Дана задача: построить плагинную архитектуру для графического редактора, где плагины могут добавлять панели инструментов и новые форматы файлов; какие шаблоны проектирования (patterns) вы бы использовали, как обеспечить изоляцию и версионирование плагинов, и какие компромиссы в производительности и безопасности нужно учитывать
Паттерны (и как применять) - Плагин-реестр + Factory/Abstract Factory: плагины регистрируют фабрики для панелей и форматов, хост запрашивает экземпляры через интерфейсы (разделение создания и использования). - Strategy / Codec: каждый формат файла — отдельная стратегия/кодек (реализует читатель/писатель), выбирается по MIME/расширению. - Observer / Event Bus: панели и плагины подписываются на события редактора (документ открыт/сохранён/изменён) через шину событий (освобождение декларативных точек расширения). - Command + Memento: команды инструментов и операций редактирования для undo/redo и сериализации состояния. - Adapter / Facade: совместимость старых плагинов и упрощённый внешний API для плагинов; фасад инкапсулирует внутреннюю сложность. - Composite: для иерархии элементов UI (панели, группы инструментов). - Proxy / Lazy Load: ленивое подгружение тяжёлых плагинов или ресурсов (уменьшение времени старта). - Dependency Injection / Service Locator: внедрение сервисов редактора (логика файлов, доступ к документу, лог) в плагины через явно описанные интерфейсы. Изоляция и версионирование — практические подходы - Границы выполнения: - доверенные плагины: загружать в тот же процесс с отдельным модулем/класс-лоадером (или namespace) и чёткими интерфейсами; - недоверенные/неизвестные: запуск в отдельном процессе/песочнице (с IPC/REST/GRPC) или в WebAssembly-песочнице/isolated worker. Это обеспечивает безопасность, но требует межпроцессного взаимодействия. - Версионирование API: - явные версии API/контрактов (разделение на стабильно-старое ядро и расширяемые экспериментальные API); - semantic versioning и механизм согласования версий (plugin declares compatible apiVersion; хост выбирает адаптер/шим при несовместимости). - Манифест плагина (обязательно): id, apiVersion, entryPoint, permissions (доступ к файловой системе, сети и т.д.), зависимости, signatures. Верифицировать подпись при установке. - Разграничение зависимостей: - side-by-side загрузка зависимостей (каждому плагину свой набор библиотек) через отдельный classloader/module boundary или контейнер; - или strict shared runtime (экономия памяти) для доверенных плагинов — риски конфликтов версий. - Совместимость: - предоставить shims/adapters для переходных API; - тестовые контрактные тесты для плагинов и CI проверку совместимости. Безопасность и политики - Минимальные права: capability-based permissions — плагин запрашивает только нужные права, пользователь/администратор подтверждает. - Подпись и репозиторий: обязательная подпись пакетов; опционально — централизованный vetted marketplace. - Ограничение поверхностей атаки: в песочнице блокировать прямой доступ к данным пользователя, выполнять ввод-вывод через контролируемые API. - Проверки контента: валидация/санитизация входных данных из плагинов перед применением к документу/файловой системе. Компромиссы (производительность vs безопасность/удобство) - Изоляция в отдельном процессе / WASM: - + высокая безопасность, стабильность (крах плагина не ломает хост); - − IPC/сериализация данных и задержки при вызовах между хостом и плагином; повышенный расход памяти. - Отдельные загрузчики/side-by-side зависимости: - + решают «dependency hell»; - − увеличивают память и размер загрузки, усложняют обмен типами/объектами (нужно сериализовать/адаптировать). - Единный процесс, общие объекты: - + быстрая интеграция, низкие задержки UI; - − риск нестабильности и уязвимостей, труднее контролировать права. - Строгие проверки и подписи: - + безопасность; - − задержка при установке/обновлении, сложность процесса публикации. - Ленивая загрузка и прокси: - + уменьшение времени старта; - − первое использование плагина может заметно задерживать операцию. Рекомендация по архитектуре (сжато) - Определить уровень доверия плагинов и использовать гибрид: доверенные плагины — в том же процессе с DI и отдельными модулями; недоверенные — в песочнице (процессы или WASM) с IPC. - Явные интерфейсы и версии API, манифест с разрешениями и подписью. - Использовать Event Bus + Factory/Strategy для панелей и форматов и Command/Memento для undo/redo. - Предусмотреть shims для миграций и lazy-loading для производительности. Если нужно, могу привести пример структуры манифеста плагина и пример API-слоев для панели и формата файлов.
- Плагин-реестр + Factory/Abstract Factory: плагины регистрируют фабрики для панелей и форматов, хост запрашивает экземпляры через интерфейсы (разделение создания и использования).
- Strategy / Codec: каждый формат файла — отдельная стратегия/кодек (реализует читатель/писатель), выбирается по MIME/расширению.
- Observer / Event Bus: панели и плагины подписываются на события редактора (документ открыт/сохранён/изменён) через шину событий (освобождение декларативных точек расширения).
- Command + Memento: команды инструментов и операций редактирования для undo/redo и сериализации состояния.
- Adapter / Facade: совместимость старых плагинов и упрощённый внешний API для плагинов; фасад инкапсулирует внутреннюю сложность.
- Composite: для иерархии элементов UI (панели, группы инструментов).
- Proxy / Lazy Load: ленивое подгружение тяжёлых плагинов или ресурсов (уменьшение времени старта).
- Dependency Injection / Service Locator: внедрение сервисов редактора (логика файлов, доступ к документу, лог) в плагины через явно описанные интерфейсы.
Изоляция и версионирование — практические подходы
- Границы выполнения:
- доверенные плагины: загружать в тот же процесс с отдельным модулем/класс-лоадером (или namespace) и чёткими интерфейсами;
- недоверенные/неизвестные: запуск в отдельном процессе/песочнице (с IPC/REST/GRPC) или в WebAssembly-песочнице/isolated worker. Это обеспечивает безопасность, но требует межпроцессного взаимодействия.
- Версионирование API:
- явные версии API/контрактов (разделение на стабильно-старое ядро и расширяемые экспериментальные API);
- semantic versioning и механизм согласования версий (plugin declares compatible apiVersion; хост выбирает адаптер/шим при несовместимости).
- Манифест плагина (обязательно): id, apiVersion, entryPoint, permissions (доступ к файловой системе, сети и т.д.), зависимости, signatures. Верифицировать подпись при установке.
- Разграничение зависимостей:
- side-by-side загрузка зависимостей (каждому плагину свой набор библиотек) через отдельный classloader/module boundary или контейнер;
- или strict shared runtime (экономия памяти) для доверенных плагинов — риски конфликтов версий.
- Совместимость:
- предоставить shims/adapters для переходных API;
- тестовые контрактные тесты для плагинов и CI проверку совместимости.
Безопасность и политики
- Минимальные права: capability-based permissions — плагин запрашивает только нужные права, пользователь/администратор подтверждает.
- Подпись и репозиторий: обязательная подпись пакетов; опционально — централизованный vetted marketplace.
- Ограничение поверхностей атаки: в песочнице блокировать прямой доступ к данным пользователя, выполнять ввод-вывод через контролируемые API.
- Проверки контента: валидация/санитизация входных данных из плагинов перед применением к документу/файловой системе.
Компромиссы (производительность vs безопасность/удобство)
- Изоляция в отдельном процессе / WASM:
- + высокая безопасность, стабильность (крах плагина не ломает хост);
- − IPC/сериализация данных и задержки при вызовах между хостом и плагином; повышенный расход памяти.
- Отдельные загрузчики/side-by-side зависимости:
- + решают «dependency hell»;
- − увеличивают память и размер загрузки, усложняют обмен типами/объектами (нужно сериализовать/адаптировать).
- Единный процесс, общие объекты:
- + быстрая интеграция, низкие задержки UI;
- − риск нестабильности и уязвимостей, труднее контролировать права.
- Строгие проверки и подписи:
- + безопасность;
- − задержка при установке/обновлении, сложность процесса публикации.
- Ленивая загрузка и прокси:
- + уменьшение времени старта;
- − первое использование плагина может заметно задерживать операцию.
Рекомендация по архитектуре (сжато)
- Определить уровень доверия плагинов и использовать гибрид: доверенные плагины — в том же процессе с DI и отдельными модулями; недоверенные — в песочнице (процессы или WASM) с IPC.
- Явные интерфейсы и версии API, манифест с разрешениями и подписью.
- Использовать Event Bus + Factory/Strategy для панелей и форматов и Command/Memento для undo/redo.
- Предусмотреть shims для миграций и lazy-loading для производительности.
Если нужно, могу привести пример структуры манифеста плагина и пример API-слоев для панели и формата файлов.