Layered Architecture / レイヤードアーキテクチャ

レイヤードアーキテクチャとは

レイヤードアーキテクチャは、n層アーキテクチャとも呼ばれ、システムを一連の論理的なレイヤーに編成するソフトウェア設計パターンです。各レイヤーはシステム全体の中で特定の責任と役割を持っています。レイヤーは互いの上に積み重ねられ、各レイヤーは下のレイヤーが提供するサービスに依存し、上のレイヤーにサービスを提供します。このアーキテクチャスタイルは、関心の分離、モジュール性、レイヤー間の疎結合を促進します。

典型的なレイヤードアーキテクチャのレイヤー

1. プレゼンテーション層（UI層）
   • ユーザーに情報を提示し、ユーザーとのインタラクションを処理する責任を持ちます。
   • データを取得し、ユーザーインターフェースを更新するためにアプリケーション層と通信します。
   • 例：ウェブページ、モバイルアプリの画面、デスクトップアプリケーションのUI。
2. アプリケーション層（サービス層）
   • ビジネスロジックを含み、アプリケーションのワークフローを調整します。
   • プレゼンテーション層からのリクエストを受け取り、処理し、リクエストを満たすためにドメイン層とやり取りします。
   • プレゼンテーション層とドメイン層の間の仲介役を務めます。
3. ドメイン層（ビジネスロジック層）
   • システムのコアとなるビジネスの概念、ルール、ロジックを表します。
   • ビジネスの振る舞いをカプセル化したドメインオブジェクト、エンティティ、サービスを含みます。
   • 他のレイヤーから独立しており、ビジネスドメインにのみ焦点を当てています。
4. インフラストラクチャ層（永続化層）
   • データベース、ファイルシステム、外部サービスなどの外部システムとのやり取りを処理します。
   • データの保存と取得のための永続化メカニズムを提供します。
   • ドメイン層で使用されるリポジトリやデータアクセスオブジェクト（DAO）を実装します。

レイヤードアーキテクチャの利点

• 関心の分離：各レイヤーは特定の責任を持ち、システムの特定の側面に焦点を当てることで、モジュール設計と保守性を促進します。
• 疎結合：レイヤーは明確に定義されたインターフェースを介して通信するため、レイヤー間の依存関係が減り、個々のレイヤーの変更や置き換えが容易になります。
• 再利用性：レイヤー構造により、システムの異なる部分や複数のシステム間でコンポーネントを再利用できるようになります。
• スケーラビリティ：レイヤーは、システムの特定の要件に基づいて個別にスケーリングでき、リソースの利用効率とパフォーマンスの最適化が可能になります。

レイヤードアーキテクチャの欠点

• パフォーマンスのオーバーヘッド：レイヤー間の通信は、特にレイヤーが物理的に分離されている場合やシステムに多くのレイヤーがある場合に、追加のパフォーマンスオーバーヘッドを引き起こす可能性があります。
• 複雑さ：レイヤーの数が増えると、システム全体の複雑さが増し、理解と保守が難しくなる可能性があります。
• 密結合：適切に設計されていない場合、レイヤーが密結合になり、システム全体に影響を与えずに個々のレイヤーを変更したり置き換えたりすることが難しくなる可能性があります。

レイヤードアーキテクチャの適用シーン

• エンタープライズアプリケーション：レイヤードアーキテクチャは、関心の明確な分離とモジュール性が重要な大規模で複雑なエンタープライズアプリケーションでよく使用されます。
• ドメイン駆動設計：レイヤードアーキテクチャは、ドメイン層がシステムの中心となり、他のレイヤーがそれをサポートし、やり取りするドメイン駆動設計（DDD）の原則とよく合致します。
• 進化的アーキテクチャ：レイヤードアーキテクチャは、レイヤーをシステム全体に影響を与えずに個別に変更または置き換えることができるため、システムを時間の経過とともに進化させることができます。

レイヤードアーキテクチャは、複雑なシステムを論理的なレイヤーに分割して構成するための構造化されたアプローチを提供します。関心の分離、モジュール性、疎結合を促進し、システムの保守性、スケーラビリティ、変化する要件への適応性を高めます。

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