Tout Savoir sur l'Architecture Hexagonale : Kernel, Ports, Adapters
Dans le vaste monde du développement logiciel, l’architecture est la pierre angulaire sur laquelle repose la construction de tout système informatique. Le choix de l’architecture est une décision cruciale qui influence la manière dont une application est conçue, évolue, et est maintenue.
Un aspect crucial à prendre en compte est que, une fois qu’un choix technique est fait pour une application, il devient difficile de changer de direction à mesure que le projet avance. Les risques de régressions augmentent, et le point de non-retour est vite atteint.
C’est ici que l’architecture hexagonale entre en jeu pour répondre à ces défis.
- 1. DĂ©finition et Historique
- 2. Principes de l’Architecture Hexagonale
- 3. Comparaison avec d’autres Approches Architecturales
- 4. Avantages de l’Architecture Hexagonale
- 5. Limitations et Inconvénients
- 6. Implémentation de l’Architecture Hexagonale
- 7. Meilleures Pratiques et Conseils
- 8. Ressources Additionnelles
- 9. Conclusion
1. DĂ©finition et Historique
L’architecture hexagonale, également connue sous le nom d’architecture à base de ports et d’adaptateurs, a été formulée par Alistair Cockburn en 2005. Elle repose sur l’idée fondamentale que les applications devraient être pilotées aussi bien par des utilisateurs que par des programmes, des scripts batchs ou des tests automatisés. De plus, elle préconise que ces applications puissent être développées et testées en isolation, sans dépendre des bases de données et des systèmes d’exécution.
Au cœur de l’architecture hexagonale se trouve un principe essentiel : l’isolation de la logique métier de l’application.
Cette notion rappelle fortement le Domain-Driven Design (DDD), qui met l’accent sur l’importance du domaine métier par rapport à la technologie. Il est important de noter que l’architecture hexagonale et le DDD sont des concepts distincts, bien qu’ils puissent se renforcer mutuellement.
2. Principes de l’Architecture Hexagonale
Les principes fondamentaux de l’architecture hexagonale peuvent être résumés en trois points clés :
Isolation de la Logique Métier : La logique métier de l’application est séparée de sa mise en œuvre technique. Cette séparation s’effectue en décomposant l’application en trois parties distinctes : la partie Métier (ou Noyau), la partie Interface (ou Drivers, Primary Actors, ceux qui appellent l’application) et la partie Infrastructure (ou Driven, Secondary Actors, ceux qui sont appelés par l’application). La partie Métier est isolée dans une structure fictive souvent représentée par un hexagone, d’où le nom.
Indépendance de la Partie Métier : Conformément à l’architecture hexagonale, la partie Métier ne dépend de rien d’autre. Ce sont les parties Interface et Infrastructure qui dépendent de la partie Métier. En d’autres termes, les dépendances s’établissent de l’extérieur vers l’intérieur de l’hexagone.
Ports et Adaptateurs : Pour permettre la communication entre la partie Métier et le monde extérieur (Drivers et Driven), l’architecture hexagonale repose sur le concept de ports et d’adaptateurs. Les adaptateurs servent de traducteurs entre le domaine métier et la partie technique externe. Les ports définissent les interfaces avec lesquelles les adaptateurs interagissent avec le Noyau. Tous deux sont essentiels pour gérer les changements dans le monde extérieur sans affecter la logique métier.
Cette organisation garantit que tout changement technique n’a pas d’incidence sur la logique métier, ce qui réduit les risques de régressions et simplifie les tests de la partie métier.
3. Comparaison avec d’autres Approches Architecturales
L’architecture hexagonale est une approche architecturale puissante, mais il est essentiel de la comparer à d’autres approches pour comprendre ses avantages et ses spécificités.
Comparaison avec l’architecture MVC traditionnelle
L’architecture hexagonale se distingue de l’architecture Modèle-Vue-Contrôleur (MVC) traditionnelle, qui a longtemps été utilisée pour développer des applications.
L’architecture MVC repose sur la séparation des composants en trois couches distinctes : le modèle (qui gère les données et la logique métier), la vue (qui gère l’interface utilisateur) et le contrôleur (qui agit comme un intermédiaire entre le modèle et la vue). Le modèle MVC est largement utilisé dans les applications web et de bureau.
L’architecture hexagonale, en revanche, se concentre sur la séparation de la logique métier du reste de l’application. L’hexagone, au cœur de cette architecture, représente le modèle métier, tandis que les ports et adaptateurs facilitent la communication avec l’extérieur. Cette approche permet de mettre davantage l’accent sur la logique métier et de la protéger des dépendances techniques. Contrairement à MVC, qui peut parfois conduire à un code où la logique métier est entremêlée avec la logique de présentation, l’architecture hexagonale favorise une isolation plus nette.
Lien avec le Domain-Driven Design (DDD)
L’architecture hexagonale et le Domain-Driven Design (DDD) partagent une philosophie commune : l’importance de la logique métier dans le développement logiciel. Cependant, il est crucial de noter que ce sont des concepts distincts.
Le DDD est une approche de conception logicielle qui met en avant la compréhension approfondie du domaine métier et la modélisation de ce domaine dans le code. Il encourage la collaboration entre les experts métier et les développeurs pour créer une représentation du domaine qui reflète au mieux la réalité.
L’architecture hexagonale est une structure architecturale qui met en œuvre la séparation de la logique métier, de l’infrastructure et de la présentation. Elle s’inspire du DDD en mettant le domaine métier au centre de l’attention, mais elle se concentre davantage sur la façon dont les composants communiquent, en utilisant des ports et des adaptateurs.
En résumé, l’architecture hexagonale peut être mise en œuvre dans un contexte DDD pour garantir que la logique métier est isolée des détails techniques, facilitant ainsi une meilleure application des principes DDD.
Mise en perspective de l’architecture hexagonale par rapport à la Clean Architecture
L’architecture hexagonale et la Clean Architecture partagent des similitudes dans leur philosophie de développement logiciel, mais elles diffèrent dans leur mise en œuvre.
La Clean Architecture, popularisée par Uncle Bob (Robert C. Martin), met en avant la séparation des préoccupations et la dépendance inversée. Elle est basée sur des cercles concentriques, chaque cercle représentant une couche logicielle avec le domaine métier au centre. Les cercles extérieurs contiennent l’interface utilisateur, les détails techniques et les bases de données.
L’architecture hexagonale, quant à elle, met l’accent sur la logique métier en utilisant l’analogie de l’hexagone. Elle propose une isolation plus stricte de la logique métier, en plaçant cette dernière au cœur de l’application et en la protégeant des dépendances extérieures. Les ports et les adaptateurs sont là pour interagir avec l’extérieur.
En comparaison, la Clean Architecture offre une approche plus structurée avec des couches bien définies, tandis que l’architecture hexagonale est plus souple dans la manière dont elle permet l’interaction avec le domaine métier.
Il est important de noter que ces deux approches peuvent être complémentaires. La Clean Architecture peut être utilisée pour structurer une application dans son ensemble, tandis que l’architecture hexagonale peut être utilisée pour isoler spécifiquement la logique métier. Le choix entre les deux dépendra des besoins et des priorités du projet.
En conclusion, l’architecture hexagonale, bien qu’elle partage des principes fondamentaux avec d’autres approches, se démarque par son focus sur la logique métier et son approche de la séparation des préoccupations. Elle peut être une solution précieuse pour les projets qui cherchent à isoler et à protéger la logique métier tout en permettant une évolutivité et une adaptabilité accrues.
4. Avantages de l’Architecture Hexagonale
L’architecture hexagonale offre plusieurs avantages significatifs qui en font une approche populaire dans le développement logiciel.
Réduction des risques de régressions fonctionnelles lors des changements techniques
L’un des principaux avantages de l’architecture hexagonale réside dans sa capacité à réduire les risques de régressions fonctionnelles lors de changements techniques. Contrairement à certaines autres architectures où la logique métier peut être intimement liée aux détails techniques, l’architecture hexagonale isole la logique métier au sein de l’hexagone. Cela signifie que lorsqu’il est nécessaire de modifier des éléments tels que la base de données, le système de stockage ou d’autres composants techniques, la logique métier reste largement inchangée. Cette isolation permet de minimiser les régressions fonctionnelles potentielles, garantissant ainsi la stabilité de l’application même lors de modifications techniques.
Facilité d’ajout de nouvelles fonctionnalités et de modification des existantes
L’architecture hexagonale se prête bien à l’ajout de nouvelles fonctionnalités et à la modification de celles qui existent déjà . En isolant la logique métier, il est plus simple d’introduire de nouvelles fonctionnalités sans perturber l’existant. Cette approche favorise également la flexibilité, car les connaissances métier sont protégées de manière robuste. Ainsi, les développeurs peuvent se concentrer sur l’expansion de l’application sans craindre de provoquer des effets indésirables sur d’autres parties du système.
Simplicité des tests de la partie métier
L’architecture hexagonale simplifie considérablement les tests de la partie métier de l’application. Étant donné que la logique métier est clairement isolée et n’a pas de dépendances techniques, les tests peuvent se concentrer sur cette partie cruciale de l’application sans avoir à gérer des dépendances complexes. Les tests automatisés deviennent plus simples à écrire et à exécuter, ce qui favorise des pratiques telles que le Test-Driven Development (TDD) et le Behavior-Driven Development (BDD). Cette simplicité des tests contribue à améliorer la qualité du code et à garantir que la logique métier fonctionne comme prévu.
Promotion des approches BDD et DDD
L’architecture hexagonale favorise activement les approches du Behaviour-Driven Development (BDD) et du Domain-Driven Design (DDD). Le BDD met l’accent sur le comportement attendu d’une application, tandis que le DDD insiste sur la modélisation d’un domaine métier complexe. En isolant la logique métier et en utilisant des tests automatisés, l’architecture hexagonale facilite la mise en œuvre de ces approches. Elle permet une meilleure compréhension des comportements attendus et une modélisation plus précise du domaine métier, ce qui améliore la qualité globale de l’application.
En conclusion, l’architecture hexagonale présente des avantages majeurs qui en font un choix attrayant pour les projets logiciels où la logique métier doit être au cœur de l’application tout en permettant une testabilité, une évolutivité et une adaptabilité maximales.
5. Limitations et Inconvénients
Malgré ses nombreux avantages, l’architecture hexagonale n’est pas sans limitations et inconvénients. Il est essentiel de prendre en compte ces aspects pour déterminer si cette approche convient à un projet particulier.
Augmentation du nombre de packages et complexification de la structure du projet
L’un des inconvénients notables de l’architecture hexagonale est l’augmentation du nombre de packages et la complexification de la structure du projet. En comparaison avec certaines autres architectures, telles que l’architecture monolithique ou 3-tier, l’architecture hexagonale nécessite généralement une plus grande organisation des fichiers. La séparation stricte de la logique métier, de l’interface et de l’infrastructure se traduit par une multiplication des packages. Pour certains développeurs, cela peut sembler excessif et entraîner une gestion plus complexe de la structure du projet. Cependant, cette complexité peut être atténuée avec une convention et une organisation appropriées du code.
Inefficacité potentielle dans certains contextes
L’efficacité de l’architecture hexagonale dépend du contexte d’application. Cette approche brille particulièrement lorsque la logique métier est complexe et stable, et lorsque des modifications techniques fréquentes sont attendues. Cependant, dans des contextes plus simples ou lorsque la stabilité du métier n’est pas un problème, l’architecture hexagonale peut sembler excessive. Les projets de petite envergure ou ceux dont la logique métier n’est pas le point focal peuvent ne pas bénéficier pleinement de l’architecture hexagonale. Dans de tels cas, d’autres architectures plus légères peuvent être préférables.
Il est donc essentiel d’évaluer attentivement les besoins spécifiques du projet et de déterminer si l’architecture hexagonale est la meilleure solution.
6. Implémentation de l’Architecture Hexagonale
Pour mettre en place l’architecture hexagonale dans un projet, il est essentiel de suivre un certain nombre d’étapes clés. De plus, un exemple concret d’implémentation, tel qu’une application bancaire, peut aider à illustrer comment cette architecture fonctionne dans la pratique.
Étapes pour mettre en place l’architecture hexagonale
Compréhension du domaine métier : Avant de commencer, il est crucial de bien comprendre le domaine métier de l’application. Identifiez les acteurs, les cas d’utilisation et les règles métier qui seront au cœur de votre application. Cette étape est essentielle pour isoler correctement la logique métier.
Création du modèle métier : Concevez un modèle métier indépendant des technologies. Ce modèle doit représenter les concepts clés du domaine métier, tels que les entités, les valeurs et les règles. Assurez-vous que le modèle est stable et ne dépend pas des détails techniques.
Définition des ports et adaptateurs : Identifiez les points d’interaction entre le modèle métier et le reste de l’application. Créez des interfaces (ports) qui définissent les contrats pour ces interactions. Les adaptateurs sont responsables de l’implémentation de ces interfaces.
Implémentation des interfaces API et SPI : Divisez les interfaces en deux parties distinctes : les interfaces API (Application Provider Interface) pour les composants qui ont besoin d’appeler le modèle métier (Drivers), et les interfaces SPI (Service Provider Interface) pour récupérer des données de l’infrastructure (Driven). Ces interfaces doivent avoir un sens métier clair.
Développement de la logique métier : Implémentez la logique métier dans le modèle métier. Cette partie du code doit être indépendante des détails techniques et des sources de données. L’utilisation de l’inversion de dépendance permet de garder le modèle isolé.
Création des adaptateurs : Développez des adaptateurs pour les parties Interface et Infrastructure. Ces adaptateurs sont responsables de l’interaction entre le modèle métier et le monde extérieur. Ils permettent de s’adapter aux technologies spécifiques tout en préservant la stabilité de la logique métier.
Tests de la partie métier : Comme la logique métier est bien isolée, vous pouvez tester cette partie indépendamment de la source de données ou de la présentation. Les mocks peuvent être utilisés pour simuler les interactions avec les adaptateurs.
Évolution continue : La connaissance du domaine métier peut évoluer avec le temps. Il est important de prendre en compte que le modèle métier n’est pas statique et peut nécessiter des ajustements en cas de changements ou d’évolutions.
Exemple d’implémentation dans un contexte concret (l’application bancaire)
Considérons une application de gestion bancaire qui permet de gérer les actions bancaires telles que les dépôts et les retraits. Pour implémenter l’architecture hexagonale dans ce contexte, voici comment cela pourrait se dérouler :
Modèle métier : Créez un modèle métier qui représente des concepts tels que les comptes bancaires, les transactions et les règles métier associées.
Interfaces API : Définissez des interfaces API pour les actions bancaires, telles que “Déposer de l’argent sur un compte bancaire” et “Retirer de l’argent d’un compte bancaire”. Ces interfaces définissent les contrats pour ces actions.
Interfaces SPI : Créez des interfaces SPI pour la récupération de comptes bancaires et l’enregistrement des transactions. Ces interfaces sont destinées à interagir avec l’infrastructure.
Logique métier : Implémentez la logique métier pour gérer les actions bancaires conformément aux règles métier définies.
Adaptateurs : Développez des adaptateurs pour la partie Présentation (par exemple, des contrôleurs Web) et la Persistance (par exemple, une couche d’accès aux données utilisant JPA). Ces adaptateurs traduisent les appels des interfaces API et SPI en actions concrètes.
Avec cette implémentation, la logique métier reste isolée, ce qui permet de la tester indépendamment des détails techniques tels que la base de données ou l’interface utilisateur. De plus, si des changements techniques surviennent, la logique métier reste stable, réduisant ainsi les risques de régressions fonctionnelles.
7. Meilleures Pratiques et Conseils
L’adoption de l’architecture hexagonale peut apporter de nombreux avantages, mais elle nécessite une planification et une mise en œuvre soignées. Voici quelques meilleures pratiques et conseils pour tirer le meilleur parti de cette approche architecturale.
Questions préalables à se poser avant d’adopter l’architecture hexagonale
La nature de votre application : Avant d’opter pour l’architecture hexagonale, interrogez-vous sur la nature de votre application. Est-ce que votre application est complexe et comporte une logique métier significative ? Si oui, l’architecture hexagonale peut être une bonne option. Si votre application est simple, elle peut ne pas bénéficier pleinement de cette approche.
Stabilité des règles métier : Les règles métier de votre application sont-elles stables, ou changent-elles fréquemment ? L’architecture hexagonale est particulièrement adaptée aux règles métier stables, car elle permet de minimiser l’impact des changements techniques.
Besoin d’isolation : Avez-vous besoin d’isoler la logique métier de l’application des détails techniques et des sources de données ? Si la stabilité de la logique métier est cruciale, l’architecture hexagonale peut être une excellente option.
Recommandations pour une implémentation réussie
Compréhension approfondie du domaine métier : Avant de commencer l’implémentation, assurez-vous d’avoir une compréhension approfondie du domaine métier. Identifiez les acteurs, les cas d’utilisation et les règles métier essentielles. Une mauvaise compréhension du domaine peut entraîner des erreurs coûteuses.
Modèle métier clair : Créez un modèle métier clair et indépendant des technologies. Assurez-vous que le modèle représente fidèlement les concepts du domaine métier. Évitez d’introduire des détails techniques dans le modèle.
Tests de la logique métier : Investissez du temps dans les tests de la logique métier. Comme elle est isolée, les tests peuvent être effectués de manière indépendante, garantissant que la logique métier fonctionne correctement.
Documentation adéquate : Assurez-vous de bien documenter votre architecture hexagonale. Cela inclut la description des interfaces, des adaptateurs et de la logique métier. Une documentation claire facilite la compréhension et la maintenance.
Gestion du changement et évolution du modèle métier
Flexibilité du modèle métier : Comprenez que le modèle métier peut évoluer avec le temps. Soyez prêt à apporter des modifications au modèle lorsque les besoins métier changent. L’architecture hexagonale facilite ces évolutions tout en préservant la stabilité.
Gestion des versions : Si votre application évolue et que de nouvelles versions sont déployées, assurez-vous de gérer correctement les versions des interfaces API et SPI. Cela garantit la compatibilité entre les différentes versions de l’application.
Suivi des meilleures pratiques : Restez à l’affût des meilleures pratiques en matière de développement logiciel, telles que l’utilisation de principes SOLID, la gestion des tests automatisés et la mise en œuvre de pratiques de développement pilotées par le comportement (BDD) et de développement piloté par le domaine (DDD).
8. Ressources Additionnelles
Liens vers des articles et ressources complémentaires
Si vous souhaitez approfondir votre compréhension de l’architecture hexagonale, voici quelques ressources additionnelles qui pourraient vous être utiles :
Article original d’Alistair Cockburn : Pour une lecture approfondie sur l’architecture hexagonale par son inventeur.
Un article détaillé sur le même sujet : Pour avoir un autre point de vue sous un angle différent.
How to start with Domain-Driven-Design : Le DDD est souvent lié à l’architecture hexagonale, et ces livres fournissent une excellente ressource pour comprendre la conception orientée domaine.
8 resources to learn about SOLID design principles : Les principes SOLID sont cruciaux pour la mise en œuvre de l’architecture hexagonale.
9. Conclusion
- Avantages :
- Réduction des risques de régressions fonctionnelles lors des changements techniques.
- Facilité d’ajout de nouvelles fonctionnalités et de modification des existantes.
- Simplicité des tests de la partie métier.
- Promotion des approches BDD et DDD.
- Inconvénients :
- Augmentation du nombre de packages et complexification de la structure du projet.
- Inefficacité potentielle dans certains contextes.
L’architecture hexagonale, également connue sous le nom d’architecture à base de ports et d’adaptateurs, est une approche architecturale qui isole la logique métier d’une application des détails techniques et des sources de données. Voici les principaux points à retenir :
L’architecture hexagonale met l’accent sur la séparation de la logique métier (l’Hexagone) des parties techniques (les adaptateurs). Les dépendances vont de l’extérieur vers l’Hexagone.
Elle facilite la réduction des risques de régressions fonctionnelles lors des changements techniques, permet l’ajout de nouvelles fonctionnalités et simplifie les tests de la logique métier.
L’architecture hexagonale peut être associée au Domain-Driven Design (DDD), mais elle reste distincte. Elle favorise également les principes SOLID et les approches BDD et DDD.
L’implémentation de l’architecture hexagonale implique la création d’un modèle métier indépendant des technologies, des interfaces claires et des adaptateurs pour communiquer avec les parties techniques.
Les avantages de l’architecture hexagonale se manifestent principalement dans les contextes où la logique métier est stable et complexe.
En conclusion, l’architecture hexagonale offre une approche solide pour le développement d’applications avec une logique métier complexe. Elle peut vous aider à créer des applications évolutives et faciles à maintenir.
