Command Query Responsibility Segregation (CQRS) ist ein Software-Architekturmuster, das die Trennung von zwei unterschiedlichen Verantwortlichkeiten innerhalb einer Anwendung betont, nämlich Befehlsoperationen (Mutationen) und Abfrageoperationen (schreibgeschützt). Im Wesentlichen soll es Entwicklern dabei helfen, die Komplexität und Leistungsprobleme großer Systeme zu bewältigen, indem die Lese- und Schreibaspekte einer Anwendung entkoppelt werden. CQRS basiert auf dem Prinzip der Command-Query-Separation (CQS), das besagt, dass die Methoden eines Objekts entweder eine Aktion (Befehl) ausführen oder Daten (Abfrage) zurückgeben sollen, aber nicht beides. Bei der Implementierung ermöglicht CQRS die unabhängige Skalierung von Anwendungen, die Aufrechterhaltung einer optimalen Leistung und die Reduzierung des Risikos von Fehlern und Inkonsistenzen im Datenmodell.
Die Anwendung des CQRS-Musters bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere wenn es um die Herausforderungen moderner Anwendungen mit hohen Transaktionsraten, großen Datenmengen und gleichzeitigen Benutzern geht. Durch die Trennung von Befehls- und Abfrageverantwortung können Systeme die Lese- und Schreibvorgänge optimieren und dabei die einzigartigen Eigenschaften jeder Funktion nutzen. Beispielsweise können leseintensive Anwendungen die Abfrageseite skalieren, ohne die Leistung der Schreibseite zu beeinträchtigen. Diese Trennung reduziert auch die Komplexität der Anwendung, sodass sich Entwickler jeweils auf einen Aspekt des Systems konzentrieren können. Darüber hinaus fördert es einen modularen und übersichtlicheren Aufbau, was wiederum die Wartbarkeit verbessert.
Das CQRS-Muster führt zwei Hauptkomponenten ein: das Befehlsmodell und das Abfragemodell. Das Befehlsmodell ist für die Handhabung aller Änderungen im System verantwortlich, beispielsweise für das Erstellen, Aktualisieren und Löschen von Daten. Das Abfragemodell hingegen befasst sich mit allen Lesevorgängen. Diese Trennung ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Datenmodelle, Speichertechnologien und sogar Programmiersprachen für jeden Aspekt der Anwendung. Beispielsweise könnte ein System eine ereignisbasierte Architektur für das Befehlsmodell wählen, die jede Änderung als Ereignisstrom erfasst, während das Abfragemodell eine herkömmliche relationale Datenbank mit klar definierten Schemata für einen effizienten Datenabruf verwenden könnte.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des CQRS-Musters ist die Synchronisierung zwischen dem Befehls- und dem Abfragemodell. Vom Befehlsmodell generierte Ereignisse können mithilfe einer ereignisgesteuerten Architektur wie Messaging- oder Ereignis-Streaming-Plattformen an das Abfragemodell weitergegeben werden, um letztendlich die Konsistenz zwischen beiden Seiten sicherzustellen. Diese asynchrone Kommunikation ermöglicht eine unabhängige Skalierung der Anwendung und verbessert die Ausfallsicherheit bei Ausfällen oder Ausfallzeiten, da die Ereignisse im Falle von Problemen erneut versucht oder abgespielt werden können. Entwickler müssen sich jedoch der Kompromisse und Herausforderungen bewusst sein, die mit der letztendlichen Konsistenz einhergehen, wie z. B. die Handhabung von Konflikten, Duplizierungen und die Reihenfolge von Ereignissen.
Die Implementierung des CQRS-Musters hat ihren Preis in Bezug auf Komplexität und Overhead, daher ist es wichtig, sorgfältig zu prüfen, ob es für ein bestimmtes Projekt geeignet ist. Während CQRS für große, verteilte Systeme mit hohen Skalierbarkeitsanforderungen und komplexen Geschäftsregeln von Vorteil sein kann, kann es in kleineren monolithischen Anwendungen mit einfachen Datenzugriffsmustern zu unnötigem Overhead und Komplexität führen. Daher ist es wichtig, Faktoren wie die Anzahl gleichzeitiger Benutzer, die Häufigkeit und Art von Datenänderungen, die Komplexität von Geschäftsregeln und die Notwendigkeit mehrerer Perspektiven auf die Daten zu berücksichtigen, wenn Sie entscheiden, ob CQRS in einem Projekt eingesetzt werden soll.
Im Kontext der AppMaster Plattform kann die Einführung des CQRS-Musters möglicherweise ein höheres Maß an Skalierbarkeit, Leistung und Wartbarkeit in den generierten Anwendungen bieten. Die umfassende no-code Umgebung von AppMaster mit ihrer Unterstützung für verschiedene Architekturmuster, Datenmodelle und Speichertechnologien würde es Kunden ermöglichen, CQRS nahtlos in ihre Anwendungen zu implementieren und ihre Lösungen an die einzigartigen Anforderungen und Einschränkungen ihrer Anwendungsfälle anzupassen. Da AppMaster außerdem Anwendungen von Grund auf generiert, folgt der resultierende Code den Best Practices und ist frei von technischen Schulden, wodurch sichergestellt wird, dass die Vorteile des CQRS-Musters in vollem Umfang genutzt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Command Query Responsibility Segregation (CQRS) ein Architekturmuster ist, das die Skalierbarkeit, Leistung und Wartbarkeit moderner Softwaresysteme erheblich verbessern kann, vor allem beim Umgang mit komplexen Geschäftsregeln, hohen Transaktionsraten und großen Datenmengen. Ihre Prinzipien der Trennung von Befehls- und Abfrageverantwortlichkeiten, der Optimierung ihrer jeweiligen Datenmodelle und -speicherung und deren Synchronisierung mithilfe asynchroner ereignisgesteuerter Kommunikation gehen Hand in Hand mit den Funktionen, die die AppMaster Plattform bietet. Durch die Nutzung von CQRS können Entwickler leistungsstarke, skalierbare und wartbare Anwendungen erstellen, die den Herausforderungen und Anforderungen ihrer Anwendungsfälle gerecht werden, und gleichzeitig von den no-code Tools und der Umgebung von AppMaster, der automatischen Codegenerierung und dem Fehlen technischer Schulden profitieren.
