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Schichtenarchitektur vs. Hexagonale Architektur: Sofortige Einfachheit oder Langfristige Robustheit

Auteur n°4 – Mariami

Von Mariami Minadze
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Zusammenfassung – Ihr Informationssystem muss einfache Einführung und hohe Weiterentwicklungsfähigkeit vereinen: die Schichtenarchitektur bietet Übersichtlichkeit, schnellen Kompetenzaufbau und nahtlose Integration in Frameworks, während die hexagonale Architektur Entkopplung, präzise Testbarkeit und Multikanal-Fähigkeit für ein strategisches Kerngeschäft sicherstellt. Die Wahl hängt vom Funktionsumfang, der erwarteten Stabilität, dem Expositionsgrad und der Teamorganisation ab.
Lösung: diese Kriterien bewerten, mit Schichtenarchitektur starten und dann schrittweise über Ports und Adapter zu einer hybriden Lösung übergehen, um Time-to-Market und langfristige Robustheit zu verbinden.

Die Wahl zwischen einer Schichtenarchitektur und einer hexagonalen Architektur beschränkt sich nicht darauf, pauschal das „bessere“ Modell zu wählen, sondern darauf, den Rahmen zu finden, der am besten zu Ihrem geschäftlichen Umfeld, Ihren Teams und Ihren Integrationsanforderungen passt. Die Schichtenarchitektur, gestützt auf jahrzehntelange Erfahrungswerte, bietet eine klare Struktur und hohe Übersichtlichkeit – ideal für klassische transaktionale Anwendungen und um schnell interdisziplinäre Teams zu koordinieren.

Im Gegensatz dazu ist die hexagonale Architektur, die aus dem Bestreben nach maximaler Entkopplung und Flexibilität entstanden ist, unverzichtbar, sobald das Kerngeschäft sich schnell weiterentwickeln, über mehrere Kanäle verfügbar gemacht und mithilfe sehr präziser automatisierter Tests abgesichert werden muss. Dieser Artikel stellt vier pragmatische Kriterien vor, um Ihre Entscheidung zu erleichtern und zu zeigen, wie Sie von einer schrittweisen Hybridisierung profitieren können.

Schichtenarchitektur für Unternehmens-Informationssysteme

Die Schichtenarchitektur bleibt eine etablierte, robuste und gut lesbare Referenz, die in Unternehmen weit verbreitet ist. Sie strukturiert Verantwortlichkeiten, erleichtert das Onboarding von Teams und fügt sich nahtlos in gängige Frameworks ein.

Klar abgegrenzte Verantwortlichkeiten

Die Schichtenarchitektur unterteilt die Anwendung in unterschiedliche Ebenen: Präsentation, Anwendung, Domäne und Infrastruktur. Diese Trennung stellt sicher, dass jede Verantwortung isoliert bleibt, was das Verständnis und die Wartung des Codes erleichtert. Teams können sich darauf spezialisieren oder über mehrere Ebenen hinweg arbeiten, ohne dass Aufgaben ungewollt vermischt werden.

Die Präsentationsebene konzentriert sich auf die Benutzeroberfläche, die Anwendungsebene orchestriert die fachlichen Anwendungsfälle, die Domänenebene kapselt die Geschäftsregeln, und die Infrastrukturebene kümmert sich um Persistenz und externe Interaktionen. Diese Struktur schafft einen klaren Daten- und Befehlsfluss und minimiert Nebenwirkungen sowie zyklische Abhängigkeiten.

Beispielsweise hat ein Schweizer Versicherungsunternehmen seine Schadenmanagement-Anwendung nach dem Vier-Schichten-Modell aufgebaut. Dieser Ansatz ermöglichte es neuen Mitarbeitenden, das Projekt innerhalb weniger Tage zu verstehen, schnell zu Fehlerbehebungen beizutragen und den monatlichen Update-Prozess zu stabilisieren.

Integration in Standard-Frameworks

Die meisten gängigen Backend-Frameworks basieren von Haus aus auf dem Schichtenmuster. Ob Spring Boot, .NET Core oder Django – die Projektkonventionen fördern bereits diese Aufteilung.

Die Anbindung an ORMs, Template-Systeme oder Middleware-Komponenten erfolgt nahtlos. Externe Abhängigkeiten wie Datenbank-Connectoren oder HTTP-Clients bleiben in der Infrastrukturebene, was ihre Aktualisierung und ihren Austausch vereinfacht.

Dieser Reifegrad führt häufig zu unmittelbaren Produktivitätsgewinnen, da Entwicklungsmuster gut dokumentiert sind und die Community umfangreiche Erfahrungsberichte bietet. Die einfache Übernahme macht die Schichtenarchitektur besonders attraktiv für Projekte mit schnellem Start und begrenztem Budget.

Gouvernance und Projektvorhersagbarkeit

Die Aufteilung in Schichten erleichtert die Planung und die Zuteilung von Verantwortlichkeiten. Projektleiter können Meilensteine pro Ebene definieren, Aufgaben in der Domänenebene priorisieren, bevor sie zur Benutzeroberfläche oder zur Integration übergehen, und den Fortschritt granular messen.

Die klare Abgrenzung jeder Ebene ermöglicht schnelle Reaktionen auf Audits und regulatorische Anforderungen. Qualitätsteams können End-to-End-Tests oder gezielte Unit-Tests durchführen, ohne befürchten zu müssen, dass Änderungen in der Präsentation das Kerngeschäft heimlich beeinflussen.

Schließlich vereinfacht sich die technische Steuerung, da Lenkungsausschüsse jede Schicht unabhängig verfolgen können. Risiken werden früher erkannt und Prioritätenentscheidungen werden durch diese strukturelle Transparenz erleichtert.

Hexagonale Architektur für strategische Kerngeschäfte

Die hexagonale Architektur bietet ein hohes Maß an Entkopplung und Flexibilität, indem sie das Kerngeschäft von technischen Details isoliert. Sie wird besonders wichtig, wenn Geschäftsregeln an Komplexität gewinnen und die Eintrittskanäle zahlreicher werden.

Unabhängiges Kerngeschäft und hohe Testbarkeit

Das hexagonale Modell basiert auf dem Prinzip der Ports und Adapter: Das Domänemodul steht im Zentrum und ist über abstrakte Ports zugänglich, während technische Details (Datenbanken, Nachrichtenwarteschlangen, Benutzeroberflächen) von austauschbaren Adaptern umgesetzt werden. Diese Umkehrung der Abhängigkeiten stellt sicher, dass das Kerngeschäft unabhängig von Frameworks oder Infrastruktur bleibt.

In der Praxis definiert das Fachteam seine Regeln, Invarianten und Anwendungsfälle im zentralen Modul. Unit-Tests für diese Regeln lassen sich ohne Datenbank- oder Dateisystemzugriff durchführen, was eine hohe Testabdeckung und schnelle Feedback-Zyklen bei Änderungen ermöglicht.

Die gesteigerte Testbarkeit reduziert Regressionsrisiken und beschleunigt die Entwicklung neuer Funktionen, da sich alle Geschäftsszenarien simulieren lassen, ohne eine komplette Umgebung ausrollen zu müssen.

Multikanal-Fähigkeit und Anpassungsfähigkeit

Muss das System über REST-APIs, Batch-Prozesse, Event-Streams oder externe Partner-Schnittstellen bereitgestellt werden, erleichtert die hexagonale Architektur das Hinzufügen neuer Kanäle. Jeder Kanal ist ein Adapter, der einen bestehenden Domänenport implementiert.

Ein großes Schweizer Logistikunternehmen hat dieses Modell für sein Preisberechnungssystem übernommen. Durch die Isolation der Tariflogik im hexagonalen Kern konnten gleichzeitig eine Mobile-API, ein Event-Service für Partnerintegrationen und ein Batch-Skript für die monatliche Fakturierung bereitgestellt werden. Dank dieser Flexibilität verkürzte das Team die Zeit zum Hinzufügen neuer Kanäle um 40 % und reduzierte deutlich das Regressionsrisiko der historischen Geschäftslogik.

Technologische Unabhängigkeit und Skalierbarkeit

Die starke Entkopplung des Kerngeschäfts erlaubt es, periphere Technologien zu wechseln, zu migrieren oder zu ersetzen, ohne die Geschäftsebene zu beeinflussen. So kann man schrittweise von einer relationalen Datenbank zu einer dokumentenorientierten Lösung wechseln oder einen Message-Bus einführen.

Diese Unabhängigkeit verhindert Vendor-Lock-in und stellt sicher, dass die Architektur langfristig weiterentwicklungsfähig bleibt. Migrationskosten beschränken sich auf die betroffenen Adapter, während der Geschäftscode unverändert bleibt.

Diese Strategie passt zu hybriden Ökosystemen: Man kombiniert Open-Source-Komponenten mit maßgeschneiderten Diensten, um eine langlebige, skalierbare Lösung zu schaffen, die sowohl geschäftliche als auch technische Anforderungen berücksichtigt.

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Pragmatische Kriterien für die Wahl der Architektur

Die Entscheidung zwischen einer Schichtenarchitektur und einer hexagonalen Architektur hängt von greifbaren Kriterien ab: Funktionsumfang, erwartete Stabilität, Exposition und Teamorganisation. Nur durch die Bewertung dieser Aspekte findet jedes Projekt das passende Modell.

Funktionsumfang vs. Differenzierender Kern

Für klassische transaktionale Anwendungen, deren Geschäftsregeln standardisiert und wenig strategisch sind, ist die Schichtenarchitektur ein hervorragender Kompromiss zwischen Einfachheit und Effizienz. Teams arbeiten in einem vertrauten Rahmen, profitieren von schnellem Projektstart und umfangreicher Dokumentation.

Wird das Kerngeschäft hingegen zu einem Unterscheidungsmerkmal – etwa ein Empfehlungssystem, komplexe Prämienberechnungen oder regulatorische Validierungsprozesse – schützt die hexagonale Architektur diesen Kern und ermöglicht unabhängige Weiterentwicklung.

Stabilität des Fachbereichs und zukünftige Entwicklungen

Sind die Anforderungen klar definiert und langfristig stabil, kann eine hexagonale Architektur überdimensioniert wirken. Die Schichtenarchitektur ist schneller umzusetzen, senkt die Anfangskosten und verkürzt die Time-to-Market.

In einem sich ständig wandelnden Umfeld, in dem Geschäftsregeln häufig angepasst werden müssen, um mit Wettbewerbern oder regulatorischen Vorgaben Schritt zu halten, garantiert das hexagonale Modell, dass Änderungen auf den Domänenkern beschränkt bleiben und die Anwendungs- oder Infrastrukturebenen unberührt lassen. Erfahren Sie, wie Sie die Time-to-Market reduzieren, ohne an Flexibilität einzubüßen.

Die Stabilität des Funktionsumfangs ist ein entscheidender Faktor, um den ROI einer umfassenden Entkopplung gegen die Einfachheit eines Schichtenmodells abzuwägen.

Systemexposition und vielfältige Integrationen

Eine interne Nutzung mit wenigen, gut kontrollierten Schnittstellen bildet eine gute Basis für eine Schichtenarchitektur. Datenflüsse sind überschaubar und Connector-Änderungen bleiben selten.

Steht jedoch die Anbindung an eine offene Umgebung mit öffentlichen APIs, Event-Streams und mehreren Partnern im Vordergrund, erleichtert die hexagonale Architektur das Management dieser Integrationen. Jeder neue Kanal ist ein Adapter, der unabhängig entwickelt, getestet und bereitgestellt werden kann.

Progressive Hybridisierung von Softwarearchitekturen

Es ist möglich, schrittweise die Vorteile von Schichten- und hexagonaler Architektur zu kombinieren, ohne initiale Mehrkosten zu verursachen. Diese Hybridisierung stärkt die Entkopplung des Kerngeschäfts und behält gleichzeitig die Einfachheit des Layerings im restlichen System bei.

Start mit Schichten und später Ports und Adapter

Im ersten Schritt kann die Anwendung nach einem klassischen Schichtenmuster modelliert werden. Dieser schnelle Ansatz ermöglicht es, den Funktionsumfang zu validieren und Teams ins Boot zu holen.

Sobald das Kerngeschäft stabil ist, definiert man für jeden strategischen Anwendungsfall einen Port und leitet interne Aufrufe zur Domäne über diese Ports. Bestehende Adapter werden schrittweise umgebaut, um dieser neuen Abstraktionsebene zu entsprechen.

Dieser inkrementelle Übergang vermeidet Projektverzögerungen und verteilt den Refactoring-Aufwand auf mehrere Sprints, ohne signifikante Zusatzkosten zu erzeugen.

Anwendungsfall einer schrittweisen Umstellung

Ein Schweizer mittelständisches Industrieunternehmen begann mit einer Schichtenarchitektur für sein Bestandsmanagement-Modul. Nach sechs Monaten erforderte die wachsende Komplexität der Beschaffungsregeln mehr Flexibilität.

Die Architekten definierten daraufhin einen Port für die „Nachbestellungsberechnung“ und verlagerten die Logik schrittweise in den hexagonalen Kern. Adapter für Persistenz und Oberfläche wurden einzeln aktualisiert, ohne den Betrieb zu unterbrechen.

Dank dieser Hybridisierung gewann das Unternehmen an Agilität bei kritischen fachlichen Weiterentwicklungen und behielt zugleich die Einfachheit des Layerings für Management- und Reporting-Schnittstellen bei.

Best Practices für schrittweises Refactoring

Identifizieren Sie zunächst die volatilsten oder kritischsten Funktionen für das Kerngeschäft und versehen Sie sie mit einem dedizierten Port. Dokumentieren Sie diese Ports und legen Sie stabile Schnittstellenverträge fest.

Implementieren Sie gezielte Integrationstests für jeden Adapter, um während der Migration Sicherheit zu gewährleisten. Domänentests bleiben dabei rein und schnell.

Verfolgen Sie den Refactoring-Fortschritt mittels regelmäßiger Code-Reviews und Kennzahlen zur Portabdeckung, um Kurskorrekturen vorzunehmen und zukünftige Anforderungen zu antizipieren.

Architektur an Ihre Business-Ziele anpassen

Schichtenarchitektur oder hexagonale Architektur – ein falscher Ansatz existiert nicht, nur Entscheidungen, die mehr oder weniger gut zu Ihren Geschäftsanforderungen, der Stabilität des Funktionsumfangs und Ihrer Organisation passen. Eine gut implementierte Schichtenarchitektur deckt oft 80 % der Anforderungen von Unternehmens-Informationssystemen ab, während eine Weiterentwicklung zur hexagonalen Architektur ab dem Moment sinnvoll ist, in dem Ihr Kerngeschäft eine strategische und exponierte Rolle einnimmt.

Das eigentliche Risiko liegt nicht im gewählten Architekturpattern, sondern im Fehlen eines klaren Rahmens, von Disziplin und bewussten architektonischen Entscheidungen. Eine progressive Hybridisierung bietet eine pragmatische Roadmap, um Einfachheit und Entkopplung zu vereinen und gleichzeitig initialen Aufwand zu begrenzen.

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Von Mariami

Project Manager

VERÖFFENTLICHT VON

Mariami Minadze

Mariami ist Expertin für digitale Strategien und Projektmanagement. Sie prüft die digitale Präsenz von Unternehmen und Organisationen aller Größen und Branchen und erarbeitet Strategien und Pläne, die für unsere Kunden Mehrwert schaffen. Sie ist darauf spezialisiert, die richtigen Lösungen für Ihre Ziele zu finden und zu steuern, um messbare Ergebnisse und einen maximalen Return on Investment zu erzielen.

FAQ

Häufig gestellte Fragen zur Schichten- und Hexagonalarchitektur

Was sind die wichtigsten Kriterien, um zwischen Schichten- und Hexagonalarchitektur zu wählen?

Um zu wählen, beurteilen Sie vier Aspekte: den Funktionsumfang (transaktional vs. differenzierendes Kerngeschäft), die erwartete Stabilität der Domäne, das Ausmaß der Multi-Kanal-Exposition und die Struktur Ihrer Teams. Die Schichtenarchitektur eignet sich für einfache und stabile Projekte, während die Hexagonalarchitektur bei strategischen, skalierbaren und stark integrierten Kerngeschäften punktet. Passen Sie Ihre Entscheidung an Ihren Geschäftskontext an, um Agilität und Robustheit zu maximieren.

Wie bewertet man den Geschäftskontext, um die passende Architektur auszuwählen?

Beginnen Sie damit, Ihre Geschäftsregeln zu kartieren, deren Änderungsfrequenzen und die Eingangskanäle (API, Batch, Event-Handling). Analysieren Sie die technischen Abhängigkeiten und die Fähigkeit Ihrer Teams, mit Komplexität umzugehen. Eine sehr stabile oder wenig exponierte Domäne kann in Schichten bestehen bleiben. Wenn Sie starke Weiterentwicklungen und zahlreiche Integrationen erwarten, bietet die Hexagonalarchitektur bessere Entkopplung und Flexibilität.

Welche häufigen Risiken bestehen bei der Einführung einer Hexagonalarchitektur?

Die Hauptgefahren sind die anfänglich höheren Kosten durch Definition von Ports und Adaptern, erhöhte Komplexität bei fehlender klarer Abgrenzung sowie fehlerhaft angewandte Entkopplung, die zu technischem Schuldenberg führt. Eine mangelhafte Governance der Verträge zwischen Ports und Adaptern kann zu Inkonsistenzen führen. Vermindern Sie diese Risiken durch einen inkrementellen Ansatz, strenge Code Reviews und eine gründliche Dokumentation der Abstraktionen.

Wie misst man den Erfolg eines hybriden Übergangs zwischen Schichten- und Hexagonalarchitektur?

Beobachten Sie wichtige Kennzahlen: die Abdeckung durch Unit- und Integrationstests, die durchschnittliche Lieferzeit neuer Features, die Anzahl entdeckter Regressionen sowie die Zufriedenheit der Entwickler in Bezug auf Codeverständlichkeit. Vergleichen Sie diese Metriken vor und nach jeder Refactoring-Phase. Eine deutliche Verkürzung der Release-Zeiten und weniger Bugs weisen auf einen erfolgreichen Übergang hin.

Welche Fehler treten häufig bei einer Migration zur Hexagonalarchitektur auf?

Zu den gängigen Fehlern gehören: unnötige Entkopplung von Beginn an, das Vernachlässigen von Domänen-Tests, Refactoring ohne Priorisierung nach Geschäftswert sowie das Versäumnis, Teams in neuen Patterns zu schulen. Vermeiden Sie dies, indem Sie zuerst kritische Anwendungsfälle identifizieren, klare Ports definieren und Adapter schrittweise einführen, während Sie eine solide Testabdeckung sicherstellen.

Wie stellt man die Testbarkeit des Kerngeschäfts in der Hexagonalarchitektur sicher?

Die Isolierung der Domäne durch abstrakte Ports ermöglicht die Ausführung aller Unit-Tests ohne Infrastrukturabhängigkeiten. Verwenden Sie Mocks oder Stubs, um Adapter zu simulieren, und konzentrieren Sie sich auf Geschäfts-Invarianten. Integrationstests können jeden Adapter einzeln prüfen. Diese Strategie gewährleistet schnelle Feedback-Zyklen, hohe Testabdeckung und mehr Vertrauen bei Änderungen.

Wie wirkt sich eine Schichtenarchitektur auf die Agilität der Teams aus?

Die Schichtenarchitektur bietet einen standardisierten Rahmen, der das Onboarding neuer Entwickler durch klare Struktur und etablierte Konventionen erleichtert. Die anfängliche Produktivität ist hoch, da Aufgaben schichtenspezifisch segmentiert sind. Andererseits kann sie die Anpassungsfähigkeit bei häufigen Änderungen im Kerngeschäft einschränken, da jede Querschnittsänderung mehrere Schichten betrifft.

Wie plant man ein schrittweises Refactoring hin zu einer Hexagonalarchitektur?

Verfolgen Sie einen inkrementellen Ansatz: Identifizieren Sie zunächst die volatilsten oder kritischsten Funktionen und definieren Sie dafür jeweils einen eigenen Port. Refaktorieren Sie interne Aufrufe, sodass sie über diese Ports laufen, und migrieren Sie dann die Adapter nacheinander. Integrieren Sie gezielte Tests und planen Sie diese Arbeiten über mehrere Sprints, um Risiken zu minimieren und den Aufwand zu verteilen.

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