazo e facilitam lançamentos previsíveis.

Escalabilidade para crescimento

A arquitetura modular permitirá o dimensionamento da sua aplicação à medida que ela obtém utilizadores, funcionalidades adicionais e colaboradores. Novos módulos podem ser integrados nas equipas sem interromper a funcionalidade atual, o que é essencial no roteiro de produtos a longo prazo.

Melhor colaboração em equipa

Uma arquitetura comum fornece uma linguagem comum para a equipa. Os programadores podem trabalhar em módulos diferentes sem tantos conflitos e com menos problemas ao integrá-los.

Ainda menos bugs e testes mais fáceis

Os testes serão mais fáceis e as alterações permanecerão cristalizadas caso cada elemento tenha uma função bem definida. Isso minimiza os erros de dependência e torna a refatoração mais segura.

Maior desempenho e capacidade de resposta

Uma arquitetura adequada pode melhorar o fluxo de dados e a utilização de recursos, minimizando cálculos redundantes e sobrecarga de memória. Isso também ajuda a facilitar uma melhor experiência do utilizador e retenção.

Integração rápida de desenvolvedores

Um design tão distinto serve como guia para os novos membros da equipa. Ele minimiza o tempo de adaptação e ajuda os programadores a trabalhar com taxas de erro mais baixas e em maior velocidade.

MVC (Modelo–Visão–Controlador)

O MVC separa a tua aplicação em Modelo (dados/lógica), Vista (IU) e Controlador (interação + coordenação). É popular, rápido de começar e é uma extensão natural do UIKit.

• Melhor: protótipos, pequenas aplicações onde a velocidade é importante
• Perigo: quando as aplicações ficam muito grandes e os controladores são muito complexos, isso é chamado de Controlador de Visualização Massivo

MVP (Modelo–Visão–Apresentador)

O MVP melhora a testabilidade do MVC ao mover a lógica para um Presenter e deixar a View passiva. A View e o Presenter geralmente comunicam-se entre si por meio de protocolos.

• Ideal para: aplicações que têm interações mais complexas de testabilidade da interface do utilizador são importantes

MVVM (Modelo–Visão–Visão–Modelo)

MVVM implica um ViewModel para preparar os dados a serem exibidos e permite atualizações reativas na interface do utilizador (Combine, RxSwift). A View está conectada ao ViewModel, e as alterações na interface do utilizador são automáticas.

• Ideal para: aplicações orientadas por dados, estados complexos da interface do utilizador e arquitetura moderna de aplicações SwiftUI
• Ponto forte: o ViewModel é independente da interface do utilizador, por isso é mais fácil fazer testes unitários

MVCVS (Modelo–Visão–Controlador–Visão–Estado)

O MVCVS introduz uma camada ViewState para lidar explicitamente com o estado da interface do utilizador (carregamento, sucesso, erro) e, consequentemente, deixa o estado transitório da interface do utilizador independente dos dados persistentes.

• Ideal para: fluxos de várias etapas e transições de estado complexas entre a interface do utilizador
• Ideal para: aplicações em que a consistência e a depuração são importantes
• Ideal para: aplicações com muitas transições de estado entre a interface do utilizador e uma estrutura complexa

VIPER

O VIPER divide cada recurso em View, Interactor, Presenter, Entity e Router - muito modular e fácil de usar para equipes grandes.

• Ideal para: trabalhar com aplicações empresariais, produtos de longo prazo e desenvolvimento paralelo por uma equipa de pessoas de produtos complexos
• Pontos fortes: alto nível de separação de preocupações e excelente testabilidade

TEA (The Elm Architecture)

O TEA segue um fluxo de dados unidirecional: Modelo (estado) Visualização (função de renderização), Atualização (transições de estado) e Comandos/subscrições (efeitos colaterais).

• Melhor: aplicações com gestão de estado sofisticada, fluxos bem conhecidos e interface de utilizador baseada em estado semelhante ao SwiftUI

Riscos de entender a tua base de código

Pergunte:

• A base de código tem uma grande chance de crescer rápido?
• Vais encontrar problemas com o "Massive View Controller"?
• Você está atualizado em tempo real e com um fluxo complexo de dados?
• Testar é uma prioridade?

Se for o caso, pense em MVVM ou VIPER para ter uma separação mais clara e facilitar a manutenção.

Coloque os critérios de qualidade nos códigos em primeiro lugar

Encontre as tendências que favorecem:

• Modularidade
• Testabilidade
• Manutenção
• Legibilidade
• Escalabilidade

O MVVM é confiável em lógicas de interface do utilizador complicadas. O VIPER é mais adequado para modularidade rigorosa e requisitos empresariais.

Produto de design com arquitetura

• Use MVC para MVPs rápidos
• Escala Use MVVM/VIPER com produtos de longo prazo
• Supondo que a aplicação será baseada em várias APIs ou informações em tempo real, a sua arquitetura deve ser capaz de suportar fluxos de estado e assíncronos

Aplicativos UIKit da Apple

As aplicações nativas da Apple normalmente têm uma versão pragmática aplicada do MVC com o UIKit. Elas garantem que as responsabilidades não se misturem e mostram que o MVC pode ser escalonado, caso seja feito de forma cuidadosa com técnicas como delegação e notificações.

Uber e VIPER (depois RIBs)

A Uber utilizava originalmente MVC, mas à medida que a equipa e a aplicação cresceram, os controladores de visualização tornaram-se enormes e as alterações eram perigosas. Eles passaram para VIPER para melhorar a modularidade, os testes e o desenvolvimento paralelo, acabando por aprimorá-lo ainda mais para RIBs.

Criar uma aplicação iOS de sucesso é mais do que escrever código limpo — começa com a escolha do padrão de arquitetura de aplicação iOS certo. Os padrões de arquitetura não são plug and play. São modelos de decisão que determinam o desempenho, a manutenção, a velocidade de entrega e o custo a longo prazo. Como o MVC é bem simples e o MVVM e o VIPER são tão reativos quanto possível, cada padrão em questão é mais adequado para necessidades específicas. Como o SwiftUI e o Combine impulsionaram o desenvolvimento primário do iOS para o design declarativo e reativo, abordagens como MVVM e TEA estão a se tornar mais úteis em termos de gerenciamento de estado e interface de usuário reutilizável. Não é a arquitetura que está na moda, mas sim a arquitetura certa que se adapta às ambições do teu produto, à capacidade da tua equipa e ao teu plano de ação, para teres uma aplicação rápida, fiável e fácil de desenvolver.