آشنایی با مفهوم معماری MVC

بار دیگر ، شرکت پلاتین با یک مقاله ی دیگر در خدمت شما می باشد.

Model View Controller یا به اختصار MVC نوعی روش معماری نرم‌افزار می باشد که در توسعهٔ وب اپلیکیشن‌ها بسیار پرکاربرد بوده و ورود آن به صنعت توسعهٔ نرم‌افزار به دههٔ ۱۹۷۰ برمی‌گردد. امروزه فریمورک‌هایی که در توسعهٔ نرم‌افزارهای کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند مبتنی بر این معماری‌ هستند که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

به طور خلاصه، هدف از معماری سه‌ لایهٔ ام‌ وی‌ سی مجزاسازی بخش‌های مختلف نرم‌افزار از یکدیگر است به طوری که بتوان هر کدام از این بخش‌ها یا ماژول‌ها را به صورت مستقل توسعه داد و در نهایت مابین آن‌ها ارتباط برقرار کرد. به عبارت دیگر، چندین و چند دولوپر مختلف می‌توانند روی پروژه‌هایی با این نوع معماری کار کنند بدون آنکه در کار یکدیگر تداخلی ایجاد نمایند.

درآمدی بر تاریخچهٔ معماری MVC

Trygve Reenskaug یک دانشمند علوم کامپیوتری نروژی می باشد که خالق اصلی معماری MVC شناخته می‌شود به طوری که وی در سال ۱۹۷۹ به منظور توسعهٔ GUI با استفاده از زبان Smalltalk از این معماری استفاده کرده و در سال‌های بعد این معماری به مرور در میان توسعه‌دهندگان مختلف رواج پیدا کرد تا جایی که الگوهای دیگری من جمله HMVC ،MVA ،MVP و MVVM بر این اساس شکل گرفتند.

ورود این معماری به توسعهٔ وب در سال ۱۹۹۶ اتفاق افتاد که در آن کمپانی NeXT به معرفی WebObjects پرداخت که با استفاده از زبان آبجکتیوسی نوشته شده بود و این در حالی بود که پس پورت شدن WebObjects به زبان جاوا، معماری ام‌ وی‌ سی در میان توسعه‌دهندگان جاوا نیز جای خود را باز کرد و از آن زمان به بعد فریمورک‌هایی همچون Spring اصول این معماری را حفظ کردند.

همان‌طور که اشاره شد ، عرضهٔ فریمورک‌هایی مبتنی بر این معماری همچون Django و Ruby on Rails که با شعار توسعهٔ سریع اپلیکیشن در اختیار توسعه‌دهندگان قرار گرفتیند، کمک بسیاری به محبوبیت این معماری کرد و ام‌ وی‌ سی که ابتدا به ساکن برای توسعهٔ اپلیکیشن‌های دسکتاپ معرفی شده بود را به بخش لاینفک توسعهٔ‌ وب مبدل ساخت.

آیا MVC یک Design Pattern است؟

پیش از پاسخ‌گویی به این پرسش ، ابتدا باید پاسخ سوال «دیزاین پترن چیست؟» را بدانبم. به طور خلاصه، در پاسخ به این سؤال باید گفت که:

دیزاین پترن به مجموعه راه‌کارهایی گفته می‌شود که می‌توانند برای حل مسائلی تکراری استفاده شوند که معمولاً در حین کدنویسی پروژه‌های نرم‌افزاری ایجاد می‌گردند. در واقع، دیزاین پترن یا «الگوی طراحی» راه‌کاری تضمینی است که پیش از این توسط توسعه‌دهندگان حرفه‌ای ابداع گردیده و آزمایش شده اند و این در حالی است که سایر دولوپرها با خیال راحت می‌توانند با پیروی از آن‌ها اپلیکیشن‌هایی توسعه دهند که انعطاف‌پذیر، قابل‌توسعه، ساختاریافته و همچنین اصولی باشند.

حال که با مفهوم Design Pattern آشنا شدیم، به بررسی MVC می پردازیم که زیرشاخهٔ مفهومی تحت عنوان Architectural Pattern به معنی «الگوی معماری» می باشد. منظور از الگوی معماری نحوهٔ چیده شدن بخش‌های مختلف یک نرم‌افزار کنار یکدیگر و همچنین نحوهٔ تعامل چنین بخش‌هایی با یکدیگر می باشد.

برای درک بهتر این موضوع، به مفهوم رایج معماری در ساخت‌ و ساز توجه می کنیم. در واقع، همان‌طور که یک معمار هنگام طرح‌ریزی ساختمان ، دقیقاً مشخص می‌کند که محل قرار‌گیری بخش‌های مختلف یک ساختمان کجا باشند، یک دولوپر (معمار نرم‌افزار) نیز با پیروی از اصول ام‌ وی‌ سی دست به مشخص‌سازی نوع، چیدمان و چگونگی ارتباط کامپوننت‌های مختلف در یک نرم‌افزار می پردازد.

آشنایی با مفهوم Model در معماری MVC

Model را می‌توان به منزلهٔ مغز اپلیکیشن در نظر گرفت به طوری که Business Logic یا به عبارتی «آنچه اپلیکیشن به خاطرش توسعه یافته است» در این لایه طرح‌ریزی می‌شود. مسلماً نیاز به توضیح نیست که مثلاً در یک وب اپلیکیشن بخشی از منطق نرم‌افزار مرتبط با ارتباط با دیتابیس به منظور انجام عملیات CRUD است که تَسک‌هایی از این دست در مدل عملی می‌گردند.

کنترلر که در ادامه با مفهوم‌اش آشنا خواهیم شد، همواره ارتباط تنگاتنگی با مدل دارد به طوری که می‌توان گفت ارتباط مدل با ویو از طریق کنترلر امکان‌پذیر است.

آشنایی با مفهوم View در معماری MVC

View، همان‌طور که از نامش پیداست ، وظیفه ی در معرض دید کاربران وب اپلیکیش قرار دادن دیتایی که در مدل ساخته و پرداخته شده را بر عهده دارد. به عبارتی می‌توان گفت که همان User Interface یا به اختصار UI است.

ویو به طور معمول حاوی کدهای Html و Css می باشد و داده‌های دینامیک (پویا) نیز از روش‌های مختلفی که یکی از آن‌ها Template Engine است در ویو بارگزاری می‌شوند (به طور مثال، در فریمورک لاراول از تِمپلیت اِنجینی تحت عنوان Blade استفاده می‌شود تا در نهایت کدهای پی‌اچ‌پی داخل کدهای اچ‌تی‌ام‌ال قرار داده شده و خروجی‌ آن‌ها در معرض دید کاربران قرار گیرند.)

آشنایی با مفهوم Controller در معماری MVC

Controller در این معماری سه‌لایه نقش واسط را دارا می باشد به طوری که ریکوئست‌ ها را از بخش ویو گرفته و در اختیار مدل قرار می‌دهد و پس از آنکه مدل پردازش‌هایش را روی ریکوئست (درخواست) ورودی انجام داد، ریسپانس (پاسخ) را مجدد در اختیار کنترلر قرار داده و کنترلر نیز پاسخ نهایی را در اختیار ویو می‌گذارد تا در معرض دید کاربران قرار دهد.

آشنایی با ارتباطات مابین View ،Model و Controller

به منظور درک بهتر این موضوع، می‌توان فرم لاگین سایت‌ها را در نظر گرفت به طوری که در بخش ویو فرمی در اختیار کاربران قرار می‌گیرد تا بتوانند نام کاربری و رمزعبور خود را وارد کنند.

همان‌طور که در تصویر فوق می بینید ، پس از اینکه کاربر دکمهٔ سابمیت را فشار می دهد(مرحله‌ٔ اول)، درخواستی از جنس POST برای کنترلر ارسال می‌گردد و کنترلر هم درخواست ورودی را گرفته و در اختیار مدل قرار می‌دهد (مرحلهٔ دوم) که در این فاز مدل یک کوئری به دیتابیس می‌زند (مرحلهٔ سوم) تا ببیند آیا نام کاربری و رمزعبور درست هستند یا خیر؛ خواه اطلاعات درست وارد شده باشند و خواه اشتباه، در مرحلهٔ بعد مدل پاسخی را در اختیار کنترلر قرار می‌دهد (مرحلهٔ چهارم) و کنترلر هم پاسخ دریافتی را در اختیار ویو گذاشته (مرحلهٔ پنجم) سپس ویو نیز خروجی کار را در معرض دید کاربر قرار می‌دهد (مراحل ششم و هفتم).

در همین راستا،‌ مفهومی که ارتباط نزدیکی با این معماری دارد تحت عنوان Routing شناخته می‌شود. به طور خلاصه، منظور از این اصطلاح آن است که ما ابتدا به ساکن نیاز به تعریف یکسری Route یا URL و یا Link داریم که مشخص می‌کنند کاربر به چه لینک‌هایی در وب اپلیکیشن‌ما دسترسی دارد و هر چیزی به غیر از لینک‌هایی که از قبل تعریف شده‌اند را وارد سازد، با ارور ۴۰۴ مواجه خواهد شد.

در حقیقت، Routing مشخص می‌سازد که ویوها از چه مسیر‌ها یا لینک‌هایی در معرض دید کاربران قرار می‌گیرند و همان لینک‌ها در نهایت به کنترلرهای مشخصی ختم می‌شوند که ریکوئست‌های کاربران را گرفته و در اختیار مدل می‌گذارند و پس از دریافت ریسپانس از مدل، مجدد نتیجهٔ نهایی را در اختیار ویو می‌گذارند.

درآمدی بر مزایا و معایب استفاده از معماری MVC 

با توجه به حداقل وابستگی که مابین لایه‌های مختلف یک اپلیکیشن نوشته‌ شده مبتنی بر معماری MVC وجود دارد، دولوپرها بدون آنکه در کار یکدیگر تداخلی ایجاد کنند قادر هستند تا روی کامپوننت‌ های مختلف کار کنند. به عنوان مثال، دولوپرهای بک‌اند حتی بدون آنکه بخش رابط کاربری سایت تکمیل شده باشد می‌توانند  Business Logic اپلیکیشن را توسعه دهند و بر همین منوال دولوپرهای فرانت‌اند نیز می‌توانند ابتدا ساختار اصلی صفحات را به صورت استاتیک طراحی کنند سپس با تکمیل بخش بک‌اند ، صفحات را دینامیک کنند.

با استفاده از معماری ام‌ وی‌ سی به سادگی می‌توان بخش‌هایی از اپلیکیشن که مرتبط با یکدیگر هستند را در قالب یک ماژول یا کامپوننت قرار داد و از آنجا که در این معماری کامپوننت‌ها دارای کمترین  وابستگی به یکدیگر هستند، به سادگی این امکان در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌گیرد تا از کامپوننت‌هایی که نوشته‌اند در سایر پروژه‌ها نیز استفاده نمایند.

با توجه به ماهیت Loose Coupling که در این معماری به کار گرفته می‌شود (به عبارتی وابستگی حداقلی مابین بخش‌های مختلف نرم‌افزار وجود دارد)، افزودن فیچرهای جدید و یا تغییر در کدهای قبلی به مراتب آسان‌تر خواهد شد و به عنوان آخرین مزیت معماری MVC هم می‌توان به این نکته اشاره کرد که دیتایی که کنترلر از مدل گرفته را می‌توان به روش‌های مختلفی در معرض دید کاربران قرار داد. به طور مثال، در یک وب اپلیکیشن می‌توان این دیتا را در قالب صفحات Html رِندِر کرده و به کاربران نشان داد و یا می‌توان دیتا را به صورت جیسون در اختیار یک API قرار داده و از طریق یک اپ موبایل داده‌ها را در اختیار کاربران گذاشت.

در کنار تمامی مزایایی که برای این معماری گفتیم ، یکسری نقاط ضعف نیز در ارتباط با ام‌ وی‌ سی وجود دارد. به طور مثال، با توجه به ماهیت Abstraction یا «انتزاع» که در این معماری وجود دارد، وقتی دولوپر جدیدی بخواهد روی چنین پروژه‌هایی کار کند ممکن است در ابتدا کمی سردرگم شود اما در عین حال می‌توان گفت که این سردرگمی پس از مدتی کار با پروژه به مرور مرتفع خواهد شد.

جمع‌بندی

در پایان لازم به یادآوری می باشد که معماری MVC تحت هیچ عنوان حاوی یکسری اصول و استانداردهای سخت‌گیرانه نمی باشد که عدم تبعیت از آن‌ها منجر به ایجاد مشکل در اپلیکیشن گردد بلکه ام‌ وی‌ سی را می‌توان به منزلهٔ یک راهنما به منظور طراحی معماری اپلیکیشن در نظر گرفت که با رعایت آن می‌توان این تضمین را ایجاد کرد که اپلیکیشنی با حداقل پیچیدگی، انعطاف‌پذیری بالا و قابل‌توسعه خواهیم داشت.

همچنین نیاز به ذکر یکسری آنتی‌ پترن یا به عبارتی روش غیرحرفه‌ای توسعهٔ نرم‌افزار در ارتباط با معماری ام‌وی‌سی می باشد و آن‌ هم اینکه برخی دولوپرها به اشتباه بخشی از لاجیک (منطق) نرم‌افزار را داخل کنترلر می‌نویسند. به عبارتی،‌ برخی وظایفی که اصولاً بر عهدهٔ مدل می‌باشد را به کنترلر محول می‌کنند و این در حالی است که کنترلر صرفاً نقش یک میانجی را دارد و از نوشتن هرگونه الگوریتمی در این لایه باید خودداری کرد و کلیهٔ مواردی از این دست را داخل مدل هندل کرد.

به علاوه، گاهی اوقات می‌بینیم که برخی دولوپرها اصل عدمِ وابستگی را مابین ماژول‌های مختلف یک وب اپلیکیشن را رعایت نمی‌‌کنند و همین مسئله منجر خواهد شد تا ماژول‌هایی که نوشته‌ایم قابلیت استفادهٔ مجدد نداشته باشند!

دیدگاه شما:

نوشته های مرتبط

۲۰

مهر
برنامه نویسی, طراحی اپلیکیشن

تفاوت React Js با React Native

شرکت پلاتین ، با مقاله ای دیگر در خدمت شما می باشد. در این مقاله ، شرکت پلاتین ، قصد دارد تفاوت بین React Js با React Native را بررسی کند. مقاله را با معرفی React Js و React Native شروع می کنیم. برنامه نویسان توسعه موبایل همواره به دنبال راه و روش هایی برای توسعه و […]

۰۹

مهر
لوگو

طراحی لوگو ، آرم ، نشان

نمادها در طراحی لوگو : شرکت پلاتین ، با مقاله ای در مورد طراحی لوگو در خدمت شما می باشد. امروزه بیشتر از هر زمانی ، از علائم در جایگزینی و پر محتوا کردن علائم محدود الفبایی (یعنی حروف) استفاده می شود.این علائم، نظیر نشانه ها ، آرم و لوگو یا علائم تصویری موجود در ایستگاه های[…]