移动应用架构设计：如何转变开发流程
2023 年掌握移动应用程序架构的指南（附案例研究）
如果他们要解决这个问题，开发人员需要了解移动架构设计的最佳实践，使他们能够构建用户喜欢的优化应用程序。其中一些做法包括使用模块化方法，遵循统一性和简单的标准设计模式，通过减少网络请求和优化内存管理来提高性能，以及实施适当的安全协议以确保用户数据安全。这不是一件小事！
我们将通过案例研究将这些最佳实践变为现实。
移动应用架构的 10 个必知技术注意事项
对于移动应用程序来说，拥有精心设计的架构以有效和高效地运行非常重要，就像房屋需要坚实的基础、墙壁和屋顶才能站立并提供庇护一样。有人说，移动应用程序架构的技术方面是构成强大移动应用程序架构的坚实基础、坚固的墙壁和可靠屋顶的构建块。
优化的移动应用程序架构有助于减少开发时间和成本，并使开发和调试更简单。但它的真正好处是，它有助于应用程序更具可扩展性、灵活性和用户友好性，以及更安全、高性能和可维护性。最终，这将带来满意和满意的用户。
开发人员必须了解以下 10 个技术注意事项，以创建健全有效的移动应用架构：
模块化：将应用分解为更小的独立模块，这些模块可以单独开发和测试。这样可以更轻松地在开发人员之间进行协作，并实现更快、更高效的开发。此方法有助于更轻松地进行测试和调试，降低出错的可能性，并使更新单个模块变得更加容易，而不会影响整个应用。
性能：这对于创建提供流畅无缝用户体验的移动应用程序至关重要。为此，开发人员必须专注于优化应用程序的速度和响应能力，减少加载时间，并最大限度地减少任何延迟或延迟。定期测试应用的性能并进行必要的改进有助于确保它在各种设备上平稳高效地运行。
依赖注入：这是一种强大的技术，用于管理应用模块之间的依赖关系并减少耦合，从而随着时间的推移更轻松地开发和维护应用。为了实现依赖注入，开发人员可以使用像 Koin 这样的框架或工具，它允许在运行时自动注入依赖关系。这种方法有助于更简洁的代码、更轻松的测试和更大的灵活性，使开发人员能够在不影响整个应用的情况下对单个模块进行更改。通过使用依赖注入，开发人员可以创建更加模块化、可维护且可扩展的移动应用程序。
可伸缩性：设计应用，确保它可以适应随着时间的推移不断增加的流量和使用量，而不会遇到性能问题。为了实现可扩展性，开发人员必须设计一个可以处理大量数据和用户的架构，并能够在必要时添加更多资源。通过在开发过程中优先考虑可伸缩性，应用程序可以适应不断变化的用户需求，并随着其增长继续无缝运行。
安全性：在开发移动应用程序时，必须实施强大的安全措施来保护用户的数据和应用程序本身。采取必要步骤加密数据，使用安全的身份验证方法，并定期更新应用程序以解决任何安全漏洞。
关注点分离：这是移动应用程序开发中的一个重要原则，涉及将应用程序划分为不同的功能区域，以确保干净、可维护的代码。为此，开发人员可以使用各种技术，包括将用户界面与业务逻辑分离，对不同类型的功能使用不同的层，以及将代码封装到可重用的组件中。与专注于管理模块之间的依赖关系的依赖注入不同，关注点分离更多的是组织应用的代码库，以提高其整体可维护性和可读性。通过实施关注点分离，开发人员可以使应用更易于理解、测试和修改，从而降低出错的可能性并提高整体应用质量。
灵活性：灵活性是移动应用开发中的一个关键考虑因素，因为它确保应用能够随着时间的推移适应不断变化的用户需求和不断发展的技术。为了实现灵活性，开发人员必须设计一个能够适应新功能、平台和技术出现的架构。这可能涉及使用模块化组件、实现版本控制系统以及构建在不影响其整体功能的情况下升级或替换应用部分的功能。通过在开发过程中优先考虑灵活性，应用程序可以随着时间的推移不断发展和改进，跟上用户的期望并在快速变化的市场中保持相关性
可测试性：测试应用程序有时感觉就像试图抓住一头涂满油脂的猪 - 无论你多么努力，它总是从你的掌握中溜走。因此，在设计应用架构时必须考虑可测试性，从而全面测试应用的功能。这可能涉及使用自动化测试工具、实施测试驱动的开发方法，或将应用分解为更小、更易于管理的模块，以便于测试。通过在开发过程中优先考虑可测试性，您可以在这些讨厌的错误对您的应用程序造成严重破坏之前捕获它们，使其更加稳定、可靠和用户友好。毕竟，正如老话所说，经过良好测试的应用程序是一个快乐的应用程序（也是一个快乐的开发人员）！
平台兼容性：每个平台都有自己的怪癖和要求，可能会使开发成为一项挑战。这就是为什么确保您的应用与所有预期平台（从 iOS 到 Android 再到 Web）兼容至关重要的原因。这可能涉及使用跨平台开发工具来简化开发过程并确保所有平台上的性能一致。请记住，如果您的应用程序无法在特定平台上运行，您不妨为仓鼠构建一个应用程序 - 它们是唯一能够使用它的人 代码质量：遵循代码组织、文档和可读性的最佳实践至关重要，以确保您的
代码库可维护且易于使用。这可能涉及使用设计模式来构建代码、彻底记录代码以及编写遵循行业标准的干净、可读的代码。通过在开发过程中优先考虑代码质量，您可以避免可怕的“意大利面条代码”，这些代码会使开发成为一场噩梦，并确保您的应用程序具有可扩展性、可维护性和最高质量。毕竟，没有人愿意吃掉分崩离析的蛋糕，也没有人愿意使用一团糟的代码！
现在，你已经掌握了应用架构设计的关键技术方面，是时候仔细看看构成设计良好的功能应用的层了。
揭开移动应用架构的层层：如何构建您最喜爱的应用
想象一个三明治 - 一个美味的分层三明治，你迫不及待地想深入研究。顶层是面包，中间层是馅料，底层又是面包。每一层都有特定的用途，并与其他层相互作用，以创造令人满意的饮食体验。
大多数应用使用三层体系结构，但层数可能因特定设计和实现而异。三层应用架构具有三个不同的层，它们协同工作以创建无缝的用户体验，就像三明治一样。
顶层是展示层，就像三明治的面包。此层是用户看到和与之交互的层，它负责显示应用的用户界面和处理用户输入。
中间层是业务逻辑层，就像三明治的馅料。此层负责处理应用程序的逻辑和规则，例如处理数据和执行计算。它充当表示层和数据层之间的中介。
底层是数据层，就像三明治的底面包。此层负责存储和检索数据，例如用户首选项、应用程序设置和其他需要保留的信息。
就像三明治需要所有三层都美味一样，三层应用架构需要所有三层无缝协作，为用户创造出色的应用体验。表示层负责显示用户界面和处理用户交互。
但是，可以添加其他层来满足特定要求，例如用于处理与服务器通信的网络层或用于确保数据隐私和保护的安全层。
层的数量及其特定功能也可能因移动应用程序的类型、复杂性和所使用的开发方法而异。
成功移动应用的幕后花絮：通过顶级品牌的案例研究了解有效应用架构的关键要素
一些知名人士正在为创建有效且可扩展的应用程序设定标准。让我们仔细看看他们的方法。正如他们所说，如果你想成为最好的，就向最好的人学习！
可扩展性和灵活性：Netflix 案例研究
正如我们之前提到的，优秀的移动应用程序架构应该能够适应未来的增长和变化，而无需对整个应用程序进行彻底检修。这意味着开发人员在设计应用程序时应考虑到模块化，将其分解为较小的组件，这些组件可以根据需要轻松修改或替换。可扩展的架构还允许添加新功能，而不会影响应用的整体性能或稳定性。
一个很好的例子是Netflix。Netflix 通过其大量电影、电视节目和原创内容彻底改变了流媒体行业。然而，为全球数百万用户提供不间断和高质量的流媒体服务并非易事。为了实现这一目标，Netflix 开发了一种高度可扩展且灵活的应用程序架构，使其能够处理大量流量，同时确保不间断的用户体验。
Netflix成功的关键在于其微服务架构，它将应用程序分解为可以独立开发，部署和扩展的较小独立服务。这种架构允许 Netflix 快速更新和测试新功能，而不会影响整个系统。此外，使用 Docker 的容器化和 Kubernetes 的编排提供了可扩展性，并确保服务即使在繁重的负载下也能平稳运行。
Netflix的架构也严重依赖云计算，使用亚马逊网络服务（AWS）来管理和扩展其服务。AWS 为 Netflix 提供了根据需求进行扩展和缩减的灵活性，而无需投资昂贵的硬件或基础设施。
Netflix架构的另一个关键方面是它专注于数据驱动的决策。Netflix 使用数据分析来监控用户行为和使用模式，以优化其内容推荐、UI/UX 和流媒体质量。这种数据驱动的方法使 Netflix 能够为其用户提供个性化的体验，确保他们不断回来获得更多。
很明显，Netflix 因其可扩展和灵活的应用程序架构而成功成为流媒体行业的领导者，为数百万用户提供了出色的流媒体体验。
用户体验：抖音案例研究
良好的移动应用程序架构的另一个关键方面是用户体验。架构的设计方式应提供无缝且直观的用户体验。这意味着应用的 UI 和 UX 应在所有设备和平台上保持一致。体系结构还应考虑用户的设备功能，例如屏幕大小、分辨率和输入方法，以确保针对每个用户优化应用。
TikTok 是有史以来最受欢迎的社交应用程序之一，可以说是这里的标准。TikTok 为用户提供直观干净的界面、个性化推荐和简单的编辑工具，可以轻松创建自己的视频。
TikTok的成功可以归功于其精心设计的架构，该架构从头开始考虑了用户体验。该应用程序的体系结构采用模块化方法构建，使用易于替换和升级的组件，使应用程序能够扩展并适应不断变化的用户需求。
此外，TikTok 以模块化方式设计，并根据从用户那里收到的数据不断改善用户体验。应用程序收集的数据用于根据用户行为、偏好和交互提供个性化推荐，并改善整体用户体验。为了保持其在社交媒体领域的领导地位，TikTok严重依赖数据驱动的方法。
TikTok 移动架构还旨在通过使用延迟加载和缓存等功能来优化应用程序性能并减少用户的加载时间。这可确保用户能够快速有效地访问内容，而无需等待视频加载。
总体而言，TikTok 是设计良好的移动架构如何为出色的用户体验做出贡献的一个典型例子。它的模块化方法、数据驱动的开发以及对性能优化的关注使其成为用户的最爱，也是其他应用程序开发人员效仿的典范。
性能和安全性：Signal案例研究
设计良好的移动应用架构还应优先考虑性能和安全性。应优化应用，以最大程度地减少网络调用、减少数据传输并改进内存管理。这有助于减少应用的加载时间、延长电池续航时间，并确保应用在所有设备上平稳运行。此外，应用的体系结构应包含适当的安全措施，以保护用户数据并防止未经授权的访问。
Signal 是一款安全的消息传递应用程序，在性能和安全性方面都表现出色。Signal 的架构优先考虑端到端加密，确保所有通信都是安全和私密的。这意味着只有发件人和收件人才能访问邮件的内容。Signal 还使用高级加密协议来防止任何第三方拦截或访问消息。
在性能方面，Signal 采用轻量级设计，即使在慢速网络上也能快速传递消息。应用的代码针对效率进行了优化，这有助于减少应用的内存使用量和电池消耗。这可确保应用平稳运行，并且不会降低用户设备的速度。
Signal 因其对安全性和性能的承诺而赢得了最值得信赖和最可靠的消息传递应用程序之一的声誉。该应用程序的体系结构是移动应用程序如何优先考虑安全性和性能而不牺牲两者的一个主要示例。
依赖注入：迪卡侬案例研究
依赖关系注入是良好应用体系结构的重要组成部分。它使开发人员能够通过将对象的创建与其使用分开来创建可维护、可缩放和可测试的代码。简单来说，它允许软件应用程序中的组件解耦，使其更易于管理和更新。
通过分离不同模块的依赖关系，应用架构变得更加灵活，并且可以更有效地进行更改，而不会影响整个系统。这导致了一个更加模块化和易于维护的代码库，从长远来看可以节省时间和资源。
迪卡侬是一家受欢迎的体育用品零售商，在其Android应用程序开发中使用Koin DI。Koin 是 Kotlin 开发人员流行的依赖注入框架，它提供了一种简单而轻量级的 DI 方法，使其成为小型和大型项目的绝佳选择。它有助于确保应用的代码可维护、可缩放且易于理解。Koin为迪卡侬提供了模块化和灵活的架构，使他们能够轻松添加新功能并进行更改，而不会影响应用程序的整体结构。通过使用Koin，迪卡侬能够专注于提供出色的用户体验，同时保持干净高效的代码库。
可维护性和易于开发：WordPress案例研究
良好的移动应用程序架构也是可维护且易于开发的。体系结构的设计方式应使开发人员能够轻松添加新功能、修改现有功能并修复错误。这意味着代码应该组织良好且易于阅读，并明确分离关注点。可维护的体系结构还可以更轻松地加入新开发人员，因为他们可以快速了解应用程序的结构以及不同组件如何相互交互。
你可以说你喜欢WordPress，但它以其可维护且易于开发的架构而闻名。WordPress是一个开源内容管理系统，为全球数百万个网站和博客提供支持。它的架构设计为模块化的，在表示层、业务逻辑和数据存储之间明确分离关注点。这使得开发人员可以轻松地自定义和扩展WordPress以满足他们的特定需求。
WordPress还遵循行业标准的编码实践，并拥有一个庞大的贡献者社区，他们不断致力于改进其架构。它的代码组织良好，遵循面向对象编程的原则，使其易于维护和更新。此外，WordPress为开发人员提供了广泛的文档和资源，进一步简化了开发过程。
总体而言，WordPress的可维护且易于开发的架构为其广泛采用和成功做出了贡献。它是一个很好的例子，说明精心设计的架构如何使应用程序更易于访问和吸引开发人员，最终产生更强大和成功的产品。
研究行业巨头成功的移动应用程序架构是否激发了您自己的项目？在开始运行之前，您可能需要考虑要使用哪个平台来构建应用程序。
没有什么比一次编码并同时在多个平台上部署更好的了，现在由于 Kotlin 等多平台开发框架的出现，您只能编写一行代码并让它同时在 Android 和 iOS 设备上运行。
您可以节省时间和金钱！
但是，开发人员在开发应用程序时仍然需要考虑两个平台在设计和用户体验方面的差异。
Android移动应用架构
在为 Android 开发移动应用程序时，了解支撑平台的架构至关重要。Android 移动应用程序架构是一组指导 Android 应用程序开发的设计模式和原则。由于操作系统的根本差异，此体系结构与iOS移动体系结构不同。例如，Android允许在硬件集成和用户界面设计方面进行更多的定制和灵活性。
Android 移动应用程序架构的主要优势之一是其模块化，它允许开发人员更轻松地构建和维护复杂的应用程序。另一个优点是开发人员可以使用广泛的工具和库，这可以显着减少开发时间和工作量。与iOS相比，Android还允许使用第三方应用商店，这可以将应用程序的覆盖范围扩展到更广泛的受众。
IOS 移动应用架构
另一方面，操作系统移动应用程序架构与Android的架构有很大不同。iOS 使用模型-视图-控制器 （MVC） 设计模式，其中模型表示数据，视图表示用户界面，控制器充当模型和视图之间的中介。另一方面，Android 使用 Model-View-ViewModel （MVVM） 设计模式，该模式通过引入处理模型和视图之间交互的 ViewModel 层，将 UI 逻辑与业务逻辑分开。
在编程语言方面，iOS应用程序主要使用Swift或Objective-C开发，而Android应用程序主要使用Java或Kotlin开发。Swift 是 Apple 专门为 iOS 和 macOS 开发的一种现代编程语言，它的设计安全、快速且易于读写。Objective-C是一种较旧的编程语言，仍在一些传统的iOS应用程序中使用。Java 是用于 Android 应用程序开发的主要语言，但 Kotlin 由于其简洁的语法和改进的安全功能而变得越来越流行。
此外，iOS和Android具有不同的开发环境和工具包。iOS 应用程序是使用 Xcode 开发的，Xcode 仅在 macOS 上可用，而 Android 应用程序可以在 macOS、Windows 或 Linux 上使用 Android Studio 进行开发。Xcode 包括一套用于设计、构建和测试 iOS 应用的工具，而 Android Studio 则为 Android 应用开发提供了类似的功能。
iOS 架构的最大优势之一是严格遵守 Apple 的人机界面指南。这可确保所有 iOS 应用程序提供一致的用户体验，使其直观且易于使用。此外，iOS 架构以其稳定性和可靠性而闻名，因为 Apple 严格的应用程序审核流程确保 App Store 上只有高质量的应用程序可用。
然而，iOS架构也可能比Android的架构更具限制性，因为它遵循一个更封闭的系统。这可能会使开发人员更难实现某些功能或自定义项。此外，由于需要专门的硬件和软件，iOS 架构的开发成本往往更高。
总体而言，Android 和 iOS 移动应用程序架构都有自己的优势和劣势。虽然 iOS 架构在某些方面可能受到更多限制，但它仍然为构建符合 Apple 严格标准的高质量应用程序提供了坚实的基础。
混合移动应用架构
这是一种使用 HTML、CSS 和 JavaScript 等 Web 技术以及本机 API 的组合来构建移动应用程序的方法，以访问特定于设备的功能。它被称为“混合”，因为它结合了两全其美 - 它允许将Web技术用于移动开发。想想Ionic，React Native。
混合移动应用程序架构可以追溯到移动应用程序开发的早期，当时本机开发是唯一的选择。随着移动设备变得越来越强大和 Web 技术的发展，开发人员开始探索使用 Web 技术构建移动应用程序的可能性。
混合移动应用程序架构的主要优点是，它允许开发人员编写一次代码并将其部署到多个平台，例如 iOS 和 Android。这可以节省大量的开发时间和精力。此外，混合应用可以比本机应用更容易更新，因为可以对基于 Web 的代码进行更新，而无需向应用商店发布新版本。
但是，使用混合移动应用程序体系结构也存在一些潜在的缺点。例如，混合应用可能不如本机应用快速或响应迅速，因为它们依赖于 Web 视图来呈现内容。此外，混合应用对特定于设备的功能的访问权限可能有限，这可能会限制其功能。
混合架构的未来是有希望的。随着越来越多的企业转向移动应用程序来与客户互动，对混合应用程序的需求预计将增长。混合应用开发提供了一种经济高效的方式来为多个平台构建应用，而无需为每个平台开发单独的代码库。这可以为企业节省大量时间和金钱。
此外，渐进式 Web 应用程序 （PWA） 的兴起正在模糊 Web 和移动应用程序之间的界限。 PWA 使用 Web 技术创建类似应用的体验，这些体验可以在任何具有 Web 浏览器的设备（包括移动设备）上运行。这可能会减少未来对单独混合应用开发的需求。
多平台应用架构
多平台架构是一种允许开发人员使用共享代码库构建可在不同平台（即 iOS、Android 和 Web）上运行的应用程序的方法。可以想象，这种方法具有几个优点，包括减少开发时间和成本，以及更易于维护和更新。
一个流行的多平台开发框架是我上面提到的 Kotlin 多平台。它允许开发人员编写共享的 Kotlin 代码，这些代码可以编译为在不同平台上运行。这个框架确实越来越受欢迎，因为它易于使用以及它与其他流行的库和工具集成的能力。
https://kotlinlang.org/docs/multiplatform.html
移动游戏Stardew Valley是使用多平台架构的应用程序的示例。它是使用LibGDX框架开发的，LibGDX框架是一个基于Java的游戏开发框架，支持多平台开发。另一个例子是冥想应用程序Headspace，它使用React Native来构建一个在iOS和Android上运行的共享代码库。
https://reactnative.dev/
Koin，Kotlin 的 DI 框架与 Kotlin Multiplatform 完美配合。使用 Koin，开发人员可以轻松地在不同平台之间共享代码，同时仍然保持代码库的灵活性和模块化。这样可以更高效地开发并更轻松地维护应用程序。
https://insert-koin.io/
总体而言，多平台架构为开发人员提供了许多好处，尤其是在对跨平台应用程序的需求持续增长的情况下。随着像Kotlin多平台这样的框架和像Koin这样的工具的兴起，我们可以期待在未来看到这个领域的更多创新。
为成功而构建：选择正确的移动应用架构
的确，选择正确的移动应用架构可以对应用的成功产生重大影响。因此，在做出此决定时，请考虑应用用途、目标受众、技术堆栈和可伸缩性要求等因素。
正如我们之前所做的那样，查看您所在行业中成功的应用，并从他们的架构选择中学习。另外，请记住，我们生活在一个丰富的世界中，因此有多种架构可供选择，例如 MVP、MVVM 和干净架构，每种架构都有自己的优点和缺点。最终，适合你的应用的体系结构将取决于你以及你的特定需求和目标。
保持领先地位：监控移动应用架构的重要性
移动应用崩溃和停机对企业来说可能代价高昂。品牌可能会失去客户信任和品牌声誉。事实上，Apteligent的一项研究发现，62%的用户在遇到崩溃时可能会卸载应用程序。
你还记得2019年的Facebook应用程序崩溃吗？它影响了全球数百万用户，或 2021 年的 Robinhood 应用程序崩溃，据报道，用户损失超过 1 亿美元的交易。通过定期监控您的应用，您可以在潜在问题变得严重之前检测并缓解它们，从而确保最佳性能和用户满意度。
例如，实施崩溃报告工具可以帮助确定崩溃的根本原因，并允许开发人员快速解决问题。
定期负载测试还可以确保应用能够处理流量高峰并相应地进行缩放，从而帮助防止停机。
通过优先监控应用架构，您可以确保应用对用户而言可靠且正常运行，从而避免代价高昂的停机时间和对业务的负面影响。
总结
现在，您应该能够利用对移动应用程序架构最佳实践的改进知识来创建出色的应用程序。在设计应用时，不要忘记考虑用户体验、可伸缩性、可维护性以及我们讨论过的其他关键元素。无论您决定采用 iOS 和 Android 的原生开发还是像 Kotlin 这样的多平台方法，请始终尝试制作高效、易于理解的应用程序，最重要的是，用户喜欢！