شهدت صناعة البرمجيات تحولاً سريعاً في العقد الماضي مع تبني الشركات بشكل متزايد لأساليب تطوير البرمجيات الحديثة للابتكار بسرعة والبقاء في وضع تنافسي. أحد أهم التحولات النموذجية في هندسة البرمجيات هو الانتقال من الأنظمة المتجانسة إلى الخدمات الصغيرة. في حين أن البنية المتجانسة تربط مكونات التطبيق معًا كوحدة واحدة، فإن بنية الخدمات الصغيرة تقسم التطبيق إلى خدمات أصغر ومستقلة، تخدم كل منها وظيفة عمل محددة.
يوفر النهج المعياري الذي توفره الخدمات الصغيرة زيادة في السرعة وقابلية التوسع وقابلية الصيانة في عملية تطوير البرمجيات . لكن الانتقال من نظام متجانس قديم إلى الخدمات الصغيرة ليس بالأمر السهل على الإطلاق. فهو يتطلب التغلب على العديد من التحديات، بدءًا من فهم المجال ووضع نماذج له وحتى تفكيك الوحدة المتراصة وإدارة البيانات والاتصالات وإدارة البنية التحتية. ستناقش هذه المقالة أهم التحديات التي تواجهها الشركات عند الانتقال من البنية المتجانسة إلى بنية الخدمات الصغيرة وستقدم نصائح عملية للتغلب على هذه العقبات بفعالية.
التحدي الأول: فهم المجال ونمذجةه
يعد الفهم الصحيح لمجال الأعمال ومكوناته المختلفة أمرًا بالغ الأهمية لتنفيذ بنية الخدمات الصغيرة بنجاح. يجب أن تتوافق كل خدمة صغيرة مع مجال فرعي محدد للأعمال وأن تلتزم بحدود محددة جيدًا. لسوء الحظ، تفشل العديد من المؤسسات في إدراك أهمية نمذجة النطاق بشكل صحيح، مما يؤدي إلى ضعف حدود الخدمة التي يمكن أن تؤثر سلبًا على الترحيل. ولمواجهة هذا التحدي، يجب على المؤسسات اعتماد مبادئ التصميم المبني على المجال (DDD) لنمذجة مجال التطبيق بشكل فعال.
يركز DDD على الجوانب الرئيسية للمجال، مثل الكيانات وكائنات القيمة والمجاميع، لتحديد أنماط التصميم الإستراتيجية والتكتيكية لتطوير البرمجيات. من خلال فهم المجال وتصميمه بشكل فعال، يمكنك إنشاء مخطط أكثر وضوحًا لبنية الخدمات الصغيرة وإنشاء حدود الخدمة المنطقية.
أثناء الترحيل، يمكن أن يكون استثمار الوقت والجهد في ورش العمل للحصول على مدخلات من خبراء المجال والمطورين وأصحاب المصلحة أمرًا لا يقدر بثمن. يمكن أن تساعد ورش العمل هذه في إنشاء لغة واسعة الانتشار، وتحديد السياقات المحدودة، وتحديد كيفية ارتباط النطاقات الفرعية المختلفة ببعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، فإن الفهم الشامل للمجال والتعاون القوي بين أعضاء الفريق يمهد الطريق لبنية خدمات صغيرة محددة جيدًا.
التحدي الثاني: تفكيك المونوليث
يعد التحليل أمرًا حيويًا للانتقال من تطبيق متجانس إلى بنية قائمة على الخدمات الصغيرة. ويشير إلى تقسيم التطبيق المتجانس إلى خدمات أصغر يمكن التحكم فيها ومستقلة تركز على وظائف عمل محددة. ومع ذلك، فإن تحليل وحدة متراصة يطرح تحدياته، مثل تحديد الحجم والنطاق المناسبين لكل خدمة صغيرة.
أحد الأساليب لمواجهة هذا التحدي هو تطبيق مبدأ المسؤولية الفردية (SRP) عند تحديد حدود الخدمة. ينص SRP على أن الفصل أو الوحدة يجب أن يكون لها سبب واحد فقط للتغيير. إن تطبيق هذا المبدأ على الخدمات الصغيرة يعني أن كل خدمة يجب أن تكون مسؤولة عن وظيفة عمل واحدة ويجب أن تكون معزولة عن التغييرات في الخدمات الأخرى. يساعد اتباع SRP على ضمان بقاء الخدمات الصغيرة مقترنة بشكل غير متماسك ومتماسكة للغاية، مما يؤدي إلى تحسين إمكانية صيانة النظام.
هناك جانب مهم آخر يجب مراعاته أثناء التحلل وهو الاتصال بين الخدمات الصغيرة المشكلة حديثًا. يجب عليك إنشاء نمط واضح للاتصال بين الخدمات، مثل استخدام واجهات برمجة تطبيقات RESTful أو قوائم انتظار الرسائل أو gRPC. تجنب الاقتران المحكم بين الخدمات وقم بتوفير واجهة قائمة على العقد لضمان الاتصال السلس بين الخدمات الصغيرة.
يعد تحديد الوظائف المشتركة والمكتبات المشتركة التي قد تتطلبها خدمات متعددة أمرًا ضروريًا. يمكن أن يساعد إنشاء مكتبة مشتركة في منع تكرار التعليمات البرمجية والحفاظ على الاتساق عبر الخدمات. لكن كن حذرًا من عدم إدخال تبعيات غير ضرورية بين الخدمات، لأن ذلك قد يعيق مزايا الطبيعة المنفصلة للخدمات الصغيرة.
يعد تفكيك الوحدة المتراصة خطوة معقدة ولكنها حاسمة في الانتقال إلى بنية الخدمات الصغيرة. ويضمن التخطيط الدقيق ومراعاة حدود الخدمة وتنظيم الاتصالات بين الخدمات انتقالًا أكثر سلاسة.
التحدي 3: معالجة مشكلات إدارة البيانات
أحد الجوانب الأكثر تحديًا للانتقال من بنية متجانسة إلى بنية الخدمات الصغيرة هو معالجة مشكلات إدارة البيانات بشكل فعال. في البنية المتجانسة، عادةً ما يشارك التطبيق بأكمله في قاعدة بيانات واحدة لجميع مكوناته. لكن تصميمات الخدمات الصغيرة تعزز الإدارة اللامركزية للبيانات، ويجب أن يكون لكل خدمة صغيرة مساحة تخزين مستقلة للبيانات.
ويطرح ذلك مجموعة من التحديات تشمل:
تقسيم البيانات
يتطلب تقسيم بيانات التطبيق المتجانس إلى أجزاء أصغر يمكن التحكم فيها ومناسبة للخدمات الصغيرة المستقلة تحليلًا متعمقًا وفهم حدود المجال وقرارات تصميم دقيقة للحفاظ على اتساق البيانات وسلامتها.
تناسق البيانات
يمكن أن يصبح ضمان الاتساق النهائي عبر مخازن بيانات الخدمات الصغيرة المختلفة أمرًا معقدًا، خاصة عند التعامل مع المعاملات الموزعة. يجب على المطورين تنفيذ إستراتيجيات مثل البنية المستندة إلى الأحداث أو نمط Saga للحفاظ على الاتساق مع تجنب الاقتران الوثيق بين الخدمات.
المعاملات الموزعة
في بنية الخدمات الصغيرة، تتوزع مسؤولية التعامل مع المعاملات عبر الخدمات المختلفة. تصبح إدارة المعاملات الموزعة أكثر تعقيدًا من الأنظمة المتجانسة، حيث يمكن فرض خصائص ACID بسهولة في قاعدة بيانات واحدة. لذلك، يجب على المطورين اعتماد أنماط مثل نمط Saga أو بروتوكول الالتزام ثنائي المرحلتين لتنسيق المعاملات عبر خدمات متعددة.
للتغلب على تحديات إدارة البيانات هذه، يجب على الشركات الاستثمار في تقنيات نمذجة البيانات وتصميم قواعد البيانات واستخدام الأدوات التي تبسط إدارة البيانات في بنيات الخدمات الصغيرة. على سبيل المثال، تسهل منصة AppMaster no-code على المطورين إدارة البيانات وإنشاء منطق الأعمال باستخدام مصمم BP المرئي الخاص بها، مما يسمح بتقسيم البيانات واتساقها بشكل أفضل.
التحدي الرابع: ضمان التواصل والتكامل
يعد ضمان الاتصال والتكامل الفعال بين الخدمات الصغيرة عقبة أخرى يجب التغلب عليها عند الترحيل من بنية متجانسة. في النظام المتجانس، تتواصل المكونات داخليًا من خلال استدعاءات الوظائف أو الأساليب. في المقابل، تتواصل الخدمات الصغيرة مع بعضها البعض عبر واجهات برمجة التطبيقات وبروتوكولات الشبكة. فيما يتعلق بالخدمات الصغيرة، يحتاج المطورون إلى معالجة المخاوف مثل زمن الوصول والأمان والموثوقية التي تأتي مع اتصالات الشبكة.
تتضمن الاستراتيجيات التي تضمن التواصل والتكامل السلس في بنية الخدمات الصغيرة ما يلي:
- تصميم واجهة برمجة التطبيقات وتوثيقها : تعد واجهات برمجة التطبيقات الموثقة جيدًا أمرًا ضروريًا لتفاعل الخدمات الصغيرة بشكل فعال. يجب على المطورين قضاء وقت طويل في تصميم وتوثيق واجهات برمجة التطبيقات واستخدام ممارسات واضحة لاختبار واجهة برمجة التطبيقات وإصدارها.
- تنسيق الخدمة وتصميم الرقصات : يجب تنسيق الخدمات أو تصميمها لتقليل التبعية وتعقيد الاتصالات، وتعزيز الاقتران غير المحكم بين الخدمات الصغيرة. يمكن تحقيق التنسيق عبر مكون مركزي مثل حافلة الخدمة، بينما يتضمن تصميم الرقصات خدمات تنسق بشكل مستقل مع بعضها البعض من خلال الأحداث أو الرسائل.
- الاتصال غير المتزامن : يمكن أن يساعد اعتماد أنماط الاتصال غير المتزامنة، مثل قوائم انتظار الرسائل أو البنى المستندة إلى الأحداث، في تعزيز مرونة الخدمات الصغيرة وقابلية التوسع والاستجابة لها. وبهذه الطريقة، يمكن للخدمات الاستمرار في العمل حتى في حالة عدم توفر أحد المكونات، مما يقلل من التأثير على النظام.
يمكن لأدوات مثل منصة AppMaster التي لا تحتوي على تعليمات برمجية أن تساعد في تخفيف تحديات الاتصال والتكامل مع توفير إنشاء وثائق واجهة برمجة التطبيقات تلقائيًا، ومصممي BP لمنطق الأعمال، والاختبار السريع، مما يجعل الانتقال إلى الخدمات الصغيرة أكثر سلاسة وكفاءة.
التحدي الخامس: إدارة النشر والبنية التحتية
يمكن أن يمثل نشر وإدارة البنية التحتية لبنية الخدمات الصغيرة أيضًا تحديات كبيرة. على عكس التطبيقات المتجانسة، تتطلب الخدمات الصغيرة نشر كل خدمة وتشغيلها بشكل مستقل، مما يؤدي إلى تعقيد إدارة البنية التحتية وتخصيص الموارد وإصدار الإصدارات.
تتضمن بعض مشكلات النشر وإدارة البنية التحتية الشائعة ما يلي:
- التوسع وتخصيص الموارد : مع وجود العديد من الخدمات المستقلة، هناك حاجة إلى تخصيص الموارد وإدارة توسيع نطاق كل خدمة بكفاءة. يتضمن ذلك مراقبة أداء كل خدمة واستخدام الموارد وضبط الموارد ديناميكيًا بناءً على الطلب.
- إصدار الإصدارات والتوافق مع الإصدارات السابقة : نظرًا لأن الخدمات الصغيرة يتم تطويرها ونشرها بشكل مستقل، فإن ضمان التوافق مع الإصدارات السابقة والتعامل مع إصدار الإصدارات عبر جميع الخدمات يصبح أمرًا بالغ الأهمية. يحتاج المطورون إلى تحديد سياسات واضحة للإصدار وتوافق واجهة برمجة التطبيقات (API) وإبلاغها عبر فريق التطوير.
- المراقبة والتسجيل والتتبع : نظرًا للطبيعة الموزعة للخدمات الصغيرة، من المهم أن يكون لديك آلية مراقبة وتسجيل وتتبع موحدة لاستكشاف المشكلات وإصلاحها وتحسين الأداء. يمكن أن تساعد أدوات التسجيل والمراقبة المركزية في الحفاظ على رؤية شاملة للنظام بأكمله.
ولمواجهة هذه التحديات، يجب على الشركات الاستثمار في أدوات النقل بالحاويات مثل Docker و Kubernetes لتعبئة الخدمات الصغيرة وتنظيمها وتنفيذ حلول المراقبة والتسجيل لتحسين إمكانية المراقبة. يمكن أن يؤدي استخدام AppMaster أيضًا إلى تبسيط عملية النشر وإدارة البنية التحتية، حيث يقوم بإنشاء كود المصدر وتجميع التطبيقات ونشرها بطريقة مبسطة.
خاتمة
يمكن أن يوفر الانتقال من بنية متجانسة إلى بنية الخدمات الصغيرة فوائد عديدة من حيث السرعة وقابلية التوسع وقابلية الصيانة والمرونة. ومع ذلك، فمن الأهمية بمكان أن نكون على دراية بالتحديات التي يواجهها هذا التحول وأن نخطط بشكل استراتيجي للتغلب عليها. يمكن للشركات اعتماد بنية الخدمات الصغيرة بنجاح والاستفادة من مزاياها من خلال التركيز على فهم المجال ووضع نماذج له، وتفكيك الوحدة المتراصة، ومعالجة مشكلات إدارة البيانات، وضمان الاتصال والتكامل الفعالين، وإدارة النشر والبنية التحتية.
يمكن أن يؤدي دمج منصة no-code مثل AppMaster إلى المساعدة بشكل أكبر في هذا التحول من خلال توفير بيئة تطوير شاملة ومتكاملة تعمل على تبسيط عملية تطوير التطبيق. باستخدام نظام أساسي مثل AppMaster ، يمكن للمؤسسات إنشاء التعليمات البرمجية المصدر لتطبيقاتها، وإجراء الاختبارات، وتعبئة التطبيقات في حاويات، ونشر كل شيء على السحابة بشكل أكثر كفاءة. ويساعد ذلك في عملية الترحيل، وتسريع عملية تطوير التطبيقات، وتقليل الديون الفنية المحتملة.
يعد الانتقال من البنية المتجانسة إلى بنية الخدمات الصغيرة عملية معقدة ولكنها مجزية. من خلال الاستعداد الشامل للانتقال واستخدام الأدوات والاستراتيجيات اللازمة، يمكن للشركات تحقيق أقصى قدر من فوائد الخدمات الصغيرة، وتبسيط تطوير برامجها، والبقاء في المقدمة في السوق التنافسية اليوم.
