すぐにわかる！マイクロカーネルアーキテクチャまとめ -

概要

マイクロカーネルアーキテクチャは別名、プラグインアーキテクチャと呼ばれている。

コアシステムとプラグインの二つのコンポーネントで構成される比較的シンプルなアーキテクチャであり、アプリケーションのカスタムロジックの結合と分離を実現している。

プラグインアーキテクチャの用途は大きく分けて2種類あり、

パッケージ化され、単一のモノシリックなアプリとしてダウンロードされてインストールできるようなアプリケーション
カスタムビジネス(国ごとのローカライズが発生するなど)アプリケーション

このいずれかで使用される。

今回は前者の意味合いで(ダウンロードして使用するタイプのアプリケーションで)解説する。

参考記事

本記事は以下の二冊をもとに作成しています。アーキテクトを目指す人に対しておすすめの二冊です。

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プラグイン アーキテクチャの構成

システムは「コアシステム」「プラグインコンポーネント」の二種類から成り立ち、中央集約型の「コアシステム」に対して「プラグインコンポーネント」を取り付ける形で構成される。

コアシステム本体は場合によってはレイヤードアーキテクチャにもなる。

あるいは、レイヤードアーキテクチャのような技術的な分割ではなくドメインごとに分けられたアーキテクチャも選択肢に入るだろう。

いずれにせよ、「コアシステム」「プラグインコンポーネント」で分けられ、「コアシステム」本体には制約はない。

プラグイン アーキテクチャの使用例

EclipseやAndroid Studioなどの統合開発環境はプラグインアーキテクチャを使用している
支払い方法の選択(クレジットカード,PayPaI、ストアクレジット、ギフトカード)が発生する場合も候補になる
ローカライゼーション（言語選択や地域選択など）

Eclipseはプラグイン アーキテクチャである。

EclipseはJavaの開発環境である。

Java開発に必要な機能の多くが同梱されており、独自のJava コンパイラ（ECJ：Eclipse Compiler for Java）も添付されているほか、単体テストツールJUnitやビルドツールAntなどJava開発で標準的に用いられる外部ツールと連携することができる。

https://e-words.jp/w/Eclipse.html

Eclipseのメインとなるシステムでは、ファイルを開き、テキストを編集して、閉じるだけのメモ帳と大差ないロジックしかない。そこに、プラグインを適切に扱うロジックを入れて、外部のプラグインを迎え入れているのだ。

プラグインを追加して初めてEclipseはEclipseになるのだ。

https://genpaku.org/other/eclipse/plugin_architecturej/plugin_architecture.html

プラグイン拡張に関与するオブジェクト。workbench UIプラグインは、独自のヘルプ関連メニュー項目を定義しているactionSets拡張機能を通して、workbenchヘルプ・プラグインによって拡張される。

コアシステム

コアシステムはシステムの実行に必要な最小限の機能で構成される。

それ以外の余分な機能をその他のコンポーネントに任せることで、コアシステム本体拡張性と保守性が向上し、テスト性が向上する。

サンプルコード

例えば、デバイスと連携する必要のあるソフトウェアを組むことになったとする。どのように連携するかはデバイスごとに異なる場合、これはプラグインアーキテクチャを採用する候補になり得る。

どのようなコードを組むかの議論になった時に、次のようにif分岐で対応するのは一つの案ではある。（これでも十分プラグインアーキテクチャだ）

public void assessDevice(String deviceID) { 
    if (deviceID.equals("iPhone6s")) {
        assessiPhone6s();
    } else if (deviceID.equals("iPad1"))
        assessiPad1();
    } else if (deviceID.equals("Galaxy5"))
        assessGalaxy5(); 
    } else {

    }
}

しかし、これでは新しいデバイスを追加するたびにif分岐を追加しなくてはならない。プラグインアーキテクチャのメリットは、本体のコードをいじらずに外部のコンポーネントで対応できる点だが、これでは本体に影響が出てしまう

次のコードでは、deviceIDごとに新しいクラスを宣言している

public void assessDevice(String deviceID) {
    String plugin = pluginRegistry.get(deviceID);
    Class<?> theClass = Class.forName(plugin); 
    Constructor<?> constructor = theClass.getConstructor(); 
    DevicePlugin devicePlugin = (DevicePlugin)constructor.newInstance(); 
    DevicePlugin.assess();
}

Class.forName(plugin)で新しいdeviceIDが宣言されるたびに、新しいクラスを生み出してassessメソッドを実行していることに成功している。

プラグイン コンポーネント

プラグインコンポーネントはスタンドアローンで、独立しているシステムである。コアシステムを拡張または拡張することを目的とした、特殊な処理、追加機能、およびカスタムコードを含むコンポーネントです。さらに、これらを使用して揮発性の高いコードを分離し、アプリケーション内の保守性とテスト性を向上させることができます。

理想的には、プラグインコンポーネントは互いに独立しており、それらの間に依存関係がない必要があります。

プラグインコンポーネントは