تعد هندسة قابلية التوسع جانبًا لا يتجزأ من تطوير التطبيقات التي تركز على قدرة النظام أو الشبكة أو العملية على إدارة قدر متزايد من عبء العمل أو توسيع وظائفها استجابة للطلب المتزايد. يضمن هذا الجانب الحاسم لتطوير التطبيقات الحفاظ على أداء النظام، سواء من حيث السرعة أو الإنتاجية، أو تحسينه مع زيادة الطلب. تعد هندسة قابلية التوسع أمرًا بالغ الأهمية في مشهد تكنولوجيا المعلومات الحديث، حيث من المتوقع أن تستوعب التطبيقات عددًا متزايدًا من المستخدمين وأحجام البيانات المتزايدة باستمرار. ويتطلب ذلك تصميم البنية التحتية والبرمجيات ومكونات البرامج الوسيطة بطريقة تدعم قابلية التوسع وتتكيف مع أنماط الطلب المتغيرة.
يجب أن تشمل بنية قابلية التوسع المصممة جيدًا العديد من المبادئ الأساسية، بما في ذلك النمطية والمرونة والتوزيع والتكرار. تركز الوحدة النمطية على تصميم مكونات البرامج مع الفصل الواضح بين الاهتمامات، مما يمكّن المطورين من توسيع الوظائف أو استبدالها دون التأثير على تشغيل النظام بشكل عام. المرونة هي قدرة النظام على زيادة أو تقليل الموارد بناءً على الطلب، مما يضمن الأداء الأمثل والفعالية من حيث التكلفة. يتضمن التوزيع نشر التطبيقات عبر عقد أو مناطق أو مراكز بيانات متعددة لدعم التسامح مع الأخطاء وضمان الحد الأدنى من زمن الوصول. يستلزم التكرار إنشاء تطبيقات يمكنها التعامل مع فشل المكونات دون التأثير بشدة على أداء النظام.
غالبًا ما يتضمن تنفيذ هندسة قابلية التوسع استخدام مجموعة من أنماط البرامج والتصميمات المعمارية والتقنيات، مثل الخدمات الصغيرة وموازنة التحميل والتخزين المؤقت والمشاركة والانتظار. تقوم الخدمات الصغيرة بتقسيم التطبيقات إلى مكونات منفصلة وخفيفة الوزن لتمكين التوسع والنشر المستقل. تسمح موازنة التحميل للتطبيقات بتوزيع الطلبات الواردة عبر موارد متعددة، مما يضمن الأداء السلس والتسامح مع الأخطاء. تساعد تقنيات التخزين المؤقت على تقليل الحمل على مكونات النظام عن طريق تخزين البيانات المستخدمة بشكل متكرر أو النتائج المحسوبة مسبقًا في الذاكرة. تتضمن المشاركة تقسيم قواعد البيانات أفقيًا، مما يسمح بنشر البيانات عبر مثيلات متعددة، مما يحسن قابلية التوسع والتسامح مع الأخطاء. تنظم أنظمة الانتظار الاتصال بين الخدمات، مما يضمن التنفيذ الفعال للمهام غير المتزامنة ويمنع انقطاع الخدمة.
يمكن العثور على مثال بارز على تنفيذ هندسة قابلية التوسع ونجاحها في النظام الأساسي AppMaster no-code ، والذي يستفيد من قوة بنية قابلية التوسع لتمكين التطوير السريع للتطبيقات لمجموعة واسعة من العملاء. يستخدم AppMaster العديد من الأنماط المعمارية واللغات والأطر التي تدعم بطبيعتها قابلية التوسع، مثل Golang لتطبيقات الواجهة الخلفية، وVue3 لتطبيقات الويب، وKotlin مع Jetpack Compose لنظام Android و SwiftUI لنظام التشغيل iOS في تطبيقات الهاتف المحمول. وهذا يمكّن AppMaster من توفير تطبيقات قابلة للتطوير وعالية الأداء وفعالة من حيث التكلفة لجماهير متنوعة، من الشركات الصغيرة إلى المؤسسات.
علاوة على ذلك، يتم إنشاء تطبيقات الواجهة الخلفية لـ AppMaster باستخدام منصات Go المترجمة وعديمة الحالة، مما يسمح لها بإظهار قابلية التوسع الاستثنائية لحالات الاستخدام الخاصة بالمؤسسات وعالية التحميل. يدعم النظام الأساسي إمكانية التشغيل البيني مع أي قاعدة بيانات متوافقة مع PostgreSQL كنظام تخزين بيانات أساسي. تم تصميم منصة AppMaster نفسها لتكون بمثابة بيئة تطوير متكاملة وشاملة، مما يؤدي إلى تبسيط عملية تطوير التطبيقات وتقليل وقت التطوير وتكاليفه بمقدار 10x و3x على التوالي.
من خلال تنفيذ بنية قابلية التوسع داخل كل من النظام الأساسي والتطبيقات التي تم إنشاؤها، يضمن AppMaster أن المنتجات النهائية مقاومة للمستقبل وقادرة على التعامل مع المتطلبات المتغيرة وأحجام البيانات وتوقعات الأداء. تتم إعادة إنشاء تطبيقات AppMaster من الصفر عند إجراء التغييرات، مما يضمن عدم ترحيل أي ديون فنية أو أوجه قصور. يتيح التوافق المتأصل مع الأنماط والتقنيات المعمارية القابلة للتطوير لـ AppMaster والتطبيقات التي تنشئها، التفوق في إدارة البيئات المعقدة والمتطلبة بشكل متزايد، مما يوفر للعملاء حلولًا موثوقة وفعالة وقابلة للتطوير.
في الختام، تعد هندسة قابلية التوسع عنصرًا أساسيًا في تطوير التطبيقات الحديثة التي تركز على تصميم التطبيقات ذات القدرة على استيعاب أعباء العمل والطلب المتزايد. من خلال تطبيق مبادئ مثل النمطية، والمرونة، والتوزيع، والتكرار، واستخدام الأنماط والتقنيات المعمارية، يمكن للمطورين إنشاء تطبيقات تحافظ على الأداء أو تعمل على تحسينه أثناء التوسع. تعد الأنظمة الأساسية مثل AppMaster أمثلة رئيسية لكيفية دمج بنية قابلية التوسع بشكل فعال في بيئة تطوير شاملة، مما يوفر للعملاء حلول تطبيقات سريعة وفعالة من حيث التكلفة وقابلة للتطوير.
