Architecture logicielle - Définition

Les styles architecturaux

L'architecture logicielle, tout comme l'architecture traditionnelle, peut se catégoriser en styles. En effet, malgré les millions de systèmes informatiques construits de par le monde au court des cinquante dernières années, tous se classent parmi un nombre extrêmement restreint de styles architecturaux. De plus, un système informatique peut utiliser plusieurs styles selon le niveau de granularité ou l'aspect du système décrit. Nous ferons remarquer que, comme en architecture traditionnelle, c'est souvent par le mélange d'anciens styles que les nouveaux apparaissent.

Architecture en appels et retours

Cette architecture est basée sur le raffinement graduel proposé par Niklaus Wirth. Cette approche, également appelée décomposition fonctionnelle, consiste à découper une fonctionnalité en sous-fonctionnalités qui sont également divisées en sous sous-fonctionnalités et ainsi de suite; la devise diviser pour régner est souvent utilisée pour décrire cette démarche.

Si à l'origine cette architecture était basée sur l'utilisation de fonctions, le passage à une méthode modulaire ou objet est toute naturelle; la fonctionnalité d'un module ou d'un objet est réalisée par des sous-modules ou des sous-objets baptisés travailleurs (worker). Le terme hiérarchie de contrôle est alors utilisé pour décrire l'extension de cette architecture au paradigme modulaire ou objet. Une forme dérivée de cette architecture est l'architecture distribuée où les fonctions, modules ou classes se retrouvent répartis sur un réseau.

Architecture en couches

La conception de logiciels nécessite de recourir à des bibliothèques. Une bibliothèque très spécialisée utilise des bibliothèques moins spécialisées qui elles-mêmes utilisent des bibliothèques génériques. De plus, comme nous l'avons déjà mentionné, le développement efficace de composants réutilisables nécessite de créer une bibliothèque logicielle; l'architecture en couches est la conséquence inéluctable d'une telle approche. En effet, les nouveaux composants utilisent les anciens et ainsi de suite, la bibliothèque tend donc à devenir une sorte d'empilement de composants. La division en couches consiste alors à regrouper les composants possédant une grande cohésion (sémantiques semblables) de manière à créer un empilement de paquetages de composants; tous les composants des couches supérieures dépendants fonctionnellement des composants des couches inférieures.

Architecture centrée sur les données

Dans cette architecture, un composant central (SGBD, Datawarehouse, Blackboard) est responsable de la gestion des données (conservation, ajout, retrait, mise-à-jour, synchronisation, ...) . Les composants périphériques, baptisés clients, utilisent le composant central, baptisé serveur de données, qui se comporte, en général, de façon passive (SGBD, Datawarehouse). Un serveur passif ne fait qu'obéir aveuglément aux ordres alors qu'un serveur actif (Blackboard) peut notifier un client si un changement aux données qui le concerne se produit.

Cette architecture sépare clairement les données (serveurs) des traitements et de la présentation (clients) et permet ainsi une très grande intégrabilité, en effet, des clients peuvent être ajoutés sans affecter les autres clients. Par contre, tous les clients sont dépendants de l'architecture des données qui doit rester stable et qui est donc peu extensible. Ce style nécessite donc un investissement très important dans l'architecture des données. Les datawarehouses et les bases de données fédérées sont des extensions de cette architecture.

Architecture en flot de données

Cette architecture est composée de plusieurs composants logiciels reliés entre eux par des flux de données. L'information circule dans le réseau et est transformée par les différents composants qu'elle traverse. Lorsque les composants se distribuent sur une seule ligne et qu'ils ne font que passer l'information transformée à leur voisin, on parle alors d'architecture par lot (batch). Si les composants sont répartis sur un réseau informatique et qu'ils réalisent des transformations et des synthèses intelligentes de l'information, on parle alors d'architecture de médiation. Les architectures orientées évènements font également partie de cette catégorie.

Architecture orientée objets

Les composants du système (objets) intègrent des données et les opérations de traitement de ces données. La communication et la coordination entre les objets sont réalisées par un mécanisme de passage de messages. Cette architecture est souvent décrite par les trois piliers : encapsulation, héritage et polymorphisme. L'encapsulation concerne l'architecture détaillée de chaque objet, les données étant protégées d'accès direct par une couche d'interface. De plus, les sous-fonctions, inutiles pour utiliser l'objet, sont masquées à l'utilisateur de l'objet. L'héritage permet d'éviter la redondance de code et facilite l'extensibilité du logiciel, les fonctionnalités communes à plusieurs classes d'objets étant regroupées dans un ancêtre commun. Le polymorphisme permet d'utiliser des objets différents (possédant des comportements distincts) de manière identique, cette possibilité est réalisée par la définition d'interfaces à implémenter (classes abstraites).

Architecture orientée agents

L'architecture agent est le produit du passage du composant objectif vers le composant projectif. En effet, l'objet est essentiellement un composant passif offrant des services et utilisant d'autres objets pour réaliser ses fonctionnalités; l'architecture objet est donc une extension de l'architecture en appels et retours. L'agent, par contre, utilise de manière intelligente les autres agents pour réaliser ses objectifs; il établit des dialogues avec les autres agents, il négocie et échange de l'information.