Clean Architecture : un modèle pour structurer vos projets IT

Qualité du code, modularité, évolutivité : les entreprises ayant utilisé les principes de la Clean Architecture dans leur cycle de développement logiciel constatent des avantages de taille, qui décuplent à la fois la performance des produits et leur rentabilité. Au-delà d’une simple méthodologie d’organisation des projets informatiques, elle propose une architecture logicielle modulaire et indépendante, pensée pour résister à l’usure du temps et aux changements de technologies.

L’objectif de la Clean Architecture ? Séparer clairement les responsabilités du code, limiter les dépendances externes et garantir une forte testabilité. Une architecture conçue selon ces principes permet non seulement de réduire la dette technique, mais aussi de faciliter les évolutions fonctionnelles, le travail en équipe et les intégrations multiples.

Comprendre et appliquer la Clean Architecture peut améliorer la qualité et la longévité de vos projets numériques. En quoi consiste-t-elle ? Quels sont ses grands principes ? Comment l’appliquer ? Suivez le guide de Freelance-Informatique !

Qu’est-ce que la Clean Architecture ?

La Clean Architecture, qu’on peut traduire par “architecture propre" en français, est un modèle de conception logicielle proposé par Robert C. Martin. Elle vise à structurer les applications de manière à en garantir la pérennité, la maintenabilité et l’indépendance vis-à-vis des technologies utilisées, telles que les frameworks, les bases de données ou les interfaces utilisateurs.

La Clean Architecture repose sur une structure en couches concentriques, où chaque couche a un rôle bien défini et ne dépend que des couches internes, jamais de celles qui en dépendent. Cela garantit un flux unidirectionnel des dépendances, de l’extérieur vers le cœur du système. Ce cœur, composé des règles métiers et des entités, reste ainsi isolé de toute considération technique ou infrastructurelle.

La Clean Architecture est souvent représentée sous la forme d’un diagramme en cercles, où l’on retrouve, de l’intérieur vers l’extérieur :

• Les entités ou business objects ;
• Les cas d’usage ou use cases ;
• Les interfaces d’entrée et de sortie ou adapters ;
• Les éléments périphériques : frameworks, bases de données, etc.

Cette architecture permet de favoriser la modularité, de réduire le couplage entre les composants et d’améliorer la testabilité du code des logiciels, des systèmes informatiques et des applications web. Elle offre également une grande flexibilité dans l’évolution du projet, puisque l’équipe IT peut modifier ou remplacer une technologie, comme une base de données ou une interface graphique, sans toucher à la logique métier.

Quels sont les principes clés de la Clean Architecture ?

La séparation des responsabilités

Le premier principe fondateur de la Clean Architecture est la séparation claire des responsabilités. Chaque couche de l’architecture a un rôle spécifique, sans empiéter sur celui des autres. On distingue notamment :

• Les entités métiers, qui modélisent les règles fondamentales du domaine ;
• Les cas d’usage, qui décrivent les processus applicatifs, c’est-à-dire les services effectués par le software ou par le système ;
• Les interfaces ou adaptateurs, qui traduisent les données entre l’utilisateur ou les systèmes externes et les cas d’usage ;
• Les frameworks et les technologies, qui sont utilisés uniquement dans la couche externe.

Cette séparation limite les dépendances croisées et rend chaque brique facile à tester, à maintenir et à remplacer.

L’indépendance vis-à-vis des éléments périphériques

Un logiciel conçu selon la Clean Architecture ne dépend jamais directement des détails d’implémentation techniques. La logique métier reste isolée des outils comme :

• Le framework web : Django, Spring, Express, etc. ;
• Le moteur de base de données : MySQL, MongoDB, etc. ;
• L’interface utilisateur : desktop, mobile, web, etc. ;
• Les services tiers : API (Application Programming Interfaces) externes, services de paiement, etc.

Le but est de retarder le choix des technologies autant que possible et de rendre leur remplacement simple et sans risque. Cette approche décuple la longévité du cœur applicatif, quelles que soient les évolutions techniques.

Le couplage faible et la forte testabilité

La Clean Architecture promeut un faible couplage entre les composants du système. Cela signifie que chaque module dépend le moins possible des autres, ce qui facilite :

• La réutilisation du code ;
• La compréhension du fonctionnement de chaque couche ;
• La mise en œuvre de tests unitaires ou d’intégration isolés.

Cette structure améliore la testabilité du système. Les cas d’usage peuvent notamment être testés sans base de données et les entités ont la possibilité d’être vérifiées sans interface utilisateur. On obtient ainsi un code plus robuste, plus fiable et mieux couvert par les tests.

La règle de dépendance et de direction des flux

La Clean Architecture est régie par une règle essentielle : la dépendance ne va que dans un sens. Les couches extérieures dépendent des couches intérieures, jamais l’inverse.

Par exemple :

• La couche UI (User Interface) peut appeler des cas d’usage, mais ces derniers n’ont aucune connaissance du design de l’application ;
• La couche infrastructure implémente des interfaces définies par les cas d’usage, mais n’est pas directement utilisée par ces derniers.

Cette règle, également appelée Dependency Rule ou Dependency Inversion, garantit que les décisions métiers ne sont jamais influencées par des considérations techniques. C’est l’inversion des dépendances qui donne lieu à une architecture pérenne et modulaire, propice à l’évolutivité et à la gestion efficace de la dette technique.

Comment appliquer la Clean Architecture dans un projet logiciel ?

Quand utiliser la Clean Architecture ?

La Clean Architecture est particulièrement adaptée aux projets qui présentent les caractéristiques suivantes :

• Une logique métier complexe ou destinée à évoluer régulièrement ;
• Une forte contrainte de testabilité, à travers des tests de performance, fonctionnels, unitaires ou d’intégration ;
• Une longue durée de vie du produit, supérieure à celle de la technologie utilisée ;
• Une équipe de développement structurée, avec une répartition claire des rôles ;
• Un besoin d’interopérabilité avec des API et des systèmes tiers ;
• Une exigence d’indépendance vis-à-vis des technologies ou des fournisseurs.

À l’inverse, elle peut sembler surdimensionnée pour des petits projets ou des prototypes à durée de vie très courte, où la simplicité prime sur la maintenabilité.

Quelles étapes suivre pour refondre ou structurer une application ?

La Clean Architecture peut être appliquée à un nouveau projet ou à une application existante en suivant quelques étapes clés :

1. Cartographier la logique métier, à travers l’identification des entités, des règles métiers et des cas d’usage. Ces éléments constitueront le cœur de l’architecture ;
2. Séparer les responsabilités, en structurant l’application selon les différentes couches que sont les entités, les use cases, les interfaces et l’infrastructure ;
3. Définir des interfaces d’entrée et de sortie, chaque couche devant dépendre d’abstractions et pas d’implémentations ;
4. Créer des adaptateurs et des implémentations pour la base de données, l’UI, les services externes, etc. ;
5. Utiliser l’inversion de dépendance en injectant les dépendances depuis les couches extérieures, afin de respecter la règle des flux de dépendances ;
6. Migrer progressivement dans le cadre d’une refonte, en commençant par isoler les règles métiers, puis en encapsulant les modules existants.

Les bonnes pratiques à suivre

Quelques bonnes pratiques peuvent être adoptées pour que la Clean Architecture tienne ses promesses d’évolutivité et de modularité :

• Penser d’abord métier et non technologie, en évitant de concevoir l’application à partir du framework choisi et en garantissant l’indépendance du cœur métier ;
• Documenter chaque couche, en détaillant les responsabilités, les dépendances et les interfaces, ce qui facilite l’arrivée de nouveaux développeurs et la maintenance du software ;
• Éviter de surcharger l’architecture en créant des couches abstraites et inutiles, qui n’apportent aucune valeur au système ;
• Favoriser les tests automatisés dès le début pour tirer parti de la testabilité de la Clean Architecture dès les premières lignes de code ;
• Utiliser des noms explicites en ayant recours aux conventions de nommage pour renforcer la lisibilité et la cohérence du code ;
• Former toute l’équipe technique à cette architecture pour l’appliquer de manière cohérente et unifiée.

FAQ sur la Clean Architecture

La Clean Architecture est-elle compatible avec l’approche agile ?

Oui. La Clean Architecture et les méthodes agiles partagent des objectifs communs : flexibilité, évolutivité et itération continue. En structurant le code autour de couches indépendantes, la Clean Architecture facilite l’intégration de nouvelles fonctionnalités sans nuire à l’existant. Elle permet également de tester chaque brique de manière isolée, ce qui correspond aux cycles courts de développement et à la livraison continue.

Quels langages et frameworks sont compatibles avec la Clean Architecture ?

La force de la Clean Architecture réside dans son indépendance vis-à-vis des langages et des technologies utilisés. Elle repose sur des principes d’organisation logicielle qui peuvent être appliqués dans quasiment tous les environnements comme Java, C#, Python, JavaScript/TypeScript ou PHP. Étant donné que le code est organisé autour de couches métiers isolées, les frameworks sont des outils interchangeables et non des éléments centraux de l’architecture.

Un freelance peut-il appliquer la Clean Architecture sur un projet ?

Oui, un indépendant peut mettre en place la Clean Architecture dans le cadre d’une mission freelance. Cette approche est pertinente dans les environnements où l’on cherche à créer une base de code saine, évolutive et facilement maintenable. Elle demande toutefois de maîtriser la programmation orientée objet, ainsi que des notions avancées comme l’inversion de dépendance. Une entreprise peut faire le choix de contacter un expert via une plateforme freelance pour concevoir l’architecture d’un projet numérique.