Найкращі шаблони архітектури iOS для успіху вашого додатка

До 2024 року люди витратять понад 1,3 трильйона доларів на додатки в Apple App Store, що вдвічі більше, ніж вони витрачали в 2019 році. Оскільки користувачі вимагають відмінних додатків, швидкість їх роботи більше не є предметом переговорів, а є обов'язковою вимогою. Дослідження, проведені AppDynamics, показують, що понад 80 відсотків користувачів відмовляються від використання додатків через їхню неефективність. Багато проблем з продуктивністю та стабільністю мають одну основну причину: архітектуру додатків для iOS. Недосконала архітектура збільшує кількість помилок, уповільнює роботу та підвищує витрати на обслуговування додатків для iOS. Деякі шаблони дозволяють командам працювати швидше, інші краще підходять для складних функцій і великих кодових баз. Оптимальний варіант залежить від ваших цілей, розміру групи, дорожньої карти та типу продукту, який ви створюєте, тобто невеликих MVP або продукту корпоративного рівня. У цьому посібнику пояснюється, чому важливо вибрати правильну архітектуру додатка для iOS, порівнюються найпоширеніші архітектури та показується, як архітектура впливає на якість, продуктивність і загальну вартість додатка.

Успіх додатків Apple залежить від стратегії їх розробки. Популярні архітектурні шаблони iOS, включаючи MVC, MVP, MVVM, VIPER, MVCVS і TEA (The Elm Architecture), допомагають додаткам стати простішими в тестуванні, обслуговуванні та оновленні.

• MVC добре працює з невеликими додатками та прототипами
• MVVM і VIPER краще підходять для командної або складної розробки
• MVVM і TEA особливо добре працюють з архітектурою SwiftUI та iOS 16+, оскільки вони узгоджуються з інтерфейсом, керованим станом

Правильна структура означає покращену роботу, менше помилок та спрощені випуски.

Архітектура додатків iOS — це спосіб організації коду, компонентів і шарів додатка, а також спосіб їх взаємодії. Уявіть це як план, що забезпечує масштабованість розробки додатків iOS і довгострокову підтримку. Хороша архітектура пропонує:

• Швидке надання функцій
• Прості виправлення помилок
• Висока продуктивність і стабільність у міру зростання попиту серед користувачів

Як зазначив Тім Кук: «Спочатку ми хотіли створити гібридну архітектуру. Пізніше ми зрозуміли, що така стратегія не допоможе нам досягти бажаної якості наших продуктів». Ось чому вибір правильної парадигми архітектури iOS є основою для створення стабільних і високоякісних додатків.

Основний рівень ОС

Це найнижчий рівень, який взаємодіє з апаратним забезпеченням пристрою та обробляє пам'ять, мережу, служби безпеки та операції з файлами. Розробники не взаємодіють з ним безпосередньо, але знання про нього корисні для оптимізації продуктивності та безпеки. Приклад: вхід за допомогою Face ID у банківському додатку базується на Core OS Layer, що забезпечує безпечний доступ до апаратного забезпечення та біометричної обробки.

Основний рівень послуг

Цей рівень надає важливі послуги, які підтримує більшість додатків:

• Core Data для збереження даних
• GCD до багатопотоковості
• Core Location для пошуку послуг
• Мережеві технології/Управління файлами

Приклад: Додаток для доставки їжі базується на Core Location та GCD для оновлення GPS та інтерфейсу користувача без зависання.

Медіа-шар

Підтримка мультимедіа:

• Рендеринг Core Graphics/Metal
• Основна анімація
• AVFoundation
• Медіаплеєр
• Обробка зображень та доступ до камери

Приклади: Захоплення відео в Instagram, редагування, музика, фільтри та анімації активно використовують медіа-шар.

Рівень додатків (Cocoa Touch)

Саме тут відбувається більшість розробки додатків для iOS:

• Для розробки інтерфейсу користувача використовуються UIKit та SwiftUI
• Фундація працює з структурами даних/датами/рядками
• Фреймворки, такі як MapKit, допомагають розробляти основні функції

Приклад: Додаток для прогнозу погоди побудований на базі UIKit/SwiftUI + Foundation + MapKit і містить інтерфейс користувача, прогнози, а також відображення місцезнаходження.

Покращена зручність обслуговування

Організований дизайн допомагає розробникам швидше знаходити, розуміти та модифікувати код, скорочуючи час виправлення помилок та уникаючи проблем з регресією. Окремі випуски зменшують вартість змін у довгостроковій перспективі та сприяють передбачуваності випусків.

Масштабованість для зростання

Модульна архітектура дозволить масштабувати ваш додаток у міру залучення користувачів, додавання нових функцій та учасників. Нові модулі можуть бути інтегровані в команди без порушення поточної функціональності, що є важливим для довгострокового розвитку продукту.

Краща співпраця в команді

Спільна архітектура забезпечує спільну мову для команди. Розробники можуть працювати над різними модулями без конфліктів і з меншою кількістю проблем при їх інтеграції.

Ще менше помилок і простіше тестування

Тестування буде простішим, а зміни залишаться чіткими, якщо кожен елемент матиме чітко визначену роль. Це мінімізує помилки залежності та робить рефакторинг безпечнішим.

Підвищення продуктивності та швидкості реагування

Правильна архітектура може покращити потік даних та використання ресурсів, мінімізуючи надлишкові обчислення та навантаження на пам'ять. Це також сприяє покращенню користувацького досвіду та утриманню користувачів.

Прискорене залучення розробників

Такий чіткий дизайн служить орієнтиром для нових членів команди. Він мінімізує час на освоєння і допомагає розробникам працювати з меншою кількістю помилок і з більшою швидкістю.

MVC (Модель–Вигляд–Контролер)

MVC розділяє вашу програму на модель (дані/логіка), вигляд (інтерфейс користувача) та контролер (взаємодія + координація). Ця модель є популярною, її легко освоїти, і вона є природним продовженням UIKit.

• Найкраще: прототипи, невеликі програми, де важлива швидкість
• Небезпека: коли додатки стають занадто великими, а контролери занадто складними, це називається Massive View Controller

MVP (Модель–Вигляд–Презентатор)

MVP покращує тестованість MVC, переміщуючи логіку до Presenter і залишаючи View пасивним. View і Presenter зазвичай спілкуються між собою за допомогою протоколів.

• Найкраще підходить для: додатків, що мають більш складні взаємодії інтерфейсу користувача, де важлива тестованість

MVVM (Модель–Вигляд–Вигляд–Модель)

MVVM передбачає використання ViewModel для підготовки даних до відображення та забезпечує реактивні оновлення інтерфейсу користувача (Combine, RxSwift). View пов'язаний з ViewModel, і зміни в інтерфейсі користувача відбуваються автоматично.

• Найкраще підходить для: додатків, що працюють з даними, складних станів інтерфейсу користувача та сучасної архітектури додатків SwiftUI
• Сильна сторона: ViewModel не залежить від інтерфейсу користувача, тому його легше тестувати

MVCVS (Модель–Вигляд–Контролер–Вигляд–Стан)

MVCVS вводить рівень ViewState для явного оброблення стану інтерфейсу користувача (завантаження, успіх, помилка) і, як наслідок, залишає тимчасовий стан інтерфейсу користувача незалежним від постійних даних.

• Найкраще підходить для: багатоетапних процесів та складних переходів між станами інтерфейсу користувача
• Найкраще підходить для: додатків, де важливі послідовність і налагодження
• Найкраще підходить для: додатків із великою кількістю переходів між інтерфейсом користувача та складною структурою

VIPER

VIPER розділяє кожну функцію на View, Interactor, Presenter, Entity та Router — дуже модульний та зручний для великих команд.

• Найкраще підходить для: роботи з корпоративними додатками, довгостроковими продуктами та паралельної розробки складних продуктів командою людей
• Сильна сторона: високий рівень розділення проблем і чудова тестованість

TEA (Архітектура Elm)

TEA дотримується односпрямованого потоку даних: модель (стан), вигляд (функція візуалізації), оновлення (переходи стану) та команди/підписки (побічні ефекти).

• Найкраще: додатки з витонченим управлінням станом, відомими потоками та інтерфейсом на основі стану, подібним до SwiftUI

Ризики розуміння вашої кодової бази

Запитайте:

• Чи існує висока ймовірність швидкого розширення кодової бази?
• Чи зіткнетеся ви з проблемами «масивного контролера перегляду»?
• Ви оновлюєтесь у реальному часі та маєте складний потік даних?
• Чи є тестування пріоритетом?

У разі, якщо так, подумайте про MVVM або VIPER, щоб забезпечити чіткіше розділення та зручність обслуговування.

На перше місце ставте критерії якості коду

Знайдіть тенденції, які сприяють:

• Модульність
• Тестованість
• Легкість обслуговування
• Читабельність
• Масштабованість

MVVM впевнено працює зі складною логікою інтерфейсу користувача. VIPER найкраще підходить для суворих вимог до модульності та корпоративних потреб.

Проектування продукту з архітектурою

• Використовуйте MVC для швидких MVP
• Масштаб Використовуйте MVVM/VIPER з продуктами з довгостроковою дорожньою картою
• Припускаючи, що додаток буде базуватися на декількох API або інформації в режимі реального часу, ваша архітектура повинна підтримувати стан і асинхронні потоки

Додатки UIKit від Apple

Нативні додатки Apple зазвичай мають прагматичну версію MVC з UIKit. Вони гарантують, що обов'язки не змішуються між собою, і демонструють, що MVC можна масштабувати, якщо це робити обдумано, використовуючи такі техніки, як делегування та сповіщення.

Uber і VIPER (потім RIB)

Uber спочатку використовував MVC, але з розширенням штату та додатків контролери перегляду стали надто великими, а зміни — небезпечними. Вони перейшли на VIPER, щоб покращити модульність, тестування та паралельну розробку, а зрештою продовжили вдосконалювати його до RIB.

Створення успішного додатка для iOS — це не лише написання чистого коду, а й вибір правильної архітектури додатка для iOS. Архітектурні шаблони не є готовими рішеннями. Це моделі прийняття рішень, які визначають продуктивність, зручність обслуговування, швидкість доставки та довгострокові витрати. Оскільки MVC є дуже простим, а MVVM і VIPER є максимально реактивними, кожен з цих патернів більше підходить для конкретних потреб. Оскільки SwiftUI і Combine перенесли основний розвиток iOS у бік декларативного та реактивного дизайну, такі підходи, як MVVM і TEA, стають все більш корисними з точки зору управління станом і повторного використання користувацького інтерфейсу. Не модна архітектура, а правильна архітектура — це та, яка відповідає амбіціям вашого продукту, можливостям вашого персоналу та дорожній карті, щоб отримати швидкий, надійний і простий у розробці додаток.