Ketika belajar pemrograman, mahasiswa biasanya lebih banyak berfokus pada bagaimana membuat fitur dapat berjalan. Membuat halaman login, menghubungkan aplikasi dengan database, menampilkan data, atau membuat fitur pencarian menjadi bagian yang menarik untuk dipelajari.
Namun, ketika sebuah aplikasi semakin besar, muncul persoalan lain. Kode menjadi semakin banyak, fitur saling bergantung, dan perubahan kecil pada satu bagian dapat memengaruhi bagian lainnya.
Pada kondisi tersebut, kemampuan menulis kode saja tidak selalu cukup. Developer juga perlu memikirkan bagaimana keseluruhan aplikasi disusun.
Hal inilah yang berkaitan dengan Software Architecture.
Apa Itu Software Architecture?
Software Architecture adalah struktur tingkat tinggi dari sebuah sistem perangkat lunak yang menjelaskan bagaimana berbagai bagian dalam aplikasi disusun, berkomunikasi, dan bekerja sama.
Sederhananya, software architecture dapat dianggap sebagai rancangan besar sebelum sebuah sistem dibangun secara lebih detail.
Jika pembangunan rumah membutuhkan rancangan mengenai ruangan, struktur bangunan, listrik, dan saluran air, pengembangan software juga membutuhkan rancangan mengenai komponen aplikasi, database, komunikasi antarbagian, serta pembagian tanggung jawab setiap komponen.
Architecture membantu developer memahami bagaimana sebuah sistem seharusnya dibangun dan dikembangkan.
Mengapa Arsitektur Software Penting?
Sebuah aplikasi sederhana mungkin masih dapat dibuat tanpa memikirkan arsitektur secara mendalam.
Namun, semakin besar aplikasi, semakin banyak pula bagian yang harus dikelola.
Bayangkan sebuah sistem akademik yang memiliki fitur login, data mahasiswa, jadwal kuliah, nilai, pembayaran, laporan, dan berbagai fitur lainnya.
Jika seluruh kode dibuat tanpa struktur yang jelas, proyek dapat menjadi sulit dipahami.
Developer baru mungkin membutuhkan waktu lama untuk memahami kode yang sudah ada. Perubahan sebuah fitur juga dapat menyebabkan masalah pada fitur lainnya.
Software architecture membantu mengurangi masalah tersebut dengan memberikan struktur yang lebih jelas.
Arsitektur dan Organisasi Kode
Arsitektur tidak hanya berkaitan dengan server atau teknologi yang digunakan.
Cara kode dibagi dan diorganisasikan juga merupakan bagian penting.
Misalnya, sebuah aplikasi dapat memisahkan bagian yang bertanggung jawab terhadap tampilan, logika bisnis, dan akses database.
Dengan pembagian tersebut, developer dapat lebih mudah mengetahui lokasi kode yang harus diubah ketika sebuah fitur mengalami perubahan.
Struktur yang baik juga membuat proyek lebih mudah dikembangkan bersama oleh beberapa orang.
Contoh Sederhana
Bayangkan sebuah aplikasi penjualan.
Aplikasi tersebut memiliki fitur untuk:
- Mengelola produk.
- Mengelola pelanggan.
- Membuat transaksi.
- Menghitung total pembayaran.
- Membuat laporan.
Jika seluruh proses tersebut ditulis dalam satu bagian kode yang sangat panjang, pengembangan aplikasi dapat menjadi sulit.
Sebaliknya, developer dapat membagi sistem berdasarkan tanggung jawab masing-masing.
Bagian produk menangani data produk. Bagian pelanggan menangani data pelanggan. Bagian transaksi menangani proses penjualan. Bagian laporan bertanggung jawab terhadap penyajian informasi transaksi.
Pembagian tersebut membuat sistem lebih terorganisasi.
Monolithic Architecture
Salah satu pendekatan arsitektur yang banyak digunakan adalah Monolithic Architecture.
Pada pendekatan ini, berbagai fungsi aplikasi berada dalam satu kesatuan sistem.
Contohnya, aplikasi memiliki fitur autentikasi, produk, transaksi, dan laporan yang semuanya menjadi bagian dari satu aplikasi utama.
Monolithic Architecture tidak selalu buruk.
Untuk aplikasi kecil hingga menengah, pendekatan ini justru dapat menjadi pilihan yang sederhana dan mudah dikelola.
Masalah dapat muncul ketika aplikasi berkembang sangat besar dan seluruh bagian menjadi semakin sulit dipisahkan.
Microservices Architecture
Pendekatan lainnya adalah Microservices Architecture.
Dalam pendekatan ini, aplikasi dibagi menjadi beberapa layanan yang memiliki tanggung jawab tertentu.
Misalnya sebuah sistem e-commerce memiliki layanan khusus untuk pengguna, produk, pesanan, dan pembayaran.
Setiap layanan dapat dikembangkan dan dikelola secara lebih independen.
Pendekatan ini dapat memberikan fleksibilitas pada sistem berskala besar, tetapi juga menambah kompleksitas.
Developer harus menangani komunikasi antar layanan, jaringan, keamanan, pemantauan, dan berbagai persoalan lainnya.
Karena itu, microservices tidak otomatis lebih baik daripada monolithic.
Pilihan arsitektur harus disesuaikan dengan kebutuhan sistem.
Separation of Concerns
Salah satu konsep penting dalam software architecture adalah Separation of Concerns.
Konsep ini berarti setiap bagian sistem sebaiknya memiliki tanggung jawab yang jelas.
Sebagai contoh, bagian yang menangani tampilan sebaiknya tidak memiliki terlalu banyak tanggung jawab untuk mengelola database secara langsung.
Dengan pemisahan tersebut, setiap bagian dapat dikembangkan dan diperbaiki dengan lebih mudah.
Konsep ini juga membantu mengurangi ketergantungan yang tidak diperlukan antarbagian aplikasi.
Scalability
Arsitektur software juga berkaitan dengan kemampuan sistem untuk berkembang.
Sebuah aplikasi yang awalnya hanya digunakan oleh puluhan orang mungkin akan menghadapi kondisi berbeda ketika digunakan oleh ribuan atau bahkan jutaan pengguna.
Developer perlu mempertimbangkan bagaimana sistem dapat menangani peningkatan jumlah pengguna, data, dan transaksi.
Kemampuan sistem untuk menangani pertumbuhan tersebut dikenal sebagai scalability.
Arsitektur yang dipilih sejak awal dapat memengaruhi seberapa mudah sistem dikembangkan ketika kebutuhan meningkat.
Maintainability
Selain kemampuan menangani pengguna dalam jumlah besar, software juga harus mudah dipelihara.
Aplikasi tidak berhenti berkembang setelah pertama kali dirilis.
Fitur baru dapat ditambahkan, bug perlu diperbaiki, dan kebutuhan pengguna dapat berubah.
Jika struktur aplikasi terlalu rumit, proses pemeliharaan dapat membutuhkan waktu dan tenaga yang besar.
Software architecture yang baik membantu developer memahami hubungan antarbagian sistem sehingga perubahan dapat dilakukan dengan lebih terkontrol.
Architecture Decision
Dalam pengembangan software, developer sering harus membuat keputusan mengenai teknologi dan struktur sistem.
Misalnya:
- Database apa yang digunakan?
- Bagaimana aplikasi berkomunikasi dengan database?
- Bagaimana autentikasi dibuat?
- Apakah aplikasi membutuhkan layanan terpisah?
- Bagaimana sistem menangani peningkatan jumlah pengguna?
- Bagaimana data diproses dan disimpan?
Keputusan tersebut sebaiknya tidak dibuat hanya berdasarkan teknologi yang sedang populer.
Developer perlu mempertimbangkan kebutuhan proyek, kemampuan tim, biaya, keamanan, performa, dan kemungkinan perkembangan sistem.
Jangan Menggunakan Arsitektur yang Terlalu Rumit
Salah satu kesalahan yang dapat terjadi adalah menggunakan arsitektur yang terlalu kompleks untuk masalah yang sebenarnya sederhana.
Misalnya sebuah aplikasi mahasiswa hanya digunakan oleh sedikit pengguna, tetapi dibuat dengan banyak layanan terpisah yang membutuhkan infrastruktur tambahan.
Hal tersebut justru dapat membuat proyek menjadi lebih sulit dikelola.
Arsitektur yang baik bukanlah arsitektur yang paling rumit.
Arsitektur yang baik adalah arsitektur yang sesuai dengan kebutuhan sistem.
Software Architecture dalam Proyek Mahasiswa
Konsep architecture dapat mulai diterapkan bahkan pada proyek perkuliahan.
Misalnya mahasiswa membuat sistem informasi untuk tugas akhir atau proyek kelompok.
Sebelum mulai menulis kode, mahasiswa dapat menentukan:
- Fitur utama aplikasi.
- Struktur database.
- Pembagian modul.
- Hubungan antarbagian.
- Teknologi yang digunakan.
- Cara aplikasi menangani data.
Langkah tersebut dapat membuat proses pengembangan menjadi lebih terarah.
Mahasiswa juga dapat menggambarkan struktur sistem menggunakan diagram arsitektur sebelum mulai melakukan implementasi.
Mengapa Mahasiswa Informatika Perlu Mempelajarinya?
Pemrograman mengajarkan mahasiswa bagaimana membuat instruksi yang dapat dijalankan komputer.
Software architecture memberikan pemahaman yang lebih luas mengenai bagaimana berbagai bagian program disusun menjadi sebuah sistem.
Keduanya saling melengkapi.
Seorang developer yang hanya fokus pada kode mungkin dapat membuat fitur bekerja. Namun, developer yang memahami architecture juga dapat memikirkan bagaimana fitur tersebut ditempatkan dalam keseluruhan sistem.
Kemampuan tersebut akan semakin penting ketika mengembangkan aplikasi dengan ukuran dan kompleksitas yang lebih besar.
Peluang Karier
Pemahaman mengenai software architecture dapat mendukung berbagai bidang pekerjaan, seperti:
- Software Engineer.
- Backend Developer.
- Full Stack Developer.
- System Analyst.
- Solution Architect.
- Software Architect.
- Technical Lead.
Pada tingkat yang lebih tinggi, seorang Software Architect bertanggung jawab membantu menentukan struktur dan keputusan teknis dalam sebuah sistem.
Masa Depan Software Architecture
Perkembangan cloud computing, distributed systems, artificial intelligence, dan berbagai teknologi baru membuat software architecture terus berkembang.
Namun, prinsip dasarnya tetap sama.
Developer perlu membuat sistem yang dapat dipahami, dikembangkan, dipelihara, dan disesuaikan dengan kebutuhan.
Teknologi dapat berubah dari waktu ke waktu, tetapi kemampuan untuk merancang struktur software dengan baik tetap menjadi salah satu keterampilan penting dalam dunia pengembangan aplikasi.
Penutup
Software Architecture merupakan salah satu aspek penting dalam pengembangan perangkat lunak yang sering kali baru terasa manfaatnya ketika sebuah aplikasi mulai menjadi kompleks.
Arsitektur membantu menentukan bagaimana berbagai bagian sistem disusun, bagaimana setiap komponen bekerja, serta bagaimana aplikasi dapat dikembangkan di masa depan.
Bagi mahasiswa Program Studi Informatika, memahami software architecture dapat menjadi langkah penting untuk berkembang dari sekadar belajar membuat program menjadi mampu merancang sebuah sistem secara menyeluruh.
Pada akhirnya, software yang baik bukan hanya software yang dapat berjalan. Software yang baik juga harus memiliki struktur yang jelas sehingga dapat dikembangkan, dipelihara, dan digunakan dalam jangka panjang.
