Middleware: il software “di mezzo” che collega tecnologie, strumenti e database

Negli ultimi anni, l’architettura dei software è diventata sempre più complessa e sofisticata. Le richieste degli utenti sono cresciute e, per soddisfare queste esigenze sempre più specifiche, gli sviluppatori hanno dovuto adottare approcci più avanzati nella gestione delle applicazioni. Considerare con attenzione le funzionalità, lo stack tecnico più adatto e valutare con cura il budget è solo parte di un processo più ampio in cui rientra ad oggi anche la ricerca di soluzioni per permettere alle varie applicazioni di comunicare tra loro. Per ottenere questo risultato, ed ovviare così all’isolamento di strumenti realizzati con tecnologie e standard differenti, si utilizza il middleware.
Il middleware è un software che funge da ponte tra diverse tecnologie, strumenti e database integrandoli così in un unico sistema.

Ecco come funziona e quali sono i vantaggi che lo rendono così prezioso.

Cos’è il middleware: significato

Il middleware è un insieme di componenti software che agiscono come intermediari tra diverse applicazioni, sistemi o livelli di un’architettura software per fornire agli utenti servizi unificati. Come un vero e proprio livello intermedio, il middleware si occupa di facilitare la comunicazione, la connessione e il coordinamento tra due o più applicazioni o tra le diverse parti di un sistema complesso.

Il concetto ha guadagnato popolarità a partire dagli anni ’80 per ovviare al problema di dover connettere le nuove applicazioni ai sistemi legacy preesistenti. Il middleware, infatti, garantiva agli sviluppatori la libertà di poter integrare i sistemi senza doverne riscrivere il codice.

Ad oggi, il middleware è un preziosissimo strumento di comunicazione e gestione dati nei sistemi distribuiti che garantisce agli sviluppatori maggior velocità ed efficienza nella progettazione. Infatti, grazie ai middleware diventa possibile concentrarsi sulle caratteristiche delle applicazioni senza prestare particolare cura alla connettività tra le diverse componenti software garantita, appunto, dal middleware. Considerato poi che le applicazioni moderne consistono in più microservizi o piccole componenti software che comunicano tra loro, è evidente che lavorare alla realizzazione di un modulo di scambio dati per ogni componente rappresenterebbe un grande impegno e un altrettanto grande dispendio di tempo.

Insomma, semplificando la connessione di applicazioni, e rendendo possibile l’integrazione tra componenti eterogenee, il middleware non solo semplifica lo sviluppo, ma garantisce inoltre time-to-market accelerati.

I vantaggi della tecnologia middleware

Il middleware offre una serie di vantaggi significativi.

Ad esempio, permette agli sviluppatori di creare applicazioni senza dover sviluppare anche le relative integrazioni personalizzate per consentire la connessione dell’applicazione a ulteriori componenti, origini dati, risorse di calcolo o dispositivi.

Oltre a semplificare l’integrazione, anche di componenti scritti in linguaggi diversi, il middleware è in grado di:

• Fornire servizi per la configurazione e il controllo delle connessioni e delle integrazioni: può infatti personalizzare la risposta dell’applicazione e del servizio back-end in base alle informazioni contenute nella richiesta dell’applicazione client o del front-end.
• Proteggere le connessioni e il trasferimento dati: stabilisce connessioni sicure utilizzando protocolli come TLS e fornisce funzionalità di autenticazione per verificare le credenziali o i certificati digitali delle richieste dell’applicazione front-end. Ciò contribuisce a garantire la sicurezza delle comunicazioni e dei dati sensibili.
• Gestire dinamicamente il traffico su sistemi distribuiti: in caso di picchi di traffico, può scalare l’elaborazione distribuendo le richieste dei client su più server, sia on premise sia nel cloud. Inoltre, le funzionalità di elaborazione simultanea evitano problemi quando più client tentano di accedere contemporaneamente alla stessa origine dati di back-end.

L’architettura del software middleware

Come abbiamo visto sin qui, il middleware funge da intermediario tra l’applicazione e il sistema operativo o il server web sottostante collegando sistemi operativi e protocolli di comunicazione.

Dal punto di vista architetturale, il middleware consiste in diverse componenti che comunicano per creare una pipeline in cui i dati possano spostarsi da un’applicazione all’altra. In particolare, le componenti sono:

• La console di gestione: offre agli sviluppatori una overview delle attività del sistema middleware, delle regole del software e delle configurazioni. Gli ingegneri del software possono utilizzare questa console per accedere alle operazioni, alle regole del programma e alle configurazioni specifiche del sistema middleware.
• L’interfaccia client: la parte esterna del software middleware che consente alle applicazioni di comunicare con altre applicazioni, database o microservizi. Gli sviluppatori utilizzano le funzioni fornite dall’interfaccia client per interagire con i componenti esterni, facilitando lo scambio di dati e le richieste tra le diverse entità.
• L’interfaccia interna: il collante del software che unisce le varie parti. Le componenti del middleware utilizzano l’interfaccia interna per funzionare in modo coeso con il proprio protocollo specifico, mantenendo la coerenza e l’interoperabilità.
• L’interfaccia della piattaforma: l’interfaccia che garantisce il software middleware sia compatibile con diverse piattaforme. Contiene componenti software che funzionano con diversi sistemi operativi, consentendo al middleware di essere utilizzato su una varietà di ambienti.
• Il contract manager: elemento che definisce le regole per lo scambio dei dati nel sistema middleware assicurandosi il rispetto, da parte delle applicazioni, delle regole stabilite durante l’invio dei dati. In caso di violazione delle regole, il contract manager invia un avviso o un’obiezione all’applicazione coinvolta.
• Il session manager: stabilisce un canale di comunicazione sicuro tra le applicazioni e il middleware accertandosi della perfetta comunicazione e archiviazione dei registri di attività dati per la creazione di report e analisi.
• Il data manager: (se presente) è il responsabile dell’integrazione con diversi tipi di database secondo le esigenze dell’applicazione.
• Il monitoraggio del tempo di esecuzione: fornisce un controllo continuativo sul flusso dei dati all’interno del middleware. Rileva e segnala attività anomale agli sviluppatori, consentendo di identificare e risolvere eventuali problemi o inefficienze.

Le tipologie

Di software middleware, come sarà intuibile, non ne esiste uno soltanto. Infatti, tra le diverse tipologie basti pensare a:

• API per la creazione e la gestione di Application Programming Interface per le applicazioni, consentendo a tutti gli sviluppatori di connettersi ad esse in modo semplice e standardizzato.
• Server per applicazioni: per creare ed eseguire applicazioni aziendali, offrendo servizi e funzionalità avanzate per la gestione e l’elaborazione delle richieste.
• Integrazione di applicazioni: per l’integrazione di sistemi e applicazioni all’interno di un’azienda, facilitando lo scambio di dati e informazioni.
• Integrazione dati: per l’integrazione dei dati che semplificano l’accesso e l’interazione con i database di back-end.
• Middleware device: per lo sviluppo di applicazioni specifiche per determinati ambienti hardware, consentendo una migliore integrazione e connettività.
• Middleware embedded: per fungere da intermediario nella comunicazione tra applicazioni incorporate, sistemi operativi e altre componenti, semplificando lo sviluppo e l’integrazione di applicazioni embedded.
• Middleware message-oriented (MOM): per supportare la trasmissione di messaggi tra sistemi distribuiti, gestendo l’instradamento e la trasformazione dei messaggi tra le applicazioni, anche quando queste utilizzano protocolli di messaggistica diversi.
• Object Request Broker (ORB): per facilitare l’invio e la ricezione di oggetti e servizi tramite un sistema orientato agli oggetti, consentendo l’interazione tra componenti distribuite.
• Portali: per integrare front-end e back-end, consentendo l’integrazione di contenuti e funzionalità da diverse applicazioni in un’unica interfaccia.
• Remote Procedure Call (RPC): per chiamare servizi da sistemi remoti in modo sincrono o asincrono, facilitando l’interazione tra applicazioni distribuite.
• Middleware robotico: per semplificare l’integrazione dell’hardware, firmware e software di robotica provenienti da diversi produttori e ubicazioni.
• Elaborazione di transazioni: per fornire un ambiente per lo sviluppo e l’implementazione di applicazioni che gestiscono l’elaborazione delle transazioni, garantendo la consistenza e l’affidabilità dei dati.

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