¡Conoce algunos de los patrones de arquitectura de software que utilizan los expertos!

Eduardo Palmero

octubre 19, 2022

Si tu empresa tiene pensado realizar un cambio en los sistemas que utiliza o adoptar el diseño de una aplicación o sitio web, es importante que conozcas y entiendas cuáles son los principales patrones de arquitectura de software que utilizan los expertos.

Si bien estos procesos de desarrollo estarán en manos de diseñadores, programadores y otros especialistas en áreas específicas, como gestor(a) del negocio o del producto necesitas comprender el proyecto desde sus bases y pilares.

En este artículo te explicaré, en primer lugar, qué son los patrones de arquitectura de software y, luego, revisaremos los tipos más importantes de la actualidad y sus posibles usos.

¿Qué es un patrón de arquitectura de software?

Los patrones arquitectónicos son soluciones generales a problemas de ingeniería de software que se repiten a menudo. Se trata de un marco de referencia que utiliza un equipo de de desarrolladores para construir y diseñar un determinado sistema.

Para crear una aplicación, un sitio web o desarrollar un producto digital, primero se necesita definir su diseño y estructura, ya que estos son los pilares donde se sostiene el resto del software y hace posible la interacción entre las distintas partes y elementos.

Tomemos como ejemplo una aplicación que funciona como una tienda virtual. El funcionamiento de los elementos de la app como el carrito de compra, el algoritmo que sugiere productos o algo tan simple como un mensaje de bienvenida, dependen por completo de la arquitectura del software.

¿Por qué utilizar patrones arquitectónicos?

Existen tres razones fundamentales por las que un equipo de expertos debe utilizar patrones de arquitectura de software. Veamos cuáles son a continuación:

  • Cambios iniciales en el diseño: la mayoría de los patrones arquitectónicos permiten realizar ajustes en las etapas tempranas de diseño, dando la oportunidad de crear un patrón flexible y robusto que evite futuros errores;
  • Sistemas optimizados: gracias a los patrones de arquitectura se pueden construir modelos reutilizables que proporcionan una estructura escalable y que puede ser optimizada las veces que sean necesarias;
  • Puente de comunicación: un patrón de arquitectura de software sirve, entre sus principales funciones, como base para la comunicación entre los distintos elementos.
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5 patrones de arquitectura de software más comunes

Ya sabes qué es un patrón arquitectónico, su importancia y las principales razones para utilizarlos. Ahora profundicemos en los arquetipos más comunes y sus posibles usos:

1. Patrón de arquitectura en capas

La arquitectura en capas se trata de un modelo tradicional para desarrollar software que sigue un enfoque por niveles.

Bajo este modelo, cada uno esos niveles (capas) presta servicios al siguiente nivel superior. Se trata de un patrón ampliamente utilizado por la industria porque es fácil de desarrollar y, en general, muchas aplicaciones comerciales almacenan su información en tablas.

Por ejemplo, uno de los modelos más comunes que utilizan este tipo de patrón es el MVC (Model-View-Controller) o, en español, Modelo-Vista-Controlador, que sigue un enfoque de tres capas.

  • La primera capa se encuentra encima de las bases de datos y contiene la capa de modelo, que guarda información sobre los tipos de datos de la base de información.
  • En la segunda capa se encuentra el nivel visual, a menudo formado por CSS, HTML y JavaScript.
  • Por último, en la tercera capa tenemos el controlador que, como indica su nombre, maneja como se transforman los datos que se mueven entre la vista y el modelo.

Se puede considerar utilizar la arquitectura de capas en los siguientes escenarios:

  • En aplicaciones empresariales que necesitan adoptar procesos y estructuras de tecnología de la información tradicionales;
  • Cuando el objetivo es diseñar una aplicación o sitio web rápidamente y con la cantidad mínima de desarrolladores;
  • En sitios web de comercio electrónico.

2. Patrón de arquitectura por eventos

El patrón anterior funciona traspasando los datos de una capa a otra en una secuencia predeterminada. En este caso, los programas que utilizan este patrón pasan la mayor parte del tiempo “esperando a que ocurra algo”, es decir, a que suceda un evento. Un evento puede ser el clic del ratón, presionar una tecla o el desplazamiento de una barra.

El patrón arquitectónico de eventos se puede utilizar en los siguientes casos:

  • Para la creación de aplicaciones complejas que tienen sistemas de datos asíncronos;
  • Para aplicaciones escalables que requieran un flujo de datos sin interrupciones;
  • Interfaces de usuario de todo tipo.

3. Patrón de arquitectura basada en el espacio

Otro de los patrones de arquitectura de software más utilizados es el arquetipo basado en el espacio que está diseñado para resolver problemas de escalabilidad y concurrencia. Imagina un sitio web que tiene demasiados usuarios simultáneos, haciendo que la base de datos alcance su capacidad máxima y colapse.

Es aquí donde entra en juego el concepto conocido como “espacio de tuplas” en el que se basa este patrón de arquitectura, el cual está diseñado para evitar un colapso funcional al dividir el almacenamiento y el procesamiento en varios servidores.

Este tipo de patrón es más útil en los siguientes escenarios:

  • Aplicaciones o sitios web que albergan una gran cantidad de usuarios que acceden a la base de datos de forma simultánea;
  • E-commerce con un gran volumen de usuarios;
  • Útiles para redes sociales.

4. Patrón de arquitectura de microkernel

También conocido como arquitectura de plug-in, este patrón permite crear aplicaciones extensibles a las que se puede agregar funcionalidades y elementos nuevos a través de módulos o complementos. Este arquetipo tiene dos componentes principales: el sistema central (core) y los módulos (plugins).

El sistema central contiene los elementos fundamentales para que la aplicación funcione como se tiene pensado, mientras que los plugins añaden características adicionales que se instalan al core. Entendiendo esto, solo puede haber un sistema central al que se le pueden agregar muchos plugins.

El patrón de microkernel es especialmente útil para:

  • Aplicaciones y sitios web empresariales, ya que proporciona escalabilidad, portabilidad y extensibilidad;
  • Aplicaciones conectadas o que requieren una relación entre funciones de bajo nivel y nivel superior.

5. Patrón de arquitectura de microservicios

La arquitectura de microservicios cambia la idea de un programa grande e incontrolable, por una gran cantidad de pequeños programas diferentes que funcionan libremente.

Por ejemplo, cada una de las interfaces de Netflix son servicios separados, por ejemplo: tu lista de favoritos, las calificaciones de las películas, los sitios individuales de cada película o serie… Todos son docenas de programas que funcionan de forma separada pero que se presentan al usuario como un todo.

Los arquetipos de microservicios son atractivos para:

  • aplicaciones y sitios web con sistemas de datos gigantescos de rápido crecimiento;
  • equipos de expertos de desarrollo que se encuentran dispersos, a menudo internacionalmente;
  • sitios web con componentes pequeños;
  • equipos de desarrolladores que quieran cambiar una aplicación o web monolítica a una más sostenible en el tiempo.

¿Qué considerar al aplicar patrones de arquitectura de software?

Para desarrollar cualquier aplicación o sitio web con garantías de un buen funcionamiento, es necesario responder a la pregunta de cuál es —o cuáles son, ya que se puede utilizar más de uno— el patrón de arquitectura más adecuado para el proyecto, así como otros elementos adicionales como el uso de inteligencia artificial.

Y la respuesta a esta pregunta, así como garantizar la óptima aplicación de los patrones, la adecuación y otros aspectos estratégicos, solo la puede responder un equipo de especialistas en desarrollos digitales, que primero valore tus necesidades y las características del proyecto.

Si quieres saber más 

Sobre las mejores prácticas en el desarrollo de productos digitales, entra a leer nuestro artículo sobre la “Arquitectura de software”.

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