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。
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。
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。
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。
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。
として実装できます。
プラグインコンポーネントはAPIとして実装可能
プラグインコンポーネントは、必ずしもコアシステムとのポイントツーポイント通信である必要はありません。
プラグイン機能を呼び出す手段としてRestFULL-APIまたはメッセージングを使用するなど、他の選択肢もあります。
この場合、各プラグインはスタンドアロンサービス（またはコンテナを使用して実装されたマイクロサービス）です。
この場合、コードレベルではなくシステムやコンテナレベルで結合が可能になったため、疎結合による再利用やテスト容易性が高まるのがメリットだ。
しかし、モノシリックなアーキテクチャではなく分散アーキテクチャになり、全体のシステムも複雑になってしまうのがデメリットだ。
プラグインコンポーネントがデータベースを持つこともあり得る
プラグインコンポーネントがデータベースにアクセスすることは一般的にはありえない。
理由はプラグインコンポーネントが与える変更はコアシステムにのみ影響されるべきであり、コアシステムのデータベースに影響を与えるべきではないからだ。
ただし、それぞれのプラグインコンポーネントがデータベースを持つことはあり得る。
プラグインコンポーネントの存在認知
ユーザーやカスタマーサービス担当者がプラグインを利用するためには、まずそのプラグインが存在していることを把握しなければなりません。
そのためには次の方法が考えられれます。
レジストリを登録する
例えば、税務調査でリスクの高い項目にフラグを立てる税務ソフトのプラグインの場合、レジストリには次の情報が登録される
などの情報が登録される。
メリット
プラグインアーキテクチャは、Visual Studio CodeやEclipseなど、開発者向けのツールでよく使用される。
ソフトのサイズを抑え、余分な機能を削ぎ落とすことに特化している機能でもある。
他の具体例では、請求書作成アプリケーションなどが当たる。
米国の請求書の税率は州ごとに異なり、またその週の中でも細かくルールを定められていることがある。
このような場合にif文を使った条件分岐を行うことは、ソースの泥団子化を引き起こし、意図しない変更を招きかねない。
そのような場合に各州の情報を定めたクラスを作成し、外部のプラグインコンポーネントとして扱うことで、コアシステムの健全性を保つことができる
プラグインアーキテクチャの特性
マイクロカーネルアーキテクチャの主な強みは、シンプルさと全体的なコストである。
他にも、コンポーネントが独立することによるテスト容易性もメリットとなる。
モジュール性も高く、変更に迅速に対応が可能だ。
弱みはスケーラビリティ、耐障害性、弾力性だ。
これらの弱みは、システムがモノシリックであることに由来する。
また、独立したプラグインコンポーネントが動作するためには必ず全てのリクエストがコアシステムを経由しなければならないこともスケーラビリティに問題がある。
しかしながら、ドメイン(事業)による分割と技術による分割の両方が可能な点では他に例を見ない
プラグインの種類とドメインを対応づけて、システムを拡張できるのはこのアーキテクチャだけだ。
備考
title:プラグインを使用するシステムの実装方法
description: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。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。
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