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Flexible Anwendungsarchitektur mit der Clean und der Hexagonal Architecture

Online-Workshop am 19. März 2025, ca. 9:00 bis 16 Uhr
Neu ist immer besser! Zugegeben, nicht jeder ist dieser Meinung. In meiner Ansicht baut Neues oft auf Altem auf. Durch die Aufnahme neuer Ideen und die Beseitigung identifizierter Schwächen stellt Neues oft eine Verbesserung dar. Setzen wir dies in den Kontext von Architekturmustern, ist eine Entwicklung der Schichtenarchitektur als De-facto-Standard hin zu Ports-&-Adapters-basierenden Architekturmustern, wie zum Beispiel der Clean oder Hexagonal Architecture, als neue De-facto-Standards wahrzunehmen.

Geht es allerdings darum, diese Architekturmuster im eigenen Projektkontext anzuwenden, ist der Wissensaufbau zeitgleich mit der Entwicklung neuer Features eine hohe Hürde. Clean und Hexagonal Architecture stehen für Qualität und enthalten mehr Designregeln und -prinzipien als die Schichtenarchitektur. Dennoch kann schnell ein Verständnis für diese fortgeschrittenen Architekturmuster aufgebaut und im Entwicklungsalltag angewendet werden.

Im Workshop „Flexible Anwendungsarchitektur“ beschreibe ich die grundlegenden Konzepte des Clean Architecture Pattern anhand konkreter Anwendungsfälle. Die Theorie wird mit Code-Beispielen und Übungen in Java vertieft. Im Fokus des Architekturentwurfs steht die Wartbarkeit und die Erweiterbarkeit der Softwarearchitektur. Darauf aufbauend werden die Philosophie der Evolutionären Architektur diskutiert und technische Lösungsstrategien erläutert. Ich möchte aufzeigen, dass die Lernkurve genommen werden kann und die Teilnehmer zur weiteren Vertiefung im Selbststudium befähigen. Hierfür erhältst Du alle Trainingsmaterialien und Zugang zu einer Demo-Anwendung.

Vorkenntnisse

Teilnehmer:innen sollten die folgenden Kenntnisse und Erfahrung mitbringen:

  • Mehr als 12 Monate praktische Erfahrung in arbeitsteiliger Softwareentwicklung im Team
  • Kenntnisse und praktische Erfahrung in mindestens einer höheren Programmiersprache (bevorzugt Java, Kotlin, C#, Python)
  • Vertraut mit Schichtenarchitektur, SOLID Prinzipien, Entwurfsmustern, Dependency Injection sowie Konzepte der Modularisierung (Module, Pakete, Namensräume)
  • Vertraut mit der Erstellung fachlicher Objektmodelle in Java oder in einer vergleichbaren Programmiersprache

Lernziele

  • Die Probleme der Schichtenarchitektur erkennen und ihnen mittels Ports & Adapters sowie fachlicher Modularisierung begegnen können
  • Die Clean und Hexagonal Architecture implementieren sowie diese Architekturmuster unterscheiden können
  • Unterschiedliche Modularisierungsvarianten und Mappings-Strategien für die Clean und Hexagonal Architecture anwenden können
  • Die Möglichkeit, Architektur mittels Architekturtest kontinuierlich zu testen und das Mindset der Evolutionären Architektur anzuwenden
  • Der praktische Teil in Java wird unterstützt durch eine Demo-Anwendung inklusive Programmierübungen.

Agenda

Softwarearchitektur als Struktur und Methodik
  • Funktionale Systemdekomposition und Modularisierung
  • Architekturmuster, Architekturprinzipien, Entwurfsmuster und Mustersprache
  • Time-To-Adaption und strukturelle Qualität von Softwarearchitektur
Ports & Adapters Architekturmuster
  • Die Schwächen der Schichtenarchitektur
  • Von der Schichtenarchitektur zu Ports & Adapters Architekturmuster
Eine isolierte Domäne erstellen
  • Implementierung von Geschäftsobjekten und Fachwerten nach dem Prinzip des Rich Domain Model
  • Domänen-bezogene Datenvalidierung implementieren
  • Unterschiedliche Aufgaben auf die Klassenstereotypen Service, Root Entity, Entity und Value Object verteilen
  • Code-Übung: Domänenmodell
Hexagonal Architecture
  • Die Domäne in der Hexagonal Architecture
  • Der Application Ring der Hexagonal Architecture
  • Der Framework Ring der Hexagonal Architecture
  • Der Klassenstereotyp ApplicationService, Repository, Controller und ServiceClient
  • Call-Flow durch die Hexagonal Architecture mit Code-Demo
Clean Architecture
  • Die Domäne in der Clean Architecture
  • Der Use-Case-Ring der Clean Architecture
  • Prinzipien des Use-Case-Schnitt
  • Der Framework Ring der Clean Architecture
  • Call-Flow durch die Clean Architecture
  • Code-Übung: Use-Case-Ring und Framework-Ring
Mapping-Strategien für Ports & Adapters basierende Architekturmuster
  • One-Way-, Two-Way- und Full-Mapping-Strategie
  • Mappings mit Third-Party-Bibliotheken vereinfachen
  • Mapper, Konverter und Factories
  • Code-Übung: Two-Way-Mapping-Strategie
Domain-Driven Modularization
  • Modularisierung mit Domänenmodulen anhand Root Entities
  • Strukturierung von Domänenmodulen
  • Entwurfsmuster für Beziehungen zwischen den Domänenmodulen
  • Coding-Übung: Abhängigkeiten zwischen Domänenmodulen
Evolutionäre Architektur
  • Motivation für Architektur-Disziplin anhand der Broken Window Theory
  • Das Mindset der Evolutionären Architektur
  • Fitness Functions für die Clean und Hexagonal Architecture
  • Coding-Übung: Clean Architecture Fitness Functions mit ArchUnit

 

Technische Anforderungen

  • Jede Teilnehmer:in trägt dafür Sorge, dass eine Demo-Anwendung von GitHub geklont werden kann.
  • Jede Teilnehmer:in trägt dafür Sorge, dass eine lauffähige Java-Entwicklungsumgebung mit der IDE seiner Wahl (empfohlen: IntelliJ) mit dem Build-Tool Maven für die Durchführung der Programmierübungen bereitsteht.
  • Alternative für C# und Kotlin trägt die Teilnehmer:in dafür Sorge, dass ein Projekt erstellt und ausgeführt werden kann.
  • Der Workshop wird über Teams durchgeführt.
Wichtige Hinweise:
  • Code-Übungen und -beispiele sind ausschließlich in Java.
  • Die Übungen können mit eingeschränktem Support auch in anderen Sprachen durchgeführt werden. Die Teilnehmer:in muss sich eine entsprechende Entwicklungsumgebung (IDE, Build-Tool, Programmiersprache) einrichten und trägt die Verantwortung, dass diese Umgebung funktioniert. Die Sprache muss Interfaces unterstützen.
  • Die Teilnehmer:innen, die Java verwenden, sollten im besten Fall IntelliJ, Maven und Java 21 oder höher installiert haben. Auch andere IDE und Build-Tools sind möglich.
  • Teilnehmer:innen, die das Demoprojekt verwenden möchten, benötigen allerdings Maven (Version 3.9.6 oder höher).

Speaker

 

Matthias Eschhold
Matthias Eschhold ist Lead-Architekt der E-Mobilität bei der EnBW AG. Als Experte für Domain-driven Design gestaltet er die IT-Landschaft und Team-Topologien der E-Mobilität. Trotz strategischer Schwerpunkte bleibt er mit Java und Spring Boot nah am Code, entwickelt Prototypen und führt Refactorings durch. Als Trainer vermittelt er seit Jahren praxisnahe Softwarearchitektur, die Theorie und Projektrealität verbindet.
m.eschhold@architecture-enablers.de

 

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