Software Architecture क्या हैं? उदाहरण, टूल्‍स, डिजाइन [2024 गाइड]

Software Architecture in Hindi – सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर हिंदी में

टेक्नोलॉजी की दुनिया में, छोटे बच्चों से लेकर युवाओं तक और युवाओं से लेकर बूढ़ों तक हर कोई अपने स्मार्टफोन, लैपटॉप, कंप्यूटर, पीडीए आदि का उपयोग करके किसी भी सरल या जटिल कार्य को कुछ सॉफ्टवेयर प्रोग्राम का उपयोग करके ऑनलाइन हल करता है, वहां सब कुछ बहुत सरल दिखता है। लेकिन केवल उपयोग करने वालों के लिए। साथ ही, एक अच्छे सॉफ़्टवेयर का उद्देश्य यूजर-फ्रैंडली वातावरण में अच्छी गुणवत्ता वाली सर्विसेस प्रदान करना है। वहां किसी भी सॉफ्टवेयर उत्पाद का समग्र सार उसे यूजर के उपयोग के लिए सरल और बहुत आसान बनाता है। लेकिन अगर हम पीछे देखें तो एक जटिल सॉफ़्टवेयर एप्लिकेशन के निर्माण में जटिल प्रोसेसेस शामिल होती हैं जिनमें कई एलिमेंटस् शामिल होते हैं जिनमें से कोडिंग एक छोटा सा हिस्सा है।

एक बिज़नेस एनालिस्ट द्वारा व्यावसायिक आवश्यकताओं को इकट्ठा करने के बाद डेवलपर टीम सॉफ्टवेयर रिक्वायरमेंट स्पेसिफिकेशन (SRS) पर काम करना शुरू करती है, क्रमिक रूप से यह परीक्षण, स्वीकृति, तैनाती, मेंटेन आदि जैसे विभिन्न चरणों से गुजरती है।

प्रत्येक सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट प्रोसेस कुछ क्रमिक चरणों का पालन करके की जाती है। जो इस सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट लाइफ साइकल (SDLC) के अंतर्गत आता है। सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट लाइफ साइकल के डिज़ाइन चरण में सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर को परिभाषित और प्रलेखित किया जाता है।

इसलिए इस लेख में हम सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट लाइफ साइकल (SDLC) का एक महत्वपूर्ण एलिमेंट यानी सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर के बारे में स्पष्ट रूप से चर्चा करेंगे।

Software Architecture in Hindi – सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर हिंदी में

एक मजबूत नींव नवीन और परिष्कृत सॉफ्टवेयर डेवलप करने की कुंजी है जो उत्पाद-बाज़ार के लिए उपयुक्त साबित होती है और यूजर्स के लिए समस्याओं का समाधान करती है। क्या आपने उन प्रोजेक्ट्स पर काम किया था जो डेवलपमेंट के पहले कुछ दौर के बाद दोहराना असंभव लग रहा था? ऐसे प्रोजेक्ट्स जो दूसरी साँस लेने का अवसर मिलने से पहले ही विरासत में बदल गए? यहां सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर का महत्व सामने आता है। यह मायने रखता है; यह हमेशा होता है।

सॉफ़्टवेयर इंडस्ट्री में, जब लोग ‘सॉफ़्टवेयर’ के बारे में बात करते हैं, तो वे किसी सॉफ़्टवेयर सिस्टम के इंटरनल डिज़ाइन के सबसे महत्वपूर्ण भाग की बहुत अस्पष्ट धारणा का उल्लेख करते हैं। और कुछ ऐसे फैक्टर्स हैं जो इस नींव में योगदान दे रहे हैं, जैसे – सॉफ्टवेयर आर्किटेक्ट और डिजाइनरों के बीच आपसी समझ, सही डिजाइन निर्णय और आसानी से समझने योग्य कोड।

अच्छा सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर पूरे जीवनकाल में सॉफ्टवेयर की गुणवत्ता विशेषताओं को बनाए रखने में मदद करता है, जिससे समय के साथ सॉफ्टवेयर को स्केल करना और विकसित करना आसान हो जाता है। जानें कि सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर क्या है, यह क्यों महत्वपूर्ण है, और सुरक्षित, स्केलेबल और विश्वसनीय सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन करने के लिए आपको किन प्रथाओं का पालन करना चाहिए।

सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट प्रोसेस सपनों का घर बनाने के समान है। यदि नींव मजबूत है, तो यह समय की कसौटी पर खरी उतरेगी और जीवन भर ग्राहक की जरूरतों को पूरा करेगी। दूसरी ओर, मजबूत नींव के बिना सॉफ्टवेयर ताश के घर की तुलना में तेजी से ढह जाता है। सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर यह सुनिश्चित करता है कि सॉफ़्टवेयर की नींव मजबूत हो और यह वही हो जो ग्राहक चाहता है।

आइए एनोलॉजी को जारी रखें।

घर बनाते समय प्रोसेस की शुरुआत में ही कुछ निर्णय लेने की आवश्यकता होती है। इन निर्णयों में उपयोग की जाने वाली सामग्री, घर का डिज़ाइन, इंटरनल आर्किटेक्चर आदि शामिल हैं। ये निर्णय घर की दीर्घायु, मजबूती और गुणवत्ता को परिभाषित करते हैं। इसके अलावा, मजबूत नींव के साथ शीर्ष पर नई मंजिलें बनाना आसान हो जाता है।

इसी तरह, सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर लंबे समय में सॉफ्टवेयर की आंतरिक गुणवत्ता को परिभाषित करने वाले आवश्यक मापदंडों के संबंध में निर्णय लेता है। यह सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट साइकल (आवश्यकताओं के विश्लेषण के बाद) के प्रारंभ में होता है क्योंकि आगे का डेवलपमेंट इस पर निर्भर करेगा।

यह लेख सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर पर विस्तार से चर्चा करता है।

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर क्या है?

Software Architecture Kya Hai?

“अधिकांश सफल सॉफ़्टवेयर प्रोजेक्ट्स में, उस प्रोजेक्ट पर काम करने वाले विशेषज्ञ डेवलपर्स के पास सिस्टम डिज़ाइन की शेयर समझ होती है। इस शेयर्ड समझ को आर्किटेक्चर कहा जाता है।”

– मार्टिन फाउलर

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर सॉफ़्टवेयर का हाई-लेवल डिज़ाइन और आर्गेनाइजेशन है जिसमें हम इसकी समग्र संरचना के संबंध में महत्वपूर्ण निर्णय लेते हैं, जैसे कंपोनेंट्स के बीच संबंध, डेटा फ्लो पैटर्न और सिस्टम के विभिन्न भागों के बीच कम्युनिकेशन के मैकेनिजम।

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर में आमतौर पर शामिल हैं:

सॉफ़्टवेयर के मूलभूत सार, मॉड्यूल और इंटरफ़ेस को परिभाषित करना।

यह सुनिश्चित करने के लिए गाइडलाइन्स और सिद्धांत स्थापित करना कि सिस्टम को उसकी कार्यात्मक और गैर-कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एक अच्छा सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर परफॉरमेंस, गुणवत्ता, स्केलेबिलिटी, रखरखाव, प्रबंधनीयता और प्रयोज्यता को परिभाषित करने में मदद करता है। लक्ष्य यह सुनिश्चित करना है कि आपका सॉफ़्टवेयर लचीला, विस्तार योग्य है और नई आवश्यकताएं सामने आने पर विकसित हो सकता है।

प्रभावी डेवलपमेंट के लिए सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर के बारे में व्यवस्थित रूप से सोचना जरूरी है। इस तरह, आप सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट लाइफसाइकल के दौरान उत्पन्न होने वाली त्रुटियों, बग और अन्य समस्याओं के जोखिम को कम करते हुए सॉफ़्टवेयर को आसानी से डेवलप, टेस्‍ट, डिप्‍लॉय और मेंटेन रख सकते हैं।

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर एक सिस्टम के मौलिक आर्गेनाइजेशन को परिभाषित करता है और अधिक सरलता से एक संरचित समाधान को परिभाषित करता है। यह परिभाषित करता है कि सॉफ्टवेयर सिस्टम के कंपोनेंट्स को कैसे इकट्ठा किया जाता है, उनके बीच संबंध और कम्युनिकेशन होता है। यह डेवलपर टीम के लिए सॉफ़्टवेयर एप्लिकेशन और डेवलपमेंट के आधार के लिए एक ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है। सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर चीजों की एक सूची को परिभाषित करता है जिसके परिणामस्वरूप सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट प्रोसेस में कई चीजें आसान हो जाती हैं।

• एक सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर एक सिस्टम की स्ट्रक्चर को परिभाषित करता है।
• एक सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर एक सिस्टम के व्यवहार को परिभाषित करता है।
• एक सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर कंपोनेंट संबंध को परिभाषित करता है।
• एक सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर कम्युनिकेशन स्ट्रक्चर को परिभाषित करता है।
• एक सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर हितधारक की जरूरतों को संतुलित करता है।
• एक सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर टीम स्ट्रक्चर को प्रभावित करता है।
• एक सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर महत्वपूर्ण एलिमेंटस् पर केंद्रित होता है।
• एक सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर शुरुआती डिज़ाइन निर्णयों को कैप्चर करता है।

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर के कैरेक्टरिस्टिक

आर्किटेक्ट आर्किटेक्चर विशेषताओं को ऑपरेशन, शायद ही कभी दिखने वाली आवश्यकताओं, स्ट्रक्चर आदि के आधार पर व्यापक श्रेणियों में अलग करते हैं। नीचे कुछ महत्वपूर्ण विशेषताओं को समझाया गया है जिन्हें आमतौर पर माना जाता है।

ऑपरेशनल आर्किटेक्चर कैरेक्टरिस्टिक	उपलब्धतापरफॉरमेंसविश्वसनीयताकम फाल्ट टॉलरेंसअनुमापकता
स्ट्रक्चरत्मक आर्किटेक्चर कैरेक्टरिस्टिक	कॉन्फ़िगरेशन क्षमताएक्सटेंसिबिलिटीसमर्थनशीलतापोर्टेबिलिटीमैंटेनाबिलिटी
क्रॉस-कटिंग आर्किटेक्चर कैरेक्टरिस्टिक	सरल उपयोगसुरक्षाप्रयोज्यगोपनीयतासाध्यता

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर उदाहरण

Example of Software Architecture in Hindi

Model-View-Controller (MVC)  पैटर्न एक सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर का एक उदाहरण है जिसका उपयोग वेब और डेस्कटॉप एप्लिकेशन्स में यूजर इंटरफेस विकसित करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। इस पैटर्न में, हम सॉफ्टवेयर सिस्टम को निम्नलिखित तीन कंपोनेंट्स में विभाजित करते हैं:

1. Model सिस्टम के डेटा और बिजनेस लॉजिक का प्रतिनिधित्व करता है। यह डेटाबेस के साथ इंटरैक्ट करता है, डेटा को प्रोसेस करता है और गणना करता है।
2. View सिस्टम के यूजर इंटरफेस का प्रतिनिधित्व करता है। यह यूजर को डेटा प्रदर्शित करता है और उनसे इनपुट प्राप्त करता है। दृश्य View आमतौर पर HTML, CSS और JavaScript का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है।
3. Controller, Model और View के बीच इंटरैक्शन का प्रबंधन करता है। यह View से यूजर इनपुट प्राप्त करता है, इसे प्रोसेस करता है, और तदनुसार मॉडल को अपडेट करता है। कंट्रोलर मॉडल में परिवर्तनों को प्रतिबिंबित करने के लिए View को भी अपडेट करता है।

MVC पैटर्न का लाभ यह है कि यह सॉफ्टवेयर सिस्टम के सभी कंपोनेंट्स को अलग करता है, जिससे सॉफ्टवेयर को बनाए रखना, परीक्षण करना और विस्तार करना आसान हो जाता है। यूजर इंटरफ़ेस में परिवर्तन मॉडल या कंट्रोलर को प्रभावित नहीं करते हैं, और इसके विपरीत। इसके अलावा, आप सिस्टम को बिना कोई बग या अप्रत्याशित व्यवहार का परिचय देते हुए आसानी से मॉडिफाई और बढ़ा सकते हैं।

MVC पैटर्न इस बात का एक उत्कृष्ट उदाहरण है कि कैसे सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट आर्किटेक्चर एक हाई-लेवल सिस्टम स्ट्रक्चर तैयार करता है, जो सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट के लिए एक ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है और यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम अपनी कार्यात्मक और गैर-कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करता है।

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर क्यों महत्वपूर्ण है?

Importance of Software Architecture in Hindi

एक आर्गनाइज्ड सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर सॉफ़्टवेयर की आंतरिक गुणवत्ता की दीर्घायु सुनिश्चित करने में मदद करता है।

आइये एक उदाहरण की सहायता से समझते हैं:

मान लीजिए कि आपके पास दो समान उत्पाद हैं जिन्हें आपने तीन महीने के अंतराल में लॉन्च किया है। दो परिदृश्य हैं:

आपने प्रोडक्‍ट A को जनवरी 2023 में लॉन्च किया था। यह एक अव्यवस्थित स्रोत कोड को सपोर्ट करता है क्योंकि डेवलपमेंट टीम जल्द से जल्द बाजार को लॉन्च और एकाधिकार करना चाहती थी।

आपने मार्च 2023 में प्रोडक्ट B लॉन्च किया। इसमें एक अच्छी तरह से संरचित और व्यवस्थित सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर है। डेवलपमेंट टीम ने प्रोसेस की शुरुआत में डिजाइन और आर्किटेक्चरल निर्णयों पर काम किया, और तेजी से लॉन्च की तुलना में गुणवत्ता को प्राथमिकता दी।

कौन सा प्रोडक्ट अधिक सफल होगा: A या B?

प्रोडक्ट A प्रारंभ में बाज़ार पर एकाधिकार स्थापित कर सकता है और बेहतर कन्‍वर्शन कर सकता है। हालाँकि, उत्पाद को अपनाना अंततः कम हो जाएगा क्योंकि गड़बड़ कोड तकनीकी दुर्घटना को जन्म देगा। ये दुर्घटनाएं, बदले में, तुरंत नए अपडेट और बग फिक्स पेश करना चुनौतीपूर्ण बना देंगे।

दूसरी ओर, प्रोडक्ट B में बाज़ार में प्रवेश का अंतर हो सकता है, लेकिन तेज़ शिपिंग ताल बनाए रखना आसान होगा। शिपिंग तालमेल को तोड़े बिना ग्राहकों की जरूरतों का ध्यान रखा जाएगा, जिससे बड़ी जीत हासिल होगी।

इसीलिए सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग में आर्किटेक्चर मायने रखता है। यह सुनिश्चित करता है कि आप तेज़ शिपिंग तालमेल बनाए रखते हुए उच्च गुणवत्ता वाला सॉफ़्टवेयर जारी करें।

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सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर प्रिंसिपल: S.O.L.I.D.

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर को S.O.L.I.D. का पालन करना होगा। सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग में आर्किटेक्चरल डिजाइन के सिद्धांत, जिनमें शामिल हैं

1. Single-Responsibility Principle (सिंगल-रिस्पांसिबिलिटी प्रिंसिपल)

सिंगल- रिस्पांसिबिलिटी प्रिंसिपल कहता है कि प्रत्येक क्लास की केवल एक ही जिम्मेदारी होनी चाहिए। आइडिया यह है कि डेवलपर्स को छोटी, केंद्रित क्‍लासेस बनाने के लिए प्रोत्साहित किया जाए जिनका परीक्षण करना और मेंटेन करना आसान हो।

2. Open-Closed Principle (ओपन-क्लोज़्ड प्रिंसिपल)

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर के ओपन-क्लोज़्ड प्रिंसिपल के अनुसार, आपको किसी क्लास के मौजूदा कोड को बदले बिना उसमें नई कार्यक्षमता जोड़ने में सक्षम होना चाहिए। लक्ष्य लचीला, विस्तार योग्य सिस्टम बनाने के लिए इंटरफेस और अमूर्त क्‍लासेस के उपयोग को प्रोत्साहित करना है।

3. Liskov Substitution Principle (लिस्कोव सब्स्टिटूशन प्रिंसिपल)

लिस्कोव सब्स्टिटूशन प्रिंसिपल के अनुसार, सबक्‍लासेस को बेस क्‍लासेस के लिए प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। आपको त्रुटियों या अप्रत्याशित व्यवहार के बिना इसके मूल क्‍लास के बजाय सबक्‍लास का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए। यह सिद्धांत पदानुक्रमित वर्ग स्ट्रक्चर के निर्माण को प्रोत्साहित करता है जिनके बारे में तर्क करना आसान है।

4. Interface Segregation Principle (इंटरफ़ेस सेग्रीगेशन प्रिंसिपल)

इंटरफ़ेस सेग्रीगेशन प्रिंसिपल कहता है कि सभी यूजर इंटरफ़ेस अलग होने चाहिए। साथ ही, एक सामान्य-उद्देश्य वाले इंटरफ़ेस पर कई इरादे-संचालित इंटरफ़ेस रखना एक अच्छा अभ्यास है। इस सिद्धांत का उद्देश्य सामंजस्यपूर्ण, केंद्रित इंटरफेस के निर्माण को प्रोत्साहित करना है जो उपयोग और मेंटेन में आसान हो।

5. Dependency Inversion Principle (डिपेंडेंसी इनवर्शन प्रिंसिपल)

डिपेंडेंसी इनवर्शन प्रिंसिपल के अनुसार, मॉड्यूल को इंटरफेस या एबस्‍ट्रैक्‍ट क्‍लासेस पर निर्भर होना चाहिए, न कि ठोस क्‍लासेस और कार्यों पर। यह सिद्धांत शिथिल युग्मित, लचीली सिस्‍टम बनाने के लिए इंटरफेस और एबस्‍ट्रैक्‍ट क्‍लासेस का उपयोग करने को प्रोत्साहित करता है।

अच्छे सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर के फीचर्स

Characteristics of Good Software Architecture in Hindi

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर की उल्लेखनीय विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैं:

• निर्बाध कार्यक्षमता: सॉफ़्टवेयर सिस्टम को बिना किसी बग या रुकावट के इच्छित कार्य करना चाहिए।
• विश्वसनीयता: सॉफ़्टवेयर सिस्टम को पर्यावरण और इनपुट संख्या की परवाह किए बिना, सर्वोत्तम परफॉरमेंस करना चाहिए।
• मेन्टेन–एबिलिटी: आपकी टीम मौजूदा सिस्टम की कार्यक्षमता को बाधित किए बिना सॉफ़्टवेयर में नवीन परिवर्तन लाने में सक्षम होनी चाहिए।
• सुरक्षा: सॉफ़्टवेयर सभी बाहरी या आंतरिक हमलों से सुरक्षित होना चाहिए।
• न्यूनतम तकनीकी ऋण: स्रोत कोड गन्दा या विरोधी पैटर्न से भरा होने के बजाय साफ और व्यवस्थित होना चाहिए। यह कोड रीफैक्टरिंग प्रयासों और संबंधित तकनीकी ऋण को कम करता है।
• परीक्षण योग्यता: आपको तेज बग पहचान के लिए निर्बाध रूप से सॉफ्टवेयर परीक्षण करना चाहिए, जिससे बाजार में आने का समय कम हो जाएगा।
• मॉड्यूलैरिटी: आपको सॉफ़्टवेयर सिस्टम को छोटे, अधिक प्रबंधनीय मॉड्यूल में विभाजित करने में सक्षम होना चाहिए। ऑपरेशन्स को बढ़ाते समय माइक्रोसर्विसेज आर्किटेक्चर को पेश करते समय यह मददगार साबित होता है।

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लोकप्रिय सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चरल पैटर्न

Popular Patterns of Software Architectural in Hindi

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर पैटर्न एक पुन: प्रयोज्य समाधान है जो सामान्यतः होने वाली समस्याओं के लिए सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर डिज़ाइन करने में मदद करता है।

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर पैटर्न उन डिज़ाइन स्ट्रक्चर्स को पकड़ने का एक तरीका प्रदान करते हैं जिन्होंने उन्हें पुन: उपयोग करने के इरादे से अच्छा परफॉरमेंस किया है। एक आर्किटेक्चर के निर्माण में पैटर्न का चयन, टैलरिंग और संयोजन शामिल है।

एक ऑनलाइन शॉपिंग ऐप डिज़ाइन करने के लिए सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट प्रोजेक्ट के बारे में सोचें। इस ऐप को बनाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण चीज़ जो आपको चाहिए वह है इसके प्रोग्रामिंग आर्किटेक्चर और डिज़ाइन को परिभाषित करना। ये नींव के स्तंभ हैं जिन पर आपका ऐप बनाया जाएगा। उदाहरण के लिए, उत्पाद सुझावों के लिए एल्गोरिदम कैसे कार्य करेगा? शॉपिंग कार्ट कैसे काम करेगी? सूची जारी है.

इसे मुख्यधारा और आवर्ती सॉफ़्टवेयर इंजीनियरिंग समस्याओं के समाधान के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। ऑनलाइन शॉपिंग ऐप में, हम फिर से उत्पादों का सुझाव देने और हमारे ऐप की मांगों के अनुसार बदलाव करने के लिए पहले से स्थापित एल्गोरिदम का उपयोग कर सकते हैं। सुझाव मॉड्यूल के कार्यान्वयन में शामिल आर्किटेक्चर समग्र आर्किटेक्चरल पैटर्न का केवल एक हिस्सा है।

कुछ साल पहले भी, इन मुद्दों को हल करने के स्थापित पैटर्न बहुत सीमित थे। हालाँकि, आज, सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट की प्रगति और डेवलपमेंट के साथ, हमें विभिन्न ऐप प्रकारों के लिए उपयुक्त मुट्ठी भर प्रोग्रामिंग आर्किटेक्चर मॉडल मिल गए हैं।

1. Layered Architecture Pattern (लेयर्ड आर्किटेक्चर पैटर्न)

यह पैटर्न अपनी आसानी से विकसित करने और बनाए रखने की सुविधा के लिए सॉफ्टवेयर इंडस्ट्री में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले आर्किटेक्चरल पैटर्न में से एक है।

जैसा कि नाम से पता चलता है, लेयर्ड सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर एक स्तरीय दृष्टिकोण का उपयोग करता है जहां एक लेयर उच्च लेयर को सेवाएं प्रदान करती है। यह लेयर्ड दृष्टिकोण सॉफ्टवेयर इंडस्ट्री में लोकप्रिय है क्योंकि इसे विकसित करना और बनाए रखना आसान है। लेयर्ड आर्किटेक्चर पैटर्न में, सभी कंपोनेंट आपस में जुड़े हुए हैं और एक दूसरे पर निर्भर नहीं हैं।

इस पैटर्न का उपयोग उन प्रोग्राम्स को स्ट्रक्चर करने के लिए किया जाता है जिन्हें सब-टास्‍क के समूहों में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक को अमूर्तता के एक निर्दिष्ट स्तर पर। यहां प्रत्येक लेयर उच्च लेयर को सेवाएं प्रदान करती है।

MVC (मॉडल-व्यू-कंट्रोलर) पैटर्न एक लेयर्ड आर्किटेक्चर पैटर्न का एक विशिष्ट उदाहरण है जो तीन-लेयर दृष्टिकोण को नियोजित करता है।

लेयर्ड आर्किटेक्चर पैटर्न कब चुनें?

• समय सीमित है, और डेवलपर्स को शीघ्रता से एक ऐप बनाने की आवश्यकता है
• ऐसे ऐप्स जिन्हें सख्त मेंटेन और परीक्षण योग्यता स्‍डैंडर्डस् की आवश्यकता होती है
• बिजनेस ऐप्स जिन्हें पारंपरिक आईटी स्ट्रक्चर्स को अपनाने की आवश्यकता है

2. Event-driven Architecture Pattern (इवेंट-ड्रिवन आर्किटेक्चर पैटर्न)

यह अत्यधिक स्केलेबल सिस्टम विकसित करने के लिए सबसे आम तौर पर आवंटित एसिंक्रोनस आर्किटेक्चर पैटर्न है।

लेयर्ड सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर पैटर्न के विपरीत, इवेंट-ड्रिवन आर्किटेक्चर पैटर्न एक आधुनिक दृष्टिकोण है जो “इवेंट” डेटा पर केंद्रित होता है। यह पैटर्न ऐप मॉड्यूल को परिभाषित घटनाओं के घटित होने पर उन पर कार्रवाई करने में सक्षम बनाता है। इसमें सिंगल-उद्देश्यीय ईवेंट-प्रोसेसिंग कंपोनेंट शामिल हैं जो घटनाओं को अतुल्यकालिक रूप से सुनते हैं और प्रोसेस करते हैं। इन पैटर्न में दो श्रेणियां शामिल हैं: ब्रोकर टोपोलॉजी और मीडिएटर टोपोलॉजी।

इवेंट-ड्रिवन आर्किटेक्चर पैटर्न कब चुनें?

• आप ऐसे जटिल ऐप्स विकसित कर रहे हैं जो निर्बाध डेटा प्रवाह की मांग करते हैं
• आप यूजर इंटरफेस बना रहे हैं
• आप ऐसे ऐप्स बना रहे हैं जिनमें एसिंक्रोनस डेटा फ्लो सिस्टम हैं

3. Microkernel Architecture Pattern (माइक्रोकर्नेल आर्किटेक्चर पैटर्न)

माइक्रोकर्नेल आर्किटेक्चर पैटर्न को प्लगइन आर्किटेक्चर पैटर्न भी कहा जाता है। इस आर्किटेक्चर पैटर्न का उपयोग तब किया जाता है जब सॉफ़्टवेयर टीमें विनिमेय कंपोनेंट्स के साथ सिस्टम बनाती हैं। यह पैटर्न उन एप्लिकेशन्स के लिए आदर्श है जिन्हें उभरती सिस्टम आवश्यकताओं के अनुकूल पर्याप्त लचीलेपन की आवश्यकता होती है।

यह पैटर्न उन ऐप्स के लिए सबसे उपयुक्त है जिन्हें बार-बार बदलती सिस्टम आवश्यकताओं के लिए अनुकूली और लचीला होना आवश्यक है। इसे एक विस्तारित कार्यक्षमता (प्लग-इन) और एक न्यूनतम कार्यात्मक कोर में विभाजित किया गया है। कोर सिस्टम में जटिल सशर्त प्रोसेसेज या असाधारण मामलों के लिए बिना किसी कस्टम कोड के स्‍टैंडर्ड व्यावसायिक लॉजिक शामिल है।

दूसरी ओर, प्लग-इन में स्वतंत्र कंपोनेंट शामिल होते हैं जो कस्टम कोड के माध्यम से विशेष प्रोसेसिंग अतिरिक्त सुविधाओं की पेशकश करके कोर को सपोर्ट करते हैं। माइक्रोकर्नेल इन प्लग-इन की क्षमता और कार्यक्षमता को बढ़ाने के लिए सॉकेट की तरह काम करता है।

माइक्रोकर्नेल आर्किटेक्चर पैटर्न को दो खंडों में विभाजित किया गया है:

• न्यूनतम कार्यात्मक कोर: सिस्टम में जटिल सशर्त प्रोसेसेज के लिए कस्टम कोड के बिना सामान्य बिजनेस लॉजिक शामिल है।
• विस्तारित कार्यक्षमताएँ: प्लगइन्स नामक स्वतंत्र कंपोनेंट कस्टम कोड के माध्यम से विशेष प्रोसेसिंग और अतिरिक्त फीचर्स प्रदान करके कोर को सपोर्ट करते हैं।

माइक्रोकर्नेल आर्किटेक्चर पैटर्न कब चुनें?

• आप वर्कफ़्लो-ओरिएंट एप्लिकेशन बना रहे हैं।
• आप ऐसे ऐप्स बना रहे हैं जिनके लिए लो-लेवल कार्यक्षमताओं और हाई-लेवल कार्यक्षमताओं के बीच अलगाव की आवश्यकता है।
• आप कार्य एवं कार्य शेड्यूलिंग एप्लिकेशन बना रहे हैं।
• आप एंटरप्राइज़ ऐप्स विकसित कर रहे हैं क्योंकि यह पैटर्न स्केलेबिलिटी, एक्स्टेंसिबिलिटी और पोर्टेबिलिटी प्रदान करता है।

4. Microservices Architecture Pattern (माइक्रोसर्विसेज आर्किटेक्चर पैटर्न)

माइक्रोसर्विसेज आर्किटेक्चरल पैटर्न एक मॉड्यूलर सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर उदाहरण है। यह छोटे स्वतंत्र ऐप्स के डेवलपमेंट का अनुसरण करता है जो एक दूसरे के साथ कम्युनिकेशन करते हैं ताकि पूरा सिस्टम निर्बाध रूप से काम करें।

यह पैटर्न डेवलपर्स को ऐप के भीतर उच्च स्तर के एप्लिकेशन और कंपोनेंट डिकॉउलिंग की पेशकश करते हुए ऐप्स को स्वतंत्र रूप से तैनात करने में सक्षम बनाता है। चूंकि माइक्रोसर्विसेज कम्युनिकेशन करते हैं, डेवलपर्स को यह सुनिश्चित करना होगा कि उनके द्वारा भेजे गए संदेश बैकवर्ड-कंपेटिबल बने रहें।

माइक्रोसर्विसेज आर्किटेक्चर पैटर्न कब चुनें?

• आप अच्छी तरह से परिभाषित सीमाओं के साथ कई कॉर्पोरेट डेटा सेटर्स को मैनेज कर रहे हैं।
• आप विशाल और तेजी से बढ़ते डेटा सिस्टम वाले ऐप्स बना रहे हैं
• आप तेजी से नए व्यवसाय और वेब एप्लिकेशन विकसित कर रहे हैं।
• आप अखंड एप्लिकेशन्स को अधिक टिकाऊ पैटर्न पर फिर से लिख रहे हैं।
• आप छोटे कंपोनेंट्स के साथ वेबसाइट बना रहे हैं।

5. Space-based Architecture Pattern (स्पेस-बेस्ड आर्किटेक्चर पैटर्न)

स्पेस-बेस्ड आर्किटेक्चर पैटर्न स्केलेबिलिटी और समवर्ती मुद्दों को संबोधित करने की क्षमता के लिए लोकप्रिय है। यह पैटर्न परिवर्तनशील और अप्रत्याशित समवर्ती यूजर मात्रा वाले ऐप्स के लिए भी सहायक है। यह पैटर्न टपल स्पेस की अवधारणा पर आधारित है।

विकिपीडिया के अनुसार, एक टपल स्पेस समानांतर/ डिस्ट्रिब्यूटेड कंप्यूटिंग के लिए एसोसिएटिव मेमोरी प्रतिमान को लागू करता है। टुपल स्पेस टुपल्स का एक भंडार प्रदान करता है जिसे समवर्ती रूप से एक्सेस किया जा सकता है। स्‍पेस-बेस्‍ड आर्किटेक्चर पैटर्न इस आंकड़े में, प्रोसेसिंग यूनिट कंपोनेंट में वेब-आधारित कंपोनेंट और बैकएंड बिजनेस लॉजिक दोनों शामिल हैं। छोटे वेब ऐप्स को एक ही यूनिट में तैनात किया जा सकता है, जबकि बड़े ऐप्स को कई प्रोसेसिंग यूनिटस् में विभाजित किया जाता है।

वर्चुअलाइज्ड-मिडिलवेयर कंपोनेंट में डेटा सिंक्रनाइज़ेशन और हैंडल अनुरोधों को कंट्रोल करने के लिए जिम्मेदार एलिमेंट शामिल हैं। पूरे स्‍पेस-बेस्‍ड आर्किटेक्चर पैटर्न में कोई सेंट्रल सेंट्रल डेटाबेस नहीं है।

स्‍पेस-बेस्‍ड आर्किटेक्चर पैटर्न कब चुनें?

• आप ईकॉमर्स या सोशल वेबसाइट बना रहे हैं।
• आपके द्वारा बनाए गए ऐप्स क्लिकस्ट्रीम और यूजर लॉग जैसे उच्च-मात्रा डेटा का मैनेजमेंट करते हैं।
• आप ऐसे ऐप्स बना रहे हैं जो स्केलेबिलिटी और समवर्ती समस्याओं का समाधान करते हैं।

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सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर डिज़ाइन के लिए सर्वोत्तम टूल्स कौन से हैं?

Best Tools To Design Software Architecture in Hindi

सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर डिज़ाइन के लिए सर्वोत्तम टूल्स सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर के लिए यहां कुछ सर्वोत्तम सॉफ़्टवेयर दिए गए हैं:

1. UML मॉडलिंग टूल्स

यूनिफाइड मॉडलिंग लैंग्वेज (UML) एक स्‍टैंडर्ड विज़ुअल मॉडलिंग लैंग्वेज है जिसका उपयोग सॉफ्टवेयर सिस्टम को डिजाइन करने के लिए किया जाता है। इसमें विभिन्न सिस्टम पहलुओं का प्रतिनिधित्व करने वाले डायग्राम्‍स का एक सेट शामिल है।

UML मॉडलिंग टूल के साथ, यूजर UML डायग्राम बना और एडिट कर सकते हैं। वे सुविधाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करते हैं, जैसे डायग्राम में वस्तुओं को जोड़ने के लिए ड्रैग-एंड-ड्रॉप कार्यक्षमता, वस्तुओं को ऑर्गनाइज करने के लिए आटोमेटेड लेआउट टूल्स और डायग्राम UML स्‍डैंडर्डस् के अनुरूप सुनिश्चित करने के लिए वेरिफिकेशन टूल्स।

यहां कुछ सबसे लोकप्रिय UML मॉडलिंग टूल्स दिए गए हैं:

• Rational Rose
• Visual Paradigm
• Enterprise Architect

2. स्केचिंग और व्हाइटबोर्डिंग टूल्स

स्केचिंग और व्हाइटबोर्डिंग टूल सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर के स्केच और आरेख को जल्दी से बनाने के लिए सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर आरेख टूल्स हैं। ये टूल्स विचार-मंथन और विभिन्न डिज़ाइन आइडियाज की खोज के लिए उपयोगी हैं।

यहां कुछ स्केचिंग और व्हाइटबोर्डिंग टूल दिए गए हैं:

• Sketch
• Balsamiq
• Mermaid
• Lucidchart

3. कोड एडिटर्स और IDE

कोड एडिटर्स  और इंटीग्रेटेड डेवलपमेंट एनवायरनमेंट (IDE) कोड बना और एडिट कर सकते हैं और डिबग, रीफैक्टरिंग और कोड विश्लेषण सुविधाओं की पेशकश कर सकते हैं।

कुछ लोकप्रिय कोड एडिटर्स  और IDE:

• Visual Studio Code
• Eclipse
• IntelliJ IDEA

4. डिज़ाइन और आर्किटेक्चर टूल्स

डिज़ाइन और आर्किटेक्चर टूल्स सर्वोत्तम सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर आरेख बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर डिज़ाइन के लिए यहां कुछ टूल्स दिए गए हैं:

Sparx Systems

Archi

Enterprise Architect

Microsoft Visio

Draw.io

4. वर्शन कंट्रोल सिस्‍टम

समय के साथ सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर डिज़ाइन में परिवर्तनों के प्रबंधन के लिए वर्शनकंट्रोल प्रणालियाँ आवश्यक हैं। वे आर्किटेक्ट्स को परिवर्तनों को ट्रैक करने, दूसरों के साथ सहयोग करने और आवश्यकता पड़ने पर परिवर्तनों को वापस लाने की अनुमति देते हैं।

लोकप्रिय वर्शनकंट्रोल सिस्‍टम्‍स हैं:

• SVN
• Git

सर्वोत्तम सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर प्रथाएँ

Best Practices For Software Architecture in Hindi

सर्वोत्तम सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर प्रथाएँ यहाँ सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर की सर्वोत्तम प्रथाएँ दी गई हैं जिनका सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्ट को आपके आर्गेनाइजेशन की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले स्केलेबल, मेंटेन योग्य और विश्वसनीय सॉफ़्टवेयर सिस्टम डिज़ाइन करने के लिए पालन करना चाहिए:

सॉफ़्टवेयर सिस्टम के डिज़ाइन पर काम शुरू करने से पहले उसकी व्यावसायिक आवश्यकताओं के बारे में स्पष्ट रहें। यह सुनिश्चित करेगा कि सॉफ़्टवेयर हितधारकों के व्यावसायिक लक्ष्यों को पूरा करता है और वही है जो आपने अपेक्षा की थी।

अपने सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर को सरल रखें, क्योंकि समय के साथ इसे मैनेज करना और स्केल करना आसान हो जाएगा। किसी भी जटिलता या लेयर से दूर रहें जो बाद में चीजों को जटिल बना सकती है।

अपने सॉफ़्टवेयर सिस्टम का आर्किटेक्चर तैयार करते समय मॉड्यूलर डिज़ाइन प्रैक्टिस (एक व्यापक सिस्टम को छोटे मॉड्यूल में तोड़ना) का पालन करें। उन्हें स्केल करना, मेंटेन करना और पुन: उपयोग करना आसान है।

अपने सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर में डिज़ाइन पैटर्न का उपयोग करें क्योंकि वे समस्याओं को हल करने के लिए एक स्टैंडर्डडाइज्‍ड दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, जिससे आप सॉफ़्टवेयर सिस्टम को आसानी से बनाए रख सकते हैं और स्केल कर सकते हैं।

जबकि कार्यात्मक आवश्यकताओं पर विचार करना आवश्यक है, आपको परफॉरमेंस, सुरक्षा और विश्वसनीयता जैसी गैर-कार्यात्मक आवश्यकताओं पर भी विचार करना चाहिए। डिज़ाइन प्रोसेस की शुरुआत में ही उन्हें संबोधित करने से यह सुनिश्चित हो जाएगा कि आप सभी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

डयॉक्‍यूमेंटेशन को नज़रअंदाज़ न करें, इससे आपको हितधारकों को डिज़ाइन निर्णयों के बारे में सूचित करने और इश्‍यूज को ठीक करने में मदद मिल सकती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि डिज़ाइन समय के साथ समझने योग्य और मेंटेन करने योग्य हैं।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि सॉफ़्टवेयर कार्यात्मक और गैर-कार्यात्मक दोनों आवश्यकताओं को पूरा करता है, सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर का शीघ्र और अक्सर परीक्षण करें।

👉 यह भी पढ़े: ऑपरेटिंग सिस्टम के प्रकार, उनके कार्य, फायदे और नुकसान

Software Architecture in Hindi पर निष्कर्ष:

आर्किटेक्चर प्रभावी सॉफ्टवेयर की जड़ है जो उत्पाद की गुणवत्ता बनाए रखने और उसके पूरे जीवनकाल में प्रबंधन को आसान और सहज बनाने में मदद करता है। अंततः, यह लंबे समय में लाभदायक साबित होता है क्योंकि इसे मॉडिफाई करना आसान और अधिक सुविधाजनक है। यह ग्राहकों की बदलती आवश्यकताओं को पूरा करते हुए डेवलपर्स का समय और प्रयास बचाता है।

लेकिन, वहाँ एक चुनौती है. कोई भी इसे पहले स्थान पर ठीक से प्राप्त नहीं कर सकता है, और यहां तक कि सबसे अच्छे सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट प्रोजेक्ट को भी बाधाओं का सामना करना पड़ता है। फिर भी, अच्छी बात यह है कि कुशल पेशेवरों की एक टीम स्केलेबल समाधान बनाने के लिए समय पर उनकी पहचान कर सकती है और उन्हें खत्म कर सकती है।

सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

FAQ on Software Architecture in Hindi

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