L’architecture hexagonale: la clé d’un avenir modulable et résilient dans le développement logiciel

Dans le paysage en constante évolution du développement logiciel, les architectes et les développeurs cherchent sans cesse de nouvelles méthodes pour concevoir des systèmes plus robustes, modulaires et faciles à tester. L’une de ces approches innovantes qui a capturé l’attention de nombreux est l’architecture hexagonale. Également connue sous le nom d’architecture à base de ports et adaptateurs, cette méthodologie révolutionnaire a été introduite par Alistair Cockburn en 2005. Elle offre une perspective radicalement nouvelle sur la manière de concevoir des applications logicielles. Alistair Cockburn est un informaticien célèbre pour son rôle dans le développement des méthodes agiles. Signataire du Manifeste Agile en 2001, il a également créé la méthode Crystal pour le développement de logiciels, mettant l’accent sur la communication et la collaboration au sein des équipes. Son travail a contribué à populariser les méthodes agiles dans le développement logiciel.

Les principes des méthodes agiles sont en harmonie avec ceux de l’architecture hexagonale, qui favorise également la collaboration entre les différentes parties de l’application et la capacité à répondre rapidement aux évolutions des besoins métier. Le lien entre l’architecture hexagonale, la méthodologie agile et Alistair Cockburn réside dans leur engagement commun envers la flexibilité, l’adaptabilité et la collaboration dans le processus de développement logiciel. Ils partagent des valeurs similaires favorisant une approche itérative et centrée sur les besoins du client pour la conception de logiciels efficaces et évolutifs.

L’architecture hexagonale est bien plus qu’une simple disposition de composants logiciels ; elle incarne une philosophie profonde qui vise à transformer la façon dont nous abordons la conception et le développement de logiciels. En mettant l’accent sur la séparation des préoccupations et la facilité de testabilité, elle s’efforce de rendre les systèmes logiciels plus modulaires, évolutifs et testables. Cette approche novatrice repose sur une idée fondamentale : les applications devraient être conçues pour être pilotées aussi bien par des utilisateurs que par des programmes. Elles doivent également pouvoir être développées et testées de manière autonome , sans être entravées par des dépendances externes telles que les bases de données ou les systèmes d’exécution.

« Les programmes doivent être écrits pour que les gens puissent les lire, et seulement accessoirement pour que les machines puissent les exécuter. »

— Structure and Interpretation of Computer Programs par Abelson and Sussman

L’architecture hexagonale, également connue sous le nom d’architecture à base de ports et d’adaptateurs, offre une méthode novatrice pour concevoir des applications logicielles. Cette approche architecturale vise à isoler la logique métier d’une application des détails techniques et des sources de données, ce qui présente plusieurs avantages significatifs. Elle réduit les risques de régressions fonctionnelles lors des changements techniques, facilite l’ajout et la modification des fonctionnalités et simplifie les tests de la logique métier. Cependant, elle peut également entraîner une augmentation du nombre de packages et une complexification de la structure du projet, ainsi qu’une inefficacité dans certains contextes. L’architecture hexagonale met l’accent sur la séparation de la logique métier (l’Hexagone centrale) des parties techniques (les adaptateurs) et favorise les principes SOLID, ainsi que les approches BDD (Behaviour-Driven-Devlopment) et DDD (Domain-Driven-Development). Son implémentation nécessite la création d’un modèle métier indépendant des technologies, avec des interfaces claires et des adaptateurs pour communiquer avec les parties techniques. Cette approche offre une méthode robuste pour le développement d’applications avec une logique métier complexe. Elle peut être associée efficacement aux micro-services, permettant ainsi une conception modulaire et une évolutivité accrue de l’ensemble du système.

Comprendre l’architecture hexagonale : révolution ou simple tendance ?

Isolation de la Logique Métier

L’un des principes fondamentaux de l’architecture hexagonale réside dans la séparation nette de la logique métier de l’application, et sa mise en œuvre technique. Cette séparation est réalisée en décomposant l’application en trois parties distinctes : la partie Métier, la partie Interface, et la partie Infrastructure. La partie Métier, souvent appelée le Noyau, est encapsulée à l’intérieur d’une structure conceptuelle représentée par un hexagone. Cette hexagone symbolise l’isolement et la protection de la logique métier, éloignée des détails techniques de mise en œuvre. Cette forme géométrique régulière et symétrique évoque l’idée d’une entité centrale solide et protégée, isolée des détails techniques de mise en œuvre.

Indépendance de la Partie Métier

Selon les principes de l’architecture hexagonale, la partie Métier ne dépend d’aucun autre composant. Au contraire, ce sont les parties Interface et Infrastructure qui dépendent de la partie Métier. Cette disposition assure que les dépendances sont orientées de l’extérieur vers l’intérieur de l’hexagone. Ainsi, les modifications apportées aux composants technique n’affectent pas la logique métier, préservant ainsi son intégrité et sa stabilité.

Ports et Adaptateurs

Pour faciliter la communication entre la partie Métier et le monde extérieur, l’architecture hexagonale se fonde sur le concept de ports et d’adaptateurs. Les adaptateurs agissent comme des traducteurs entre le domaine métier et les composants techniques externes, tandis que les ports définissent les interfaces à travers lesquelles les adaptateurs interagissent avec le Noyau. Ces éléments sont essentiels pour gérer les changements dans l’environnement externe sans perturber la logique métier. Cette approche permet de garantir que les modifications techniques n’ont pas d’impact sur la logique métier, réduisant ainsi les risques de régression et simplifiant les tests de cette partie cruciale de l’application.

L’architecture hexagonale bouleverse la manière traditionnelle de concevoir les applications en plaçant le cœur métier au centre de la conception. Concrètement, cela signifie que cette approche se concentre sur les fonctionnalités essentielles et les règles métier qui définissent le comportement de l’application, plutôt que sur les détails techniques ou les technologies spécifiques. En isolant le cœur métier dans un noyau interne, l’architecture hexagonale offre une flexibilité et une adaptabilité remarquables, permettant ainsi de gérer plus efficacement les changements technologiques ou les évolutions des besoins métier sans affecter le fonctionnement fondamental de l’application. De plus, cette approche facilite la réalisation de tests unitaires et la maintenance, car elle permet le développement et l’évaluation indépendants des fonctionnalités principales.

En résumé, l’architecture hexagonale représente bien plus qu’une simple tendance éphémère ; elle incarne une révolution dans la manière dont les applications sont conçues, mettant en avant une approche centrée sur le cœur métier. Pour illustrer cela, prenons l’exemple d’une application classique conçue selon une architecture en couches traditionnelle.

Comment passer d’une architecture classique en couches à l’innovante architecture hexagonale ?

Dans une architecture en couches, l’application est généralement organisée en plusieurs niveaux, tels que la présentation, la logique métier et l’accès aux données. Chaque niveau dépend souvent du précédent, ce qui peut entraîner des interdépendances complexes et rendre le système rigide et difficile à modifier.

Étape 1 : Identification des Ports

L’identification des ports est une étape cruciale lors de la transition vers l’architecture hexagonale. Cela permet de comprendre comment l’application interagit avec son environnement externe. Les “ports” sont les points d’entrée et de sortie de l’application, où les données entrent et sortent du cœur métier.

Pour identifier les ports, il est nécessaire d’analyser les différentes interactions de l’application avec des composants externes tels que les interfaces utilisateur, les bases de données, les services web, etc. Il s’agit de déterminer les points précis où ces interactions se produisent et de définir clairement leurs responsabilités.

Par exemple, un port peut être une interface utilisateur qui envoie des requêtes au cœur métier de l’application ou récupère des données pour les afficher à l’utilisateur. Un autre port pourrait être une interface de base de données qui permet au cœur métier d’accéder et de manipuler les données stockées.

Une fois les ports identifiés, il devient possible de délimiter les frontières du cœur métier et de définir les interfaces par lesquelles il communique avec les composants externes. Cette compréhension approfondie des ports est cruciale pour concevoir une architecture hexagonale bien structurée, où le cœur métier est isolé et interagit de manière transparente avec son environnement externe.

Étape 2 : Isolation de la Logique Métier

Isoler la logique métier dans l’architecture hexagonale implique plusieurs étapes clés pour séparer efficacement le cœur fonctionnel de l’application du reste du système. Voici comment cela peut être réalisé :

Tout d’abord, il est nécessaire d’analyser l’ensemble des fonctionnalités de l’application et d’identifier celles qui relèvent du domaine métier. Cela comprend les règles métier, les workflows spécifiques et les opérations principales que l’application doit effectuer pour atteindre ses objectifs.

Une fois les fonctionnalités métier identifiées, il est crucial de définir les interfaces par lesquelles le cœur métier interagit avec les composants externes. Ces interfaces, appelées “ports”, servent de points d’entrée et de sortie pour les données et les requêtes vers et depuis le cœur métier. Les ports peuvent être des interfaces utilisateur, des services web, des adaptateurs de base de données, etc.

Une fois que les interfaces sont définies, la logique métier peut être extraite et regroupée dans des composants ou des modules dédiés. Ces composants représentent le cœur fonctionnel de l’application et sont responsables de la prise de décision et du traitement des données en fonction des règles métier définies. Cette extraction nécessite souvent une réorganisation du code existant pour séparer clairement les préoccupations métier des détails d’implémentation et des interactions externes.
En parallèle, des adaptateurs doivent être développés pour connecter le cœur métier aux différents ports définis précédemment. Ils servent de ponts entre le cœur métier et les composants externes, en traduisant les données et les requêtes entre les formats spécifiques de chaque port et les structures internes utilisées par le cœur métier.
Une fois que la logique métier est isolée et les adaptateurs développés, des tests unitaires peuvent être mis en place pour évaluer le fonctionnement de chaque composant métier de manière isolée. L’intégration continue peut également être utilisée pour garantir que les changements apportés à la logique métier sont intégrés et testés de manière transparente dans le reste du système.

En mettant en œuvre ces étapes, vous isolez progressivement la logique métier dans une architecture hexagonale, favorisant une conception modulaire, flexible et testable. Cela assure une séparation claire des préoccupations et une évolutivité à long terme.

Étape 3 : Ajout des Adaptateurs

Dans cette phase, vous débuterez par une analyse minutieuse des besoins d’adaptation spécifiques à chaque port. Cette analyse consistera à comprendre en profondeur les formats de données requis ainsi que les exigences particulières de chaque port. Ensuite, vous passerez à la conception des adaptateurs, en élaborant des stratégies d’adaptation flexibles et extensibles qui répondent de manière efficace aux besoins identifiés lors de l’analyse. Cette conception consistera à définir comment les données seront transformées entre le cœur métier et les ports externes, en veillant à ce que cette communication soit transparente et efficace.

Une fois la conception terminée, vous vous lancerez dans l’implémentation des adaptateurs. Cela implique le développement du code nécessaire pour mettre en œuvre les stratégies d’adaptation définies précédemment. Vous veillerez à ce que les adaptateurs soient conçus de manière à être flexibles et extensibles, afin de pouvoir prendre en charge les évolutions futures des besoins de l’application.

Enfin, vous procéderez à la phase de test et de validation des adaptateurs. Cette étape cruciale garantira que ces derniers fonctionnent correctement et répondent aux exigences spécifiées. Vous réaliserez des tests unitaires pour chaque adaptateur, ainsi que des tests d’intégration pour vérifier la communication entre le cœur métier et les ports externes. Ce processus de test vous assurera que les adaptateurs sont prêts à être intégrés dans l’architecture hexagonale de votre application, assurant une communication fluide et fiable entre le cœur métier et son environnement externe.

Le processus de transition d’une architecture en couches à une architecture hexagonale offre une approche méthodique et efficace pour repenser la manière dont les applications logicielles sont conçues et développées. En isolant le cœur métier de l’application, en définissant clairement ses interactions avec les composants externes via des ports et en ajoutant des adaptateurs pour faciliter cette communication, l’architecture hexagonale favorise une conception modulaire, flexible et testable.

Ce processus de transition n’est pas limité aux seules architectures en couches. En fait, il peut être appliqué à presque tous les types d’architectures existantes. Que votre application soit basée sur une architecture monolithique, orientée services, microservices ou toute autre forme d’architecture, les principes de l’architecture hexagonale peuvent être adaptés et intégrés pour créer une structure logicielle plus robuste et plus adaptable.

En adoptant une approche itérative et progressive, vous pouvez transformer progressivement votre architecture existante en une architecture hexagonale, en vous concentrant sur l’identification des ports, l’isolation de la logique métier et l’ajout des adaptateurs nécessaires. Ce processus de transition peut aider à moderniser votre application, à améliorer sa maintenabilité et à la rendre plus agile pour répondre aux besoins changeants du marché et des utilisateurs.

Pourquoi l’architecture hexagonale est-elle un choix pertinent ?

L’architecture hexagonale offre plusieurs avantages significatifs qui en font une approche populaire dans le développement logiciel.

Les risques de régressions fonctionnelles lors des changements techniques sont réduits

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.

L’ajout de nouvelles fonctionnalités et de modification des existantes est facilité

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.

Les tests de la partie métier sont simples

L’architecture hexagonale simplifie considérablement les tests de la partie métier de l’application. Étant donné que la logique métier est clairement isolé 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.

L’architecture hexagonale possède-t-elle des 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.

Le nombre de packages et la complexification de la structure du projet augmentent

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 appropriée du code.

Dans certains contextes, cette architecture peut être inefficace

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. Par exemple, des projets de petite envergure, comme des applications web statiques, des outils internes simples ou des prototypes à court terme, ne nécessitent pas une telle sophistication. Dans ces cas, des architectures plus légères comme l’architecture monolithique traditionnelle ou l’architecture MVC (Modèle-Vue-Contrôleur) peuvent être plus adaptées. Ces architectures permettent de réduire la complexité et d’accélérer le développement, surtout lorsque la logique métier n’est pas au cœur du projet.

Il est donc essentiel d’évaluer attentivement les besoins spécifiques du projet afin de décider si l’architecture hexagonale constitue la solution la plus appropriée..

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, ou architecture ports et adaptateurs, sépare la logique métier d’une application des détails techniques et des sources de données. Voici les principaux points clés à retenir :

• Les dépendances vont de l’extérieur vers la logique métier (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.

Les micro-services sont une approche de développement logiciel dans laquelle une application est décomposée en petits services autonomes, chacun déployé et exécuté indépendamment. Chaque micro-service est responsable d’une fonctionnalité spécifique de l’application et communique avec les autres services via des API bien définies. Cette architecture favorise la scalabilité, la flexibilité et la résilience, car les micro-services peuvent être développés, déployés et mis à l’échelle de manière indépendante.

En combinant l’architecture hexagonale avec les micro-services, nous obtenons un modèle où chaque micro-service suit une architecture hexagonale interne. Cela signifie que chaque micro-service est structuré autour de son propre noyau hexagonal, avec une logique métier isolée et des interfaces clairement définies. Cette approche favorise une conception modulaire et une évolutivité accrue, car les micro-services peuvent être ajoutés, supprimés ou mis à jour sans affecter les autres parties du système.

Cette architecture avant-gardiste offre de nombreux avantages. Elle facilite la conception et la maintenance des systèmes logiciels en séparant les préoccupations et en favorisant la réutilisabilité du code. Elle permet également une scalabilité efficace, car les microservices peuvent être déployés et mis à l’échelle de manière indépendante en fonction des besoins de charge. De plus, elle améliore la résilience du système, car les pannes dans un micro-service n’affectent pas nécessairement les autres parties du système.

En résumé, l’architecture du futur en utilisant Go et les micro-services hexagonaux combine le meilleur des deux mondes pour créer des systèmes logiciels flexibles, modulaires et hautement évolutifs. Cette approche est parfaitement adaptée aux défis et aux exigences des applications modernes.

Sources:

https://scalastic.io/hexagonal-architecture/

https://alistair.cockburn.us/hexagonal-architecture/

Pourquoi l’architecture hexagonale est-elle le visage de l’avenir ? was originally published in ekino-france on Medium, where people are continuing the conversation by highlighting and responding to this story.