Web‑sovelluskehyksen erottaminen sulautetun järjestelmän käyttöliittymästä

Abstract

Sovelluskehykset nopeuttavat ohjelmistojen kehitystä, mutta niiden luominen on haastava ja riskialtis projekti. Kehysten suunnittelussa ennakoidaan tulevia käyttötarpeita, mikä on usein vaikeaa. Muutosten tekeminen ohjelmiin voi tulla kalliiksi, koska kehykset lukitsevat aina sovellusten arkkitehtuurin. Onnistuessaan kehyksillä voi kuitenkin luoda kustannustehokkaasti yhdenmukaisia, helposti ylläpidettäviä ohjelmia.

Tämän opinnäytetyön tutkimusosassa perehdyttiin sovelluskehyksiin ja joihinkin yleisiin web-arkkitehtuurien suunnittelumalleihin. Työn käytännön osassa toimeksiantajalle luotiin web-sovelluskehys. Kehystä ei kuitenkaan tehty alusta lähtien, vaan se erotettiin olemasta olevasta sulautetun järjestelmän käyttöliittymästä. Tutkimuksesta saatua tietoa sovellettiin käyttöliittymän arkkitehtuurin analyysissa, minkä jälkeen erotustyö suunniteltiin ja toteutettiin onnistuneesti. Suuria muutoksia arkkitehtuuriin ei lopulta tehty, mutta pienempiä parannuksia toteutettiin sovellusytimeen, istunnonhallintaan ja alustukseen. Uutena komponenttina kehykseen luotiin käännösohjelma, jolla kehys ja sovellus voidaan yhdistää. Kehykseen luotiin lisäksi testipalvelin käyttöliittymien testaamiseen.

Kehystä sovellettiin luomalla sen avulla käyttöliittymä kahteen tuotteeseen. Molemmissa tapauksissa kehys osoittautui toimivaksi työkaluksi. Muunneltavuuden hallinnassa havaittiin kuitenkin ongelmia, jotka hidastivat kehitystyötä. Myös suorituskyvyssä oli puutteita. Ymmärrettiin, että erotustyön aikana olisi kannattanut käyttää enemmän aikaa arkkitehtuurin ongelmien korjaamiseen. Käsitys kehysprojektien haastavuudesta osoittautui työn kohdalla paikkansa pitäväksi.

Designing an application framework is commonly regarded as a hard task. The process requires forward planning which always has risks involved. However, if the investment pays off, applications of similar structure can be built cost-efficiently with lower maintenance overhead.

This thesis presents a study on architecture design of application frameworks with emphasis on the web platform. The theory is put into practice and the work describes a process in which a web application framework was created for internal company use. The framework was not built from scratch; an existing user interface of an embedded device was used as a basis for the framework.

After an architectural analysis, separation of the code base was planned and successfully implemented. The work was completed quickly and the overall architecture was left mostly unchanged. Minor changes were implemented to the application initialization and the session management components. A new build system, which enables development on Windows and Linux platforms was implemented. A server platform that can be used to test the user interfaces was also created.

Two user interfaces were created with the framework. While the framework was considered a useful tool, some problems were found. While difficulty in making architectural changes was the most severe problem, performance and data synchronization had some issues as well.

A learning outcome of this developmental work was that reserving enough time and resources to make necessary architectural changes at the earliest is almost always the preferred approach to take. This thesis can also be considered a case study that confirms the initial expectation that application framework design is a difficult process.