Deskripsi dan Pola Arsitektur Perangkat Lunak: Panduan untuk Pengembangan Sistem yang Terstruktur

Pengertian Arsitektur Perangkat Lunak

Arsitektur perangkat lunak adalah struktur atau kerangka kerja fundamental dari suatu sistem perangkat lunak, yang mencakup komponen perangkat lunak, hubungan antar komponen, serta prinsip dan panduan desain yang digunakan selama pengembangan dan evolusi sistem. Arsitektur ini menjadi fondasi utama yang menentukan bagaimana suatu sistem akan dibangun, dikembangkan, dan dipelihara.

Tujuan Arsitektur Perangkat Lunak

Tujuan utama dari arsitektur perangkat lunak adalah untuk:

• Menyediakan struktur dan organisasi sistem.

• Membantu pengembang memahami hubungan antar bagian sistem.

• Memastikan kualitas sistem seperti skalabilitas, keandalan, keamanan, dan efisiensi.

• Menjadi dasar komunikasi antar tim pengembang dan pemangku kepentingan.

Komponen Utama dalam Deskripsi Arsitektur

Deskripsi arsitektur perangkat lunak biasanya mencakup:

1. Komponen (Components): Bagian-bagian independen yang menjalankan fungsi tertentu.

2. Konektor (Connectors): Menjelaskan interaksi dan komunikasi antar komponen.

3. Konfigurasi (Configurations): Menjelaskan bagaimana komponen dan konektor dirangkai menjadi sistem.

A. View dan Viewpoints dalam Arsitektur

1. Konsep View dan Viewpoints

• View adalah representasi dari seluruh atau sebagian sistem perangkat lunak dari perspektif tertentu.

• Viewpoint adalah perspektif atau sudut pandang yang digunakan untuk membuat satu atau lebih view. Viewpoint mendefinisikan stakeholder, concern, dan metode representasi yang digunakan.

View dan Viewpoints membantu tim pengembang memahami dan mendeskripsikan arsitektur perangkat lunak dari berbagai sisi, seperti sisi logika, pengembangan, proses, atau penggunaan sistem.

2. Tiga Jenis View dan Contoh Penerapannya

• Logical View: Menjelaskan struktur fungsional sistem, seperti modul dan hubungan antar modul.

  • Contoh: Modul manajemen pengguna, modul otentikasi, dan modul pelaporan dalam sistem manajemen rumah sakit.

• Development View: Menjelaskan struktur software dalam konteks pengembangan seperti organisasi file dan struktur paket.

  • Contoh: Struktur direktori proyek dalam sistem berbasis Java yang memisahkan controller, service, dan repository.

• Deployment View: Menjelaskan bagaimana sistem dipetakan ke infrastruktur fisik seperti server, container, dan jaringan.

  • Contoh: Diagram penempatan container Docker dalam aplikasi berbasis cloud.

3. Diagram Sederhana dari Deployment View

(Sumber : Draw.io)

B. Pola Arsitektur Perangkat Lunak

1. Penjelasan dan Contoh Penggunaan

• Layered Architecture: Sistem dibagi ke dalam beberapa lapisan (presentation, business logic, data access). Contoh penggunaannya pada aplikasi e-commerce, di mana ada pemisahan yang jelas antara UI, logika pemrosesan pesanan, dan database.

• Microservices Architecture: Sistem dibagi menjadi layanan-layanan kecil yang dapat dikembangkan dan dideploy secara independen. Cocok untuk aplikasi seperti Netflix, di mana setiap fitur (rekomendasi, pembayaran, pencarian) adalah microservice terpisah.

• Event-Driven Architecture: Sistem merespon berbagai peristiwa (event) yang dikirim oleh komponen lain. Cocok untuk aplikasi IoT atau sistem transaksi real-time seperti dalam sistem perbankan atau e-wallet.

2. Tabel Perbandingan Pola Arsitektur

Pola Arsitektur Kelebihan Kekurangan Contoh Penerapan

Layered ArchitectureMudah dipahami, modular, mudah diuji per lapisanSulit diubah jika sistem kompleks, ketergantungan antar lapisanAplikasi E-commerceMicroservicesSkalabilitas tinggi, fleksibel, layanan independenKompleksitas tinggi dalam pengelolaan layanan dan komunikasi antar layananNetflix, AmazonEvent-DrivenResponsif, cocok untuk sistem real-time dan asinkronDebugging sulit, pengelolaan event menjadi kompleksSistem IoT, aplikasi e-wallet

3. Penerapan Pola Arsitektur dalam Sistem Cloud (Contoh: Microservices)

Pola arsitektur microservices sangat cocok untuk sistem berbasis cloud karena:

• Setiap layanan dapat dideploy secara independen pada container seperti Docker.

• Layanan dapat diskalakan secara horizontal sesuai kebutuhan trafik.

• Komunikasi antar layanan dapat menggunakan API Gateway dan protokol ringan seperti REST atau gRPC.

• Cocok dipadukan dengan platform seperti Kubernetes untuk orkestrasi layanan dan autoscaling.

Pola Arsitektur Perangkat Lunak (Lanjutan dari Bagian Sebelumnya)

Pola arsitektur adalah solusi desain berulang untuk masalah umum dalam pengembangan sistem. Berikut beberapa pola arsitektur yang umum digunakan:

1. Layered Architecture (Arsitektur Bertingkat)

Membagi sistem menjadi lapisan-lapisan seperti presentasi, logika bisnis, dan data. Cocok untuk aplikasi yang membutuhkan struktur jelas dan pemisahan tanggung jawab.

2. Client-Server Architecture

Memisahkan klien (pengguna) dan server (penyedia layanan). Banyak digunakan dalam sistem web dan aplikasi jaringan.

3. Microservices Architecture

Membangun sistem sebagai kumpulan layanan kecil yang berdiri sendiri dan dapat dikembangkan serta dideploy secara independen. Cocok untuk sistem berskala besar dan dinamis.

4. Event-Driven Architecture

Berbasis pada pemrosesan peristiwa (event) di mana sistem merespon input secara asinkron. Sangat baik untuk sistem yang memerlukan respons cepat dan fleksibilitas.

5. Model-View-Controller (MVC)

Memisahkan representasi data (model), antarmuka pengguna (view), dan logika kontrol (controller). Umumnya digunakan dalam pengembangan aplikasi web dan desktop.

Manfaat Menggunakan Pola Arsitektur

• Mempermudah pemeliharaan dan pengembangan berkelanjutan.

• Meningkatkan keterbacaan dan modularitas kode.

• Memungkinkan penggunaan kembali komponen (reusability).

• Memfasilitasi kerja tim dan kolaborasi lintas fungsi.

Kesimpulan

Pemahaman yang baik tentang deskripsi dan pola arsitektur perangkat lunak sangat penting dalam membangun sistem yang terstruktur, efisien, dan mudah dikembangkan. Dengan memilih pola arsitektur yang tepat sesuai kebutuhan sistem, tim pengembang dapat meningkatkan kualitas dan ketahanan perangkat lunak yang dikembangkan. Oleh karena itu, pengetahuan tentang arsitektur perangkat lunak merupakan keahlian krusial bagi setiap profesional TI.