Der vollständige Leitfaden zur Architektur von mobilen Anwendungen

Unter Bedingungen einer scharfen Konkurrenz sind die Unternehmen höchst motiviert, die Qualität ihrer Dienstleistungen immer zu verbessern, damit sie bequemer, schneller und für die Kunden leichter zugänglich sind. Die Erstellung einer mobilen Anwendung ist eine der effektivsten Möglichkeiten, die Bekanntheit ihrer Marke zu steigern und den gewünschten Platz auf den mobilen Geräten der Kunden zu gewinnen.

Laut Daten von Statista gibt es im Jahr 2020 weltweit 3,5 Milliarden Handynutzer, und es wird erwartet, dass die Zahl bis 2021 auf 3,8 Milliarden Nutzer anwächst, wobei 90% ihrer mobilen Zeit mit mobilen Apps verbracht wird. All diese Faktoren haben einen positiven Einfluss auf den globalen App-Markt, der 2021 693 Milliarden US-Dollar generierte und 2023 auf 935,2 Milliarden US-Dollar steigen soll. Deswegen wenn Sie eine starke und attraktive mobile App erstellt haben, ist dies ein sicherer Weg für Sie, mehr Kunden zu gewinnen sowie Ihre Loyalität und den Umsatz Ihres Unternehmens zu steigern.

Um eine erfolgreiche App zu entwickeln, braucht man jedoch mehr als nur ein ansprechendes UI-Design. Sie sollte eine komfortable Funktionalität haben, schnell, sicher, gut strukturiert und ohne schwerwiegende oder kritische Fehler arbeiten. Kurz gesagt, Sie müssen eine gut durchdachte Architektur für mobile Anwendungen erstellen.

Was versteht man unter einer mobilen App-Architektur?

Mobile Architektur ist eine Sammlung von Regeln, Techniken und Mustern für die Entwicklung einer mobilen Anwendung. Dieses Set ermöglicht die Erstellung von logischen und gut strukturierten Apps, die den Anforderungen der Kunden und den Standards der Branche entsprechen. Schauen wir uns genauer an, wie es funktioniert.

Es gibt mehrere Aspekte, welche die Entwicklung von einer guten mobilen Architektur beeinflussen, wie die Art der mobilen Plattform, der Gerätetyp, die Geschwindigkeit der Internetverbindung, potenzielle Eigenschaften von mobilen Geräten – CPU-Belastung, Bildschirmgröße, Auflösung und vieles andere mehr.

Bevor Sie mit der Erstellung von einer App beginnen, sollte ein Expertenteam die Anforderungen des Kunden definieren und sie in kleine logische Blöcke zerlegen, damit die mobilen Entwickler sie programmieren können.

Wenn das Team eine Vorstellung davon hat, welche Funktionen es in die App einbauen muss, bereitet es die App-Architektur vor – ein Gerüst, das diese Funktionen in einer App zusammenfasst. Die Produktivität, Skalierbarkeit, Benutzerfreundlichkeit und andere Faktoren einer App hängen davon ab, wie gründlich die Entwicklungsarchitektur durchdacht ist.

Was macht eine gute Architektur für mobile Apps?

Bei der Erstellung der Architektur einer mobilen App müssen die Softwareentwickler eine Reihe von Prinzipien befolgen, wie zum Beispiel:

SOLID – 5 Prinzipien der objektorientierten Programmierung zur Erstellung von Apps, die einfach zu warten und zu skalieren sind, KISS – ein Prinzip, laut dem das System und der Code einfach zu halten sind, um die Anzahl von Fehlern zu minimieren, DRY – ein Prinzip für die Reduzierung von Wiederholungen in Software-Mustern, um Redundanz zu vermeiden, und andere Prinzipien.

Darüber hinaus sollten sich die Softwareentwickler bei der Erstellung einer mobilen App auf eine Clean-Architektur konzentrieren. Dieser Architekturtyp bedeutet, dass jede App-Schicht von externen Programmen oder anderen Schichten unabhängig ist. Um unabhängige Layer zu verbinden, verwenden die Softwareentwickler die Dependency Rule (Abhängigkeitsregel), wenn Übergänge zwischen den Layern mit Boundaries erfolgen. Die Boundaries sind die Input- und Output-Ports, die es ermöglichen, Daten zwischen den Schichten zu übertragen.

Die Clean-Architektur der mobilen Apps ist universell. Mit ihrer Hilfe können die Softwareentwickler problemlos mehrere Plug-Ins in die App einfügen, schnelle Fehlerbehebung und Unit-Tests durchführen und die App einfach skalieren. Dadurch wird die Entwicklung von mobilen Apps beschleunigt und das Budget erheblich geschont.

Eine weitere Sache, die man bei der Erstellung einer App-Architektur zu berücksichtigen hat, ist die mobile Plattform der App (Android, iOS), da diese Plattformen unterschiedliche Technologien der Entwicklung erfordern.

Für eine erfolgreiche Entwicklung in iOS verwenden die Softwareentwickler normalerweise die Programmiersprachen Swift, Objective-C und die Entwicklungstools iOS SDK, XCode, AppCode, während sie für Android die Programmiersprachen Kotlin, Java, C/C++ und Android SDK, Eclipse, Android Studio, und andere Werkzeuge verwenden. Diese Programmiersprachen und Tools sind die effektivsten, wenn es um die Entwicklung von komplexen Funktionen einer App geht, die von jedem Unternehmen benötigt werden.

Die mehreren Schichten des Designs der Architektur von mobilen Apps

Jede mobile Anwendung hat ihre Schichten. Das beliebteste Schichtmuster ist die Dreischichtarchitektur. Es besteht aus: der Präsentationsschicht, der Business-Schicht und der Datenschicht.

Die Präsentationsschicht

Die Präsentationsschicht liefert und repräsentiert Daten an einen Benutzer. Im Grunde ist es das, was ein Benutzer im Umgang mit der App sieht und fühlt. Bei dem Aufbau der Präsentationsschicht achten die Softwareentwickler besonders auf die User Interface- (UI) und User Experience- (UX) Designs. Das UX/UI-Design umfasst visuelle Komponenten wie Schriftarten, Designs, Farben, intuitive App-Navigation, welche Peripheriegeräte Ihre App anschließen kann, und anderes.

Die Business-Schicht

Die Business-Schicht ist für den Datenaustausch und die Betriebsabwicklung zuständig. Auf dieser Ebene repräsentiert Ihre App verschiedene Aufgaben wie Datenvalidierung, Daten-Caching, Protokollierung, Exception-Handling und andere. Darüber hinaus legt die Business-Schicht die Geschäftsregeln fest, führt komplexe Geschäftsabläufe durch und regelt den Workflow.

Diese Schicht kann auf dem Backend-Server oder auf dem Gerät des Benutzers bereitgestellt werden, abhängig von der Anzahl der Vorgänge, die Ihre App ausführt, und der Anzahl der Ressourcen, die auf dem Gerät eines Benutzers verfügbar sind.

Die Datenschicht

Die Datenschicht ist für die Datensicherheit und -wartung verantwortlich. Sie besteht aus den Komponenten des Datenzugriffs, Service-Tools und Dienstprogrammen. Bei dem Aufbau dieser Schicht sollten die Softwareentwickler berücksichtigen, dass sie mit den Geschäftsanforderungen, die sich ändern, in der Zukunft skaliert werden kann. Es ist auch wichtig, die richtige Technologie für den Datenzugriff und die Validierung auszuwählen, um sicherzustellen, dass diese Schicht vor ungültigen Dateneingaben geschützt ist und gut funktioniert.

Ratschläge zur Auswahl der richtigen Architektur für Ihre mobile App

Die Wahl der richtigen mobilen Anwendung hängt von der Zielgruppe, den Plattformen, auf denen sie bereitgestellt wird, den Features und Funktionen, die Sie in die App integrieren möchten, der Zeit und den Geldbeträgen, die Sie für die App-Entwicklung aufwenden möchten und auch von den Fähigkeiten Ihres Entwicklungsteam ab.

Es gibt drei Haupttypen der Anwendungen, die die Anwendungsarchitektur bestimmen:

• native Apps;
• hybride Apps;
• mobile Web-Apps.

Native Apps

Native mobile Apps werden lokal auf einem Gerät gespeichert und ausgeführt. Diese Apps ähneln den integrierten Apps wie Webbrowsern oder E-Mail und können alle Funktionen und APIs eines Mobilgeräts nutzen. Es gibt eine Vielzahl von nativen Apps in den App Stores.

Native Apps werden für eine bestimmte mobile Plattform unter Verwendung von bestimmten Programmiersprachen und Frameworks entwickelt. Zur Erstellung einer Android-App benötigen Sie beispielsweise Java und Android Studio. Wenn Sie dieselbe App auf der iOS-Plattform ausführen möchten, müssen Sie daher eine neue App mit den Tools, die für iOS geeignet sind, wie Swift und AppCode von Grund auf neu erstellen.

Native Apps sind schnell, benutzerfreundlich, arbeiten offline und funktionieren reibungslos auf geeigneten Geräten. Sie erfordern jedoch erhebliche Zeit- und Geldinvestitionen in die Entwicklung, erfordern häufige Upgrades und sind nicht flexibel, da Sie eine neue App entwickeln müssen, wenn Sie sich entscheiden, weitere mobile App-Plattformen zu erkunden.

Hybride Apps

Hybride Apps sind eine Lösung für native Apps, die nur auf einer Plattform funktionieren. Diese Lösungen beinhalten den Einsatz von Web-Technologien für ihre Entwicklung. Sie werden in nativen Apps ausgeführt und zeigen ihre webbasierten Inhalte im nativen App-Wrapper an. Ihre Inhalte können in der App platziert oder von einem Webserver abgerufen werden. Daher haben diese Apps Zugriff auf die Hardware eines Geräts, während sie webbasiert sind und Web- und native Bildschirme kombinieren. Diese Apps sind auch in App-Stores zu finden.

Hybride Apps sind in der Regel viel billiger und schneller zu entwickeln als die nativen Apps, während sie native APIs wie Kontakte, Kamera usw. verwenden können. Sie haben eine Code-Basis für Android- und iOS-Apps, sodass Sie nicht für jede Plattform zwei Apps von Grund auf neu entwickeln müssen. Hybride Apps sind einfacher zu warten als native Apps.

Was die negativen Seiten angeht, haben sie Verbindungsbeschränkungen und können nicht offline arbeiten sowie eine viel langsamere Performance als native Apps. Es kann schwierig sein, die native Funktionalität zu erreichen, da nicht alle Gerätefunktionen in Ihre App integriert werden können. Es ist schwierig, für beide Plattformen eine hohe und gleiche Leistung aufrechtzuerhalten, da sie viele Änderungen im Code erfordern, was zu einer schlechteren Benutzererfahrung als bei einer nativen App führt.

Mobile Web-Apps

Mobile Web-Apps basieren vollständig auf der Web-Technologie und sind über eine URL in einem Browser zugänglich. Für mehr Komfort erstellen viele Anbieter von mobilen Web-Apps Symbole, die auf einem Startbildschirm platziert werden und von dort aus gestartet werden können. Die App wird jedoch nicht auf einem Gerät installiert, sondern auf dem Bildschirm mit einem Lesezeichen versehen.

Diese Apps werden mit Hilfe von HTML-, JavaScript- und CSS- Technologien erstellt und automatisch aus dem Internet aktualisiert, ohne dass ein Übermittlungsprozess oder eine Genehmigung durch den Anbieter erforderlich ist.

Mobile Web-Apps sind mit jeder Plattform hoch kompatibel, da sie in einem Browser ausgeführt werden, wodurch sie ein breiteres Publikum erreichen. Sie sind einfacher und kostengünstiger zu warten, da Sie den Inhalt oder das Design nur einmal bearbeiten oder ändern müssen und die Änderungen auf allen mobilen Plattformen implementiert werden.

Mobile Web-Apps haben jedoch keinen Zugriff auf native Gerätefunktionen wie GPS, Kameras usw. Sie können Probleme mit der Bildschirmgröße haben, daher müssen die Softwareentwickler viele Anpassungen vornehmen. Sie können online arbeiten, jedoch mit sehr eingeschränkter Funktionalität. All dies wirkt sich negativ auf die Benutzererfahrung aus.

Abschluss

Der Erfolg von jeder mobilen App hängt stark von ihrer Architektur ab. Deswegen ist es wichtig, sich gründlich zu überlegen, welche Funktionen Sie in Ihre App aufnehmen möchten, wie Sie sie bereitstellen und wie sie in die Schichten der Architektur verbunden werden.

Die Art der Architektur hängt von vielen Faktoren ab, die den Typ der Endbenutzer, den Typ der mobilen Plattformen und die verfügbaren Ressourcen beinhalten. Es kann schwierig sein, all diese Aspekte bei der Planung Ihrer App zu berücksichtigen. Eine gute Idee ist es, die App-Entwicklung zusammen mit einem Unternehmen für die Entwicklung von mobilen Apps zu planen, das Ihnen vorschlagen kann, welchen Architekturtyp Sie wählen sollten und wie Sie Ihre App am effektivsten entwickeln können.