Moderne Softwareanwendungen müssen bei Bedarf Millionen von Benutzern weltweit bedienen und auf mehreren Plattformen und Umgebungen laufen. Außerdem müssen sie hochverfügbar sein und den wachsenden Cybersicherheitsbedrohungen standhalten. Und sie müssen Unternehmen in die Lage versetzen, innovativ zu sein und auf sich ändernde Marktbedingungen zu reagieren.
Moderne Anwendungen sind auf Skalierbarkeit, Agilität, Portabilität und Ausfallsicherheit ausgelegt. Sie bieten Unternehmen die Möglichkeit, zu experimentieren und Ideen viel schneller umzusetzen als herkömmliche Anwendungen.
Die moderne Anwendungsentwicklung nutzt agile Bereitstellungsmethoden, DevOps, modulare Architektur, integrierte Sicherheit und Cloud-Infrastruktur, damit Entwicklungsteams sichere Anwendungen in kürzeren Entwicklungszyklen auf den Markt bringen können.
Hier erfahren Sie, was Sie über die moderne App-Entwicklung wissen müssen und wie sie sich von älteren Ansätzen unterscheidet.
Moderne Anwendungen vs. herkömmliche Anwendungen
Herkömmliche Anwendungen sind in der Regel auf einer eng integrierten Architektur als einstufige Softwareanwendungen aufgebaut, bei denen alle Teile in eine Plattform integriert sind. Es gibt keine klare Trennung zwischen den einzelnen Elementen der Anwendung. Aktualisierungen erfordern eine neue Version, und Fehler in einer Komponente der Anwendung wirken sich auf die gesamte Anwendung aus. Herkömmliche Anwendungen werden in der Regel auf physischer Hardware entwickelt und installiert, was mit höheren Kosten und einem höheren Wartungsaufwand verbunden ist.
Moderne Anwendungen hingegen nutzen eine modulare Architektur in Form von Microservices, deren Komponenten unabhängig voneinander entwickelt werden können. Einzelne Teams können einem einzelnen Microservice zugewiesen werden, der unter Verwendung der besten Entwicklungssprache, der besten Datenbank und der besten Bibliotheken für seine besonderen Funktionen entwickelt wird. Microservices werden einzeln herausgegeben und aktualisiert, ohne andere Aspekte der Anwendung zu beeinträchtigen. Dieses Entwicklungsmodell ermöglicht schnellere Releases und reduziert die Ausfallzeiten der Anwendung.
Grundlegende Elemente der modernen Anwendungsentwicklung
Moderne Anwendungen werden für eine Vielzahl von Anwendungsfällen entwickelt, basieren aber auf denselben Grundprinzipien. Werfen wir einen Blick auf einige der grundlegenden Elemente der modernen Anwendungsentwicklung.
Verstärkte Zusammenarbeit mit agilen Praktiken
Bei einem traditionellen Entwicklungsansatz steht die Anforderungserhebung am Anfang des Prozesses. Vor der Endphase des Projekts gibt es wenig bis gar keine weitere Interaktion zwischen Entwicklern und Nutzern.
Im Gegensatz dazu beinhalten agile Entwicklungsprozesse häufige und inkrementelle Wiederholungen bei Design, Entwicklung und Bereitstellung. Dies ermöglicht eine schnelle Reaktion auf veränderte Anforderungen. Entwicklungs- und Betriebsteams, Unternehmens-Stakeholder und Benutzer arbeiten in einer integrierten kollaborativen Umgebung, die ein kontinuierliches Feedback ermöglicht.
Die kontinuierliche Zusammenarbeit in einer agilen Umgebung ermutigt die Teams zum Austausch von Ideen und Lösungen. Dies führt zu einer schnelleren Lösung von Problemen und einer klareren Sicht auf die Ziele des Projekts, während es die verschiedenen Entwicklungsphasen durchläuft.
DevOps-fähig
DevOps ist eine Softwareentwicklungspraxis und -kultur, bei der die Aufgaben von Entwicklungs- und IT-Betriebsteams integriert sind, um den Anwendungsentwicklungslebenszyklus zu verkürzen. DevOps umfasst die Einführung agiler und wiederkehrender Softwareentwicklungsverfahren, Automatisierung und eine Kultur des Vertrauens und Zusammenhalts zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams.
DevOps-Umgebungen umfassen automatisierte Tools für die kontinuierliche Integration und die kontinuierliche Bereitstellung (CI/CD), Echtzeitüberwachung, Vorfalls- und Konfigurationsmanagement sowie Cloud-Computing zur Unterstützung von Microservices und Containern.
Die Entwicklungsteams sorgen dafür, dass die gelieferte Software stabil und fehlerfrei ist. Sie arbeiten in einem kontinuierlichen Release-Zyklus mit den Betriebsteams zusammen. Betriebsteams sorgen dafür, dass die Entwickler eine Arbeitsumgebung vorfinden, die Innovationen und einen schnellen Anwendungsentwicklungsprozess unterstützt.
DevOps hilft, Silos zwischen Teams zu beseitigen und die Effizienz zu steigern. DevOps integriert Automatisierungstools zur Verwaltung von Builds, Tests, Konfigurationen, Bereitstellung und Überwachung der Entwicklungsumgebung. Dadurch können die Teams Probleme so schnell wie möglich verfolgen, diagnostizieren und beheben.
Automatisierung
Moderne Anwendungen stützen sich in hohem Maße auf Automatisierung. Prozesse wie CI/CD, kontinuierliche Tests, die Überwachung der Anwendungs-Performance und die Sicherheitsüberwachung sind allesamt automatisiert.
Die Automatisierung kann dazu verwendet werden, Code-Check-Ins und Build-Prozesse auszulösen, Tests auf Code-Funktionalität, -Qualität, -Abdeckung und -Sicherheit durchzuführen und Anwendungen automatisch in Staging- und Produktionsumgebungen bereitzustellen.
Tools unterstützen die durchgängige Automatisierung der Bereitstellungspipeline, einschließlich betrieblicher Aktivitäten wie der Bereitstellung von Maschinen, dem Hochfahren virtueller Server, der Konfiguration von Netzwerken und Firewalls sowie der Überwachung von Anwendungen hinsichtlich Performance und Sicherheit.
Folglich ermöglicht die Automatisierung Konsistenz, Geschwindigkeit sowie größere Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Entwicklung moderner Anwendungen.
Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD)
In der modernen Anwendungsentwicklung schafft CI/CD Pipelines für das schnelle Testen und Freigeben kleiner Code-Inkremente. Teams können mehrere kleine Code-Versionen mit weniger Fehlern liefern. Im Gegensatz dazu liefern Teams in der herkömmlichen Anwendungsentwicklung in der Regel nur ein oder zwei Code-Releases pro Jahr.
Änderungen am Anwendungscode werden in einem zentralen Repository zusammengeführt, wodurch ein automatischer Build-Prozess ausgelöst wird. Der Build-Prozess führt auch Validierungs- und Integrationstests durch, die es den Entwicklern ermöglichen, Fehler und Integrationsprobleme frühzeitig im Entwicklungsprozess zu erkennen und zu beheben.
Die kontinuierliche Bereitstellung folgt auf die kontinuierliche Integration. Codeänderungen werden in Test- und Produktionsumgebungen implementiert. CI/CD ermöglicht es Entwicklungsteams, davon auszugehen, dass der Code auf seinem Weg durch die Entwicklungskette stabil und fehlerfrei ist.
Verwendung von Microservices, APIs und Containern
Moderne Anwendungen werden auf einem Framework aufgebaut, das Microservices, standardisierte Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) und Container umfasst.
Microservices unterteilen Anwendungen in lose gekoppelte, unabhängige Services, die einzeln bereitgestellt werden können. Diese modulare Architektur ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen zu skalieren oder zu aktualisieren, ohne andere Services zu beeinträchtigen.
Moderne Anwendungen verwenden entkoppelte Datastores mit einer Eins-zu-Eins-Zuordnung von Microservices und Datenbanken. Das bedeutet, dass jeder Microservice seine eigene, speziell entwickelte Datenbank verwenden kann, wodurch Engpässe in der zentralen Datenbank (ein Problem, das bei der herkömmlichen, monolithischen Entwicklung auftritt) vermieden werden.
APIs werden als Gateways für die Interaktion mit Microservices verwendet. Sie sind über HTTPS verfügbar und ermöglichen den Zugriff auf die Daten und Funktionen eines Microservice. APIs unterstützen die Wiederverwendung von bestehendem Code, um den Entwicklungsaufwand und die unnötige Aufblähung von Anwendungen zu verringern.
Bei Containern handelt es sich um kleine Softwarepakete, die die unterstützende Umgebung für einen Microservice bilden. Sie enthalten alles, was der Microservice benötigt, einschließlich Code, Laufzeit, Systemtools, Bibliotheken und Abhängigkeiten. Container isolieren Microservices von der umliegenden Umgebung, um eine konsistente Performance in verschiedenen Umgebungen (z. B. Entwicklung und Staging) sicherzustellen.
Mithilfe der Cloud-Architektur entwickelt
Bei der modernen Anwendungsentwicklung werden Anwendungen mithilfe von Cloud-Technologien von der zugrunde liegenden Hardware abstrahiert. Die Cloud unterstützt Virtualisierung, serverlose Technologien und As-a-Service-Lösungen wie Software-as-a-Service (SaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) und Infrastructure-as-a-Service (IaaS). Diese Lösungen bieten eine skalierbare Infrastruktur und machen das Einrichten von Entwicklungsumgebungen mit physischer Hardware überflüssig.
Cloud-basierte Services können verschiedene virtuelle Ressourcen für die moderne Anwendungsentwicklung bereitstellen, darunter Server, Netzwerkinfrastruktur, Storage, CPUs und Arbeitsspeicher. Durch das Speichern von Projekt-Assets und Ressourcen in der Cloud ermöglichen moderne App-Entwicklungsprozesse eine bessere Zusammenarbeit zwischen Teams und Stakeholdern.
Moderne Anwendungen können in verschiedenen Cloud-Umgebungen ausgeführt werden, darunter Public Cloud, Private Cloud, Hybrid Cloud und Multicloud. Dies gibt Unternehmen die Flexibilität, mehrere Cloud-Anbieter zu nutzen und Umgebungen nach Bedarf zu kombinieren.
DevSecOps
DevSecOps erweitert den DevOps-Prozess und wird oft als „Shift Left Security“ bezeichnet. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Sicherheit früher in den Entwicklungsprozess einzubeziehen und sie zu einem integralen Bestandteil des Anwendungsdesigns zu machen. Infolgedessen liegt die Sicherheit nicht mehr allein in der Verantwortung des Sicherheitsteams.
DevSecOps führt eine verbesserte Automatisierung durch die Softwarebereitstellungs-Pipeline ein, um Schwachstellen zu beseitigen, die die Gefahr von Sicherheitsangriffen erhöhen. Sicherheit wird mithilfe von Tools wie Code-Repositories, Build-Management-Programmen und Bereitstellungstools in den Entwicklungsprozess integriert. Sicherheitskontrollen und -prozesse werden sowohl auf die Entwicklungs-Pipeline als auch auf die Software angewendet, die durch die Pipeline veröffentlicht wird.
DevSecOps hilft Anwendungsentwicklungsteams, die Verzögerungen zu vermeiden, die durch die Test- und Problembehebungsprozesse am Ende eines herkömmlichen Entwicklungszyklus entstehen. Die Integration von Sicherheitsaspekten in die moderne Anwendungsentwicklung hilft Teams, Software schneller zu veröffentlichen, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen.
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