1.defg.1 - Herramientas, Frameworks y Selección de Arquitectura

1.1 Herramientas de desarrollo en entorno servidor

Desarrollar una aplicación web en entorno servidor no consiste únicamente en escribir código. Durante el ciclo de desarrollo utilizamos distintas herramientas para editar, ejecutar, probar, depurar, gestionar dependencias, controlar versiones y desplegar la aplicación.

Las herramientas más habituales pueden agruparse por su función:

1.2 Gestores de dependencias

Las aplicaciones actuales suelen utilizar código desarrollado por terceros. En lugar de copiar manualmente estas librerías dentro del proyecto, utilizamos un gestor de dependencias.

Un gestor de dependencias permite:

• Declarar qué paquetes necesita una aplicación.
• Descargar automáticamente esos paquetes.
• Resolver las dependencias entre unas librerías y otras.
• Controlar las versiones compatibles.
• Actualizar las dependencias de forma organizada.
• Reproducir el mismo entorno de dependencias en distintos equipos.

Ejemplo: Composer en PHP

Composer es un gestor de dependencias para PHP. Las dependencias principales del proyecto se declaran normalmente en el fichero composer.json.

{
    "require": {
        "monolog/monolog": "^3.0"
    }
}
				

Posteriormente pueden instalarse desde la terminal:

composer install
				

Composer crea además un mecanismo de autoload que permite cargar automáticamente las clases instaladas.

<?php

require __DIR__ . '/vendor/autoload.php';
				

Gestores habituales según el ecosistema

1.3 ¿Qué es un framework?

Un framework es un conjunto organizado de componentes, convenciones y herramientas que proporciona una estructura de partida para desarrollar aplicaciones.

Cuando programamos sin framework debemos decidir y construir manualmente muchos aspectos comunes:

• Cómo asociamos una URL con una operación.
• Cómo organizamos los ficheros.
• Cómo validamos los datos.
• Cómo accedemos a la base de datos.
• Cómo gestionamos usuarios y sesiones.
• Cómo generamos las vistas.
• Cómo gestionamos errores.
• Cómo configuramos y probamos la aplicación.

Un framework proporciona soluciones, convenciones o puntos de extensión para muchas de estas tareas.

Funciones habituales de un framework web

1.4 Framework, librería y runtime

Estos conceptos están relacionados, pero no son equivalentes.

Una aplicación puede utilizar simultáneamente los tres niveles:

PHP                         ← Runtime
  │
  ▼
Laravel                     ← Framework
  │
  ├── componente de correo
  ├── librería de logs
  └── otras dependencias    ← Librerías
				

1.5 Principales frameworks de programación en servidor

Existen frameworks para prácticamente todos los lenguajes utilizados en desarrollo web. No existe un framework universalmente mejor: cada uno responde a un ecosistema, una filosofía y unas necesidades determinadas.

Laravel

Laravel es un framework de aplicaciones web para PHP. Proporciona una estructura completa para desarrollar aplicaciones y ofrece funcionalidades relacionadas con enrutamiento, acceso a datos, validación, colas, tareas programadas, pruebas y otros servicios habituales.

• Lenguaje: PHP.
• Enfoque: framework de propósito general con numerosas funcionalidades integradas.
• Adecuado para: aplicaciones web, paneles, servicios y APIs desarrollados en el ecosistema PHP.

Symfony

Symfony es un framework PHP basado en componentes reutilizables. Puede utilizarse como framework completo o aprovechar determinados componentes dentro de otros proyectos.

• Lenguaje: PHP.
• Enfoque: modular y basado en componentes.
• Adecuado para: aplicaciones PHP que requieren una estructura sólida y un alto nivel de configuración.

Spring Boot

Spring Boot facilita la creación de aplicaciones basadas en Spring que pueden ejecutarse como aplicaciones autónomas. Reduce gran parte de la configuración inicial necesaria y se integra con el amplio ecosistema Spring.

• Lenguaje principal: Java.
• Enfoque: aplicaciones autónomas basadas en Spring con configuración simplificada.
• Adecuado para: servicios, APIs y aplicaciones empresariales dentro del ecosistema Java.

Django

Django es un framework web escrito en Python orientado a facilitar el desarrollo de aplicaciones basadas en datos. Incluye herramientas para modelos, vistas, plantillas, formularios, administración y otros elementos habituales.

• Lenguaje: Python.
• Enfoque: framework completo con numerosas funcionalidades integradas.
• Adecuado para: aplicaciones web en las que Python sea una elección apropiada para el equipo o el proyecto.

Flask

Flask es un framework ligero para Python. Proporciona un núcleo reducido y permite incorporar extensiones según las necesidades del proyecto.

• Lenguaje: Python.
• Enfoque: minimalista y extensible.
• Adecuado para: aplicaciones pequeñas, servicios o proyectos en los que se prefiera seleccionar los componentes de forma explícita.

Express

Express es un framework web minimalista y flexible para Node.js. Se centra especialmente en el enrutamiento, el middleware y el manejo de peticiones y respuestas.

• Lenguaje: JavaScript o TypeScript sobre Node.js.
• Enfoque: núcleo reducido y basado en middleware.
• Adecuado para: APIs y servicios web donde se quiera trabajar dentro del ecosistema JavaScript/Node.js.

ASP.NET Core

ASP.NET Core es un framework web multiplataforma del ecosistema .NET para construir aplicaciones y servicios web.

• Lenguaje habitual: C#.
• Enfoque: framework completo integrado con la plataforma .NET.
• Adecuado para: aplicaciones web y APIs dentro del ecosistema .NET.

Comparación general

1.6 Programar sin framework y con framework

Un framework no permite hacer algo que sea necesariamente imposible sin él. Su principal aportación es proporcionar estructura, convenciones y componentes reutilizables para resolver problemas frecuentes.

Sin framework

En una aplicación PHP muy sencilla podríamos decidir manualmente qué código ejecutar según la URL:

<?php

$ruta = parse_url($_SERVER['REQUEST_URI'], PHP_URL_PATH);

if ($ruta === '/') {
    require 'inicio.php';
} elseif ($ruta === '/productos') {
    require 'productos.php';
} else {
    http_response_code(404);
    require '404.php';
}
				

Con un framework

Un framework suele ofrecer una abstracción específica para definir rutas. Un ejemplo conceptual sería:

Route::get('/', [InicioController::class, 'index']);

Route::get(
    '/productos',
    [ProductoController::class, 'index']
);
				

El framework se ocupa de proporcionar el mecanismo de enrutamiento y establece una convención para organizar el código.

Ventajas de utilizar un framework

• Reduce la necesidad de resolver repetidamente problemas comunes.
• Proporciona una estructura reconocible al proyecto.
• Facilita el mantenimiento y el trabajo en equipo.
• Integra herramientas de seguridad, validación, pruebas o acceso a datos.
• Permite aprovechar documentación, ecosistema y componentes existentes.

Posibles limitaciones

• Requiere aprender sus convenciones y herramientas.
• Introduce dependencias adicionales.
• Puede resultar excesivo para programas muy pequeños.
• Las decisiones arquitectónicas quedan parcialmente condicionadas por el framework.
• El proyecto deberá mantenerse compatible con la evolución de sus dependencias.

1.7 Selección de tecnologías y arquitectura

Elegir una tecnología porque es popular o porque el equipo ya la conoce puede ser un punto de partida, pero una decisión técnica debe relacionarse con los requisitos reales del proyecto.

El proceso puede realizarse en este orden:

1. Comprender el problema.
2. Identificar requisitos funcionales y no funcionales.
3. Determinar los componentes necesarios.
4. Proponer tecnologías compatibles.
5. Comparar ventajas y limitaciones.
6. Seleccionar una solución y justificarla.

Requisitos funcionales

Describen qué debe hacer la aplicación.

• Registrar usuarios.
• Gestionar productos.
• Procesar pedidos.
• Generar informes.
• Ofrecer una API.

Requisitos no funcionales

Describen cómo debe comportarse el sistema o qué restricciones debe cumplir.

• Número esperado de usuarios.
• Necesidades de rendimiento.
• Seguridad.
• Disponibilidad.
• Facilidad de mantenimiento.
• Capacidad de crecimiento.
• Coste de infraestructura.
• Experiencia disponible en el equipo.

1.8 Criterios para seleccionar un lenguaje y un framework

No existe una fórmula automática para seleccionar una tecnología, pero podemos evaluar varias dimensiones.

1.9 Matriz de decisión

Cuando existen varias alternativas razonables puede utilizarse una matriz de decisión. Consiste en seleccionar criterios, asignar una puntuación a cada alternativa y utilizar la comparación como apoyo a la decisión.

Por ejemplo, un equipo puede comparar tres alternativas utilizando una escala de 1 a 5:

La puntuación no debe sustituir al razonamiento. Su función es hacer visibles los criterios utilizados y facilitar la comparación.

1.10 Herramientas y arquitectura como conjunto

La decisión final no consiste únicamente en seleccionar un lenguaje o un framework. Una propuesta tecnológica incluye varios elementos que deben ser compatibles entre sí.

PROYECTO
   |
   +-- Lenguaje
   |
   +-- Framework
   |
   +-- Base de datos
   |
   +-- Servidor / runtime
   |
   +-- Gestor de dependencias
   |
   +-- Herramientas de desarrollo
   |
   +-- Control de versiones
   |
   +-- Estrategia de pruebas
   |
   +-- Despliegue
				

Por ejemplo, una posible propuesta podría ser:

Lenguaje:              PHP
Framework:             Laravel
Gestor dependencias:   Composer
Base de datos:         PostgreSQL
Servidor web:          Nginx
Control de versiones:  Git
IDE/editor:             VS Code / PhpStorm
Pruebas:               herramientas del ecosistema PHP
				

Esta lista no constituye por sí sola una buena arquitectura. El equipo debe explicar por qué cada decisión es adecuada para los requisitos del proyecto.