La arquitectura basada en capas se enfoca en la distribución de roles y responsabilidades de forma jerárquica proveyendo una forma muy efectiva de separación de responsabilidades. El rol indica el modo y tipo de interacción con otras capas, y la responsabilidad indica la funcionalidad que está siendo desarrollada.
Por ejemplo, una aplicación web típica está compuesta por una capa de presentación (funcionalidad relacionada con la interfaz de usuario), una capa de negocios (procesamiento de reglas de negocios) y una capa de datos (funcionalidad relacionada con el acceso a datos).
El estilo de arquitectura basado en capas se identifica por las siguientes características:
Describe la descomposición de servicios de forma que la mayoría de la interacción ocurre solamente entre capas vecinas.
Las capas de una aplicación pueden residir en la misma maquina física (misma capa) o puede estar distribuido sobre diferentes computadores (n-capas).
Los componentes de cada capa se comunican con otros componentes en otras capas a través de interfaces muy bien definidas.
Este modelo ha sido descrito como una “pirámide invertida de re-uso” donde cada capa agrega responsabilidad y abstracción a la capa directamente sobre ella.
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES
Los principios comunes que se aplican cuando se diseña para usar este estilo de arquitectura incluyen:
• Abstracción. La arquitectura basada en capas abstrae la vista del modelo como un todo mientras que provee suficiente detalle para entender las relaciones entre capas.
• Encapsulamiento. El diseño no hace asunciones acerca de tipos de datos, métodos, propiedades o implementación.
• Funcionalidad claramente definida. El diseño claramente define la separación entre la funcionalidad de cada capa. Capas superiores como la capa de presentación envía comandos a las capas inferiores como la capa de negocios y la capa de datos y los datos fluyen hacia y desde las capas en cualquier sentido.
• Alta cohesion. Cada capa contiene funcionalidad directamente relacionas con la tarea de dicha capa.
• Reutilizable. Las capas inferiores no tienen ninguna dependencia con las capas superiores, permitiéndoles ser reutilizables en otros escenarios.
• Desacople. La comunicacion entre las capas está basada en la abstracción lo que provee un desacople entre las capas.
BENEFICIOS
Los principales beneficios del estilo de arquitectura basado en capas son:
• Abstracción. Las capas permiten cambios que se realicen en un nivel abstracto. Usted puede incrementar o disminuir el nivel de abstracción usado en cada capa de la “pila” jerárquica.
• Aislamiento. El estilo de arquitectura de capas permite asilar los cambios en tecnologías a ciertas capas para reducir el impacto en el sistema total.
• Rendimiento. Distribuir las capas entre múltiples sistemas (físicos) puede incrementar la escalabilidad, la tolerancia a fallos y el rendimiento.
• Mejoras en Pruebas. La capacidad de realizar pruebas se beneficia de tener una interfaces bien definidas para cada capa así como de la habilidad para cambiar a diferentes implementaciones de las interfaces de cada capa.
• Independencia. El estilo de arquitectura basado en capas el requerimiento de considerar el hardware y los problemas de instalación así como las dependencias de interfaces externas.
EJEMPLOS
Algunos tipos comunes de aplicaciones por capas incluyen:
• Aplicaciones de línea de negocios (LOB), como contabilidad, y sistemas de gestión de clientes.
• Aplicaciones web Corporativas y sitios Web
• Aplicaciones corporativas de escritorio o clientes inteligentes con servidores centralizados de aplicación con lógica de negocios.
Los siguientes son algunas variaciones del estilo de arquitectura basado en capas:
• Capas estrictas (Strict layering). Cada capa solo puede invocar a la capa directamente debajo de a ella.
• Saltos de Capas (Layer skipping). Las capas pueden invocar otras capas más profundas que las que están directamente debajo de ellas. Esto puede incrementar el rendimiento pero impacta la portabilidad.
• Capa de Caja Negra (Black-box layering). Los limites de las capas y sus dependencias esta definidas de forma estricta usando interfaces, lo que soporta extensiones en run-time, intercepción y mejora la capacidad de realiza pruebas.
• Capa de Caja Blanca (White-box layering). Clases que colaboran entre los límites de las capas y están altamente acopladas.
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