Existen muchos patrones de arquitectura de software que se utilizan en la industria, y la lista puede variar dependiendo del contexto y las necesidades de cada proyecto. Algunos de los patrones de arquitectura más comunes incluyen:

Patrón de arquitectura cliente-servidor

El patrón de arquitectura cliente-servidor es una forma común de diseño de software en la cual una aplicación o sistema se divide en dos componentes principales: el cliente y el servidor.

El cliente es el componente que interactúa directamente con el usuario y se encarga de presentar la interfaz gráfica de usuario (GUI) y recolectar los datos de entrada del usuario. El servidor, por otro lado, se encarga de llevar a cabo las tareas esenciales del sistema, como almacenar y procesar datos, y brindar servicios a los clientes.

La comunicación entre el cliente y el servidor se realiza mediante un protocolo de red estandarizado, como HTTP o HTTPS, lo que permite que los clientes y servidores se comuniquen independientemente del sistema operativo o plataforma en uso.

Uno de los principales beneficios de la arquitectura cliente-servidor es la escalabilidad. El hecho de que el cliente y el servidor sean componentes separados permite que se escalen independientemente, lo que significa que se puede añadir más servidores si es necesario para manejar una mayor carga de trabajo.

Además, la arquitectura cliente-servidor también permite una mayor flexibilidad en cuanto a las plataformas en las que se puede implementar el sistema. Por ejemplo, una aplicación cliente-servidor puede ser accedida desde una variedad de dispositivos, como computadoras de escritorio, dispositivos móviles y tabletas.

Sí, como lo lees, este tipo de servicios es utilizado en la mayoría de las plataformas actuales orientadas a conectar una web, una app o un software cliente a un servidor. Puede ser desde Facebook, Twitter hasta tu banco.

Patrón de arquitectura de capas

El patrón de arquitectura de capas se basa en la idea de dividir una aplicación en diferentes capas, cada una de las cuales se encarga de un conjunto específico de tareas.

La capa más externa de la aplicación es la capa de presentación, que se encarga de interactuar con el usuario y mostrar la interfaz gráfica de usuario (GUI). Esta capa se comunica con la capa siguiente, la capa de aplicación, que se encarga de llevar a cabo las tareas esenciales del sistema, como la lógica de negocio y la validación de datos.

La capa de aplicación se comunica con la capa de acceso a datos, que se encarga de recuperar y almacenar los datos de la aplicación. Esta capa emplea una variedad de tecnologías, como bases de datos y servicios web, para interactuar con los datos.

La capa más interna de la aplicación es la capa de infraestructura, que proporciona servicios comunes, como la gestión de sesiones, el seguimiento de eventos y la gestión de errores.

Uno de los principales beneficios de la arquitectura de capas es la separación de preocupaciones. Al dividir una aplicación en diferentes capas, cada una de las cuales se encarga de un conjunto específico de tareas, se asegura que las preocupaciones de una capa no se propaguen a otras capas. Esto permite que las capas sean desarrolladas, probadas y mantenidas de manera independiente, lo que facilita el proceso de desarrollo y mantenimiento del software.

Además, la arquitectura de capas también permite una mayor reutilización de código y una mayor escalabilidad. Al dividir una aplicación en capas, se pueden reutilizar componentes de una capa en otras aplicaciones, y se pueden escalar las diferentes capas independientemente para manejar una mayor carga de trabajo.

Patrón de arquitectura de maestro-esclavo

El patrón maestro-esclavo un proceso se considera el “maestro” y los demás son “esclavos”. El maestro es responsable de asignar tareas a los esclavos y de recopilar los resultados de las mismas. Por lo que se considera una arquitectura centralizada.

El patrón maestro-esclavo es especialmente útil en sistemas distribuidos, ya que permite distribuir el trabajo entre varios sistemas para aumentar la escalabilidad y la disponibilidad. Con la única desventaja que si el proceso central falla, todo el sistema lo hace. También puede ser usado para aumentar el rendimiento en sistemas con varios núcleos o procesadores, porque permite a los esclavos procesar tareas de forma paralela.

Un ejemplo de aplicación del patrón maestro-esclavo es en un sistema de procesamiento de imágenes en el cual el maestro es responsable de asignar tareas de procesamiento a los esclavos y recopilar los resultados. Los esclavos se encargan de procesar las imágenes y devolver los resultados al maestro. Esto permite distribuir el trabajo de procesamiento entre varios procesadores para aumentar el rendimiento y la eficiencia del sistema.

Una de las ventajas del patrón maestro-esclavo es que es fácil de implementar y escalar. Sin embargo, existe una desventaja importante, ya que si el maestro falla, todo el sistema se detiene. Por lo tanto, es valioso implementar medidas de seguridad para garantizar que el maestro sea altamente disponible.

Patrón de arquitectura de eventos

El patrón de arquitectura de eventos es un patrón de diseño de software que se utiliza para construir aplicaciones altamente escalables y flexibles. En este patrón, los componentes de una aplicación no se comunican directamente entre sí, sino que usan eventos para comunicarse. Un evento es una notificación que se envía a través de un sistema de suscripción a eventos, y los componentes interesados en ese evento pueden escuchar y responder a él.

Una de las ventajas del patrón de arquitectura de eventos es que permite una mayor independencia entre los componentes de la aplicación. Esto significa que los componentes no necesitan conocer los detalles de cómo funcionan otros componentes, lo que facilita el mantenimiento y la escalabilidad de la aplicación.

Otra ventaja es la flexibilidad, ya que los componentes pueden ser agregados o eliminados fácilmente sin afectar a los demás componentes. Además, permite una mayor escalabilidad, puesto que los componentes pueden procesar eventos de forma paralela y en diferentes sistemas.

Un ejemplo de aplicación del patrón de arquitectura de eventos es en un sistema de comercio electrónico, donde los eventos pueden incluir notificaciones de nuevos pedidos, cambios en el inventario y actualizaciones de precios. Los componentes interesados en esos eventos, como el sistema de inventario o el sistema de facturación, pueden escuchar y responder a los eventos apropiados para actualizar su estado o realizar otras acciones.

Sin embargo, el patrón de arquitectura de eventos presenta algunas desventajas. Por ejemplo, puede ser más complejo de entender y depurar debido a la falta de conexiones directas entre los componentes. Además, puede ser difícil de escalar en sistemas con un gran número de eventos y suscriptores.

Patrón de arquitectura de microservicios

El patrón de arquitectura de microservicios es un enfoque para diseñar y construir aplicaciones complejas mediante la división de la aplicación en pequeños servicios independientes que se comunican entre sí a través de una interfaz establecida. Cada servicio se encarga de una tarea específica y se ejecuta de forma autónoma, lo que permite una mayor escalabilidad, flexibilidad y escalabilidad.

Uno de los principales beneficios de los microservicios es que permite una mayor flexibilidad en el desarrollo de software. Cada servicio puede ser desarrollado, probado y desplegado de forma independiente, lo que facilita la implementación de cambios y mejoras. Además, los microservicios pueden ser implementados utilizando diferentes lenguajes de programación y tecnologías, lo que permite seleccionar la mejor herramienta para cada tarea específica.

Otra ventaja de los microservicios es la escalabilidad. Cada servicio se ejecuta de forma autónoma, lo que permite escalar cada servicio de forma independiente según sea necesario. Esto permite a las aplicaciones responder de manera eficiente a los cambios en el tráfico y las cargas de trabajo.

Sin embargo, existen algunos desafíos en el uso de microservicios. Por ejemplo, puede ser más complejo de administrar y monitorear debido al gran número de servicios independientes. Además, puede ser difícil garantizar la consistencia de los datos debido a la comunicación entre servicios. Por lo tanto, es importante tener una buena planificación y una buena estrategia de administración de servicios.

El patrón de arquitectura de microservicios es una evolución al patrón de cliente-servidor. La diferencia inicial es que en el patrón de arquitectura de microservicios se puede conectar a muchos otros microservicios, estos a su vez que se pueden conectar entre sí, o incluso se pueden centralizar en un servicio maestro o varios servicios maestros. Y un cliente puede consultar a uno o varios microservicios, incluso varios clientes pueden consultar los mismos microservicios.

En su lugar, el patrón de arquitectura de cliente-servidor, es menos descentralizado, y es una conexión 1 a 1. Entre 1 cliente con 1 servidor. Es por eso que cuando se habla de arquitectura de microservicios, este no viene solo, sino que es una implementación de varias arquitecturas más.

Patrón de arquitectura de puerta de enlace

El patrón de arquitectura de puerta de enlace es un patrón de diseño de software que se utiliza para proporcionar un punto de acceso único para las solicitudes de un sistema distribuido. En este patrón, una «puerta de enlace» actúa como intermediario entre los clientes y los servicios del sistema.

La puerta de enlace se encarga de recibir las solicitudes de los clientes, de validar y autorizar estas solicitudes, y de redirigirlas al servicio o servicios apropiados. También puede proporcionar funcionalidades adicionales, como encriptación, compresión, caché y balanceo de carga.

Una de las principales ventajas del patrón de arquitectura de puerta de enlace es que proporciona un punto único de control de acceso al sistema. Esto permite implementar medidas de seguridad y de cumplimiento de manera centralizada, lo que facilita la administración y el monitoreo del sistema.

Además, la puerta de enlace proporciona un punto único de integración con servicios externos. Esto permite a los clientes acceder a los servicios del sistema de manera transparente, sin tener que conocer los detalles de la implementación de los servicios.

Un ejemplo de aplicación del patrón de arquitectura de puerta de enlace es en un sistema de comercio electrónico. La puerta de enlace podría recibir solicitudes de los clientes para acceder a los productos, validar y autorizar las solicitudes y redirigirlas al servicio de catálogo de productos. También podría proporcionar funcionalidades adicionales, como encriptación de datos sensibles y balanceo de carga para distribuir las solicitudes entre varios servicios de catálogo de productos.

Sin embargo, existen algunos desafíos en el uso de una puerta de enlace. Por ejemplo, puede aumentar la latencia debido a la necesidad de pasar por un punto adicional para acceder a los servicios del sistema. Además, puede ser difícil de escalar si el número de solicitudes aumenta significativamente. Por lo tanto, es importante tener una buena planificación y una estrategia de escalabilidad para la puerta de enlace.

Patrón de arquitectura basado en contenedores

El patrón de arquitectura basado en contenedores es un enfoque para diseñar y construir aplicaciones mediante el uso de contenedores de software. Un contenedor es una forma de empaquetar una aplicación junto con todas sus dependencias, librerías y configuraciones, de tal manera que se pueda ejecutar de forma consistente en cualquier entorno.

Uno de los principales beneficios de los contenedores es que proporcionan una forma de aislar las aplicaciones entre sí, lo que permite que varias aplicaciones compartan el mismo sistema operativo sin afectarse entre sí. Esto proporciona una mayor eficiencia en el uso de recursos y facilidad de escalabilidad.

Además, los contenedores permiten una mayor portabilidad, ya que una aplicación empaquetada en un contenedor se puede mover fácilmente entre diferentes entornos, desde desarrollo hasta producción, sin necesidad de realizar cambios en su configuración.

Un ejemplo de aplicación de patrón de arquitectura basado en contenedores es en un sistema de procesamiento de datos, donde varias aplicaciones, como Apache Hadoop o Apache Spark, se ejecutan en contenedores independientes, permitiendo una mayor escalabilidad y eficiencia en el uso de recursos, algunas herramientas para trabajar con contenedores se pueden utilizar Docker o Kubernets.

Sin embargo, existen algunos desafíos en el uso de contenedores. Por ejemplo, la gestión de un gran número de contenedores puede ser compleja y requerir herramientas específicas. Además, la seguridad puede ser un desafío, ya que los contenedores comparten el mismo sistema operativo y pueden tener acceso a los mismos recursos. Por lo tanto, es importante tener una buena planificación y una estrategia de gestión de contenedores para garantizar la seguridad y la escalabilidad.

Patrón de arquitectura basado en componentes

El patrón de arquitectura basado en componentes se enfoca en el diseño y construcción de aplicaciones mediante el uso de componentes de software reutilizables. Un componente es una unidad de software que se encarga de una tarea específica y se puede utilizar en diferentes partes de una aplicación.

Uno de los principales beneficios de los componentes es que proporcionan una mayor reutilización de código, lo que reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para desarrollar una aplicación. Además, los componentes permiten una mayor modularidad, ya que cada componente se encarga de una tarea específica y se pueden modificar o reemplazar de forma independiente sin afectar al resto de la aplicación.

Un ejemplo de aplicación del patrón de arquitectura basado en componentes es en una aplicación de automatización de edificios, donde se utilizan componentes para controlar diferentes sistemas como el clima, la iluminación y las persianas. Cada componente se encarga de una tarea específica, como controlar la temperatura de una habitación o encender las luces en una sala específica, y se pueden reutilizar en diferentes partes de la aplicación. Esto permite una mayor flexibilidad y escalabilidad en el desarrollo y el mantenimiento de la aplicación.

Además, los componentes también permiten una mayor escalabilidad, ya que se pueden distribuir y ejecutar en diferentes sistemas y entornos, lo que permite adaptarse a diferentes cargas de trabajo y requerimientos.

Sin embargo, existen algunos desafíos en el uso de componentes. Por ejemplo, puede ser difícil garantizar la compatibilidad entre diferentes versiones de los componentes. Además, puede ser complicado gestionar y monitorear un gran número de componentes. Por lo tanto, es importante tener una buena planificación y una estrategia de gestión de componentes para garantizar la escalabilidad y la seguridad de la aplicación.

Patrón de arquitectura de representación-vista-controlador (MVC)

El patrón de arquitectura de representación-vista-controlador (MVC, por sus siglas en inglés) es un patrón de diseño de software que se utiliza para separar la lógica de una aplicación en tres componentes distintos: modelo, vista y controlador.

• El modelo: es la parte de la aplicación que se encarga de almacenar y administrar los datos.
• La vista: es la parte de la aplicación que se encarga de presentar los datos al usuario.
• El controlador: es la parte que se encarga de manejar las interacciones del usuario y actualizar el modelo y la vista en consecuencia.

Una de las principales ventajas del patrón MVC es que permite una mayor separación de responsabilidades entre las diferentes partes de la aplicación. Esto hace que sea más fácil de mantener y escalar la aplicación. Además, permite una mayor flexibilidad en el diseño, ya que se puede cambiar la vista o el controlador sin afectar al modelo o viceversa.

Un ejemplo de aplicación del patrón MVC es en una aplicación web, donde el modelo se encarga de administrar los datos de la aplicación, la vista se encarga de presentar los datos en una página web y el controlador se encarga de manejar las interacciones del usuario y actualizar los datos en el modelo.

Sin embargo, existen algunos desafíos en el uso del patrón MVC, especialmente en aplicaciones más complejas o en entornos con un gran tráfico. Puede ser difícil asegurar una comunicación clara y eficiente entre el modelo, la vista y el controlador. Por lo tanto, es importante tener una buena planificación y estrategia de diseño para garantizar una implementación efectiva del patrón MVC.

Patrón de arquitectura basado en anillo

El patrón de arquitectura basado en anillo es una técnica de diseño de sistemas distribuidos que se utiliza para mejorar la escalabilidad y el rendimiento de un sistema. Este patrón se basa en la idea de dividir un sistema en varios anillos o capas, cada una con una función específica y un nivel de abstracción diferente.

• El primer anillo: conocido como la capa de acceso, es responsable de recibir las solicitudes de los clientes y de enrutarlas al siguiente anillo. Este anillo también puede realizar tareas de autenticación y autorización para garantizar que solo los usuarios autorizados puedan acceder al sistema.
• El segundo anillo: conocido como la capa de servicio, es responsable de procesar las solicitudes y de llamar a los servicios necesarios en el siguiente anillo. Esta capa también puede realizar tareas de validación y de transformación de datos para garantizar que los datos recibidos sean válidos y estén en el formato correcto.
• El tercer anillo: conocido como la capa de negocio, es responsable de llevar a cabo las operaciones de negocio y de llamar a las funciones necesarias en el anillo siguiente. Esta capa también puede realizar tareas de validación y de transformación de datos para garantizar que los datos recibidos sean válidos y estén en el formato correcto.
• El cuarto anillo: conocido como la capa de datos, es responsable de interactuar con la base de datos y de proporcionar acceso a los datos necesarios para el sistema.

El patrón de arquitectura basado en anillo tiene varias ventajas, como la escalabilidad, ya que cada anillo puede escalarse independientemente del resto del sistema, y la flexibilidad, ya que cada anillo puede ser actualizado o reemplazado sin afectar al resto del sistema. También ayuda a mantener una alta disponibilidad del sistema, ya que si un anillo falla, el resto del sistema todavía puede funcionar correctamente.

Patrón de arquitectura basado en estados

El patrón de arquitectura basado en estados es una técnica de diseño de software que se utiliza para manejar el cambio de estado de una aplicación o sistema. Este patrón se basa en la idea de dividir el comportamiento de una aplicación en varios estados, cada uno con un conjunto de reglas y comportamientos específicos.

El patrón de arquitectura basado en estados se aplica a través de una máquina de estados, que es un objeto o componente que se encarga de manejar el cambio de estado de una aplicación. La máquina de estados se encarga de mantener un registro del estado actual de la aplicación y de ejecutar las acciones necesarias cuando se produce un cambio de estado.

El patrón de arquitectura basado en estados tiene varias ventajas, como la claridad y la facilidad de comprensión del código, ya que cada estado tiene un conjunto específico de reglas y comportamientos. También ayuda a mantener una alta cohesión y baja acoplamiento en el código, ya que cada estado es independiente del resto del sistema. Además, es fácil de probar y depurar ya que se puede hacer pruebas unitarias en cada estado individualmente.

Es importante tener en cuenta que esta es solo una lista parcial, y existen muchos otros patrones de arquitectura que también se emplean en la industria. Además, muchos de estos patrones pueden combinarse o modificarse para adaptarse a las necesidades de un proyecto en particular.

Junior Carrillo

I’m senior programmer in Go, React, MongoDB, Kotlin, Swift and more. Founder of the Golang Venezuela community.