La arquitectura basada en eventos (EDA) es un enfoque arquitectónico popular que gira en torno a la comunicación asincrónica entre componentes débilmente acoplados en un sistema. Al desacoplar los elementos del sistema, EDA promueve la escalabilidad y la capacidad de respuesta de las aplicaciones de software, atendiendo a varios dominios de la industria.
En un sistema controlado por eventos, los componentes envían y reciben mensajes en respuesta a cambios de estado o eventos, lo que reduce la necesidad de comunicación directa entre ellos. Esto alivia la dependencia del acoplamiento estrecho, reduce los recursos compartidos y permite una mayor adaptabilidad a los cambiantes requisitos comerciales. Esta guía explora los fundamentos de la arquitectura basada en eventos, los beneficios de su adopción y cómo ofrece escalabilidad y resiliencia mejoradas en los sistemas de software.
Los fundamentos de la arquitectura impulsada por eventos
La arquitectura impulsada por eventos tiene tres bloques de construcción principales: eventos, productores de eventos y consumidores de eventos.
- Eventos : los eventos son mensajes o paquetes de datos que encapsulan un cambio de estado específico o una acción dentro de un componente. Un evento normalmente contiene metadatos para identificar la fuente, la marca de tiempo y el tipo del evento, así como información relevante para el evento, como la compra de un cliente o la actualización de un registro.
- Productores de eventos : Los productores de eventos son los encargados de emitir los eventos. Cuando se produce un cambio de estado o se inicia una acción, un productor de eventos empaqueta los datos de eventos y los envía a un corredor de eventos (o bus de mensajes) para su distribución a los consumidores de eventos interesados.
- Consumidores de eventos : los consumidores de eventos escuchan los eventos entrantes y reaccionan en consecuencia. Los consumidores pueden realizar varias acciones en respuesta a eventos, como actualizar datos, activar nuevos procesos o invocar servicios remotos.
Fuente de la imagen: Microsoft Learn
El flujo de eventos entre estos bloques de construcción constituye el núcleo de la EDA. Para comprender mejor la arquitectura basada en eventos, exploremos un ejemplo: imagine un sistema de comercio electrónico simple con componentes de catálogo, pedidos y notificaciones. En una arquitectura tradicional estrechamente acoplada, el componente de pedidos se comunicaría directamente con los componentes de catálogo y notificaciones para procesar un pedido. Aún así, en un sistema de comercio electrónico basado en EDA, el componente de pedido emitiría un evento "OrderCreated" en su lugar. Los componentes de catálogo y notificaciones se suscribirían a estos eventos y actuarían de forma independiente al recibirlos. Esto elimina la necesidad de una interacción directa y reduce el acoplamiento entre componentes, lo que permite una modificación y un escalado más sencillos.
Beneficios de adoptar una arquitectura impulsada por eventos
Hay varias ventajas de adoptar una arquitectura basada en eventos en sus sistemas de software:
- Mayor escalabilidad : al desacoplar componentes, EDA permite escalar de forma independiente los elementos del sistema según sea necesario. Por ejemplo, si su sistema de comercio electrónico experimenta un aumento repentino en los pedidos, puede escalar fácilmente el componente de procesamiento de pedidos sin afectar el catálogo o los servicios de notificación.
- Resistencia del sistema mejorada : EDA promueve la tolerancia a fallas al reducir las dependencias directas entre los componentes. Si un componente falla, los componentes restantes pueden continuar procesando eventos, lo que permite que el sistema funcione con una interrupción mínima. Además, los intermediarios de mensajes aseguran que los eventos no se pierdan durante los escenarios de falla y que el sistema pueda recuperarse sin problemas.
- Capacidad de respuesta y capacidades en tiempo real mejoradas : los sistemas basados en eventos permiten que los componentes reaccionen de inmediato a los cambios de estado, lo que facilita el procesamiento de datos en tiempo real y la comunicación en todo el sistema. Esta capacidad de respuesta puede reducir significativamente el tiempo entre las acciones individuales y la latencia de procesamiento en un sistema distribuido.
- Comunicación asíncrona : EDA permite la comunicación asíncrona entre componentes, lo que les permite operar sin esperar una respuesta de otros componentes. Esto fomenta el procesamiento paralelo y mejora la eficiencia del sistema.
- Flexibilidad y adaptabilidad : la arquitectura basada en eventos promueve un enfoque modular para el diseño del sistema, lo que facilita la modificación de componentes específicos sin afectar a todo el sistema. Esto fomenta la adaptabilidad y la respuesta rápida a los cambiantes requisitos comerciales, lo que reduce el tiempo y el esfuerzo de desarrollo.
Patrones comunes de arquitectura impulsada por eventos
En las arquitecturas dirigidas por eventos, los componentes del sistema se comunican a través de eventos que representan un cambio en su estado. Se pueden emplear varios patrones para estructurar esta comunicación y administrar los flujos de eventos de manera efectiva. Aquí hay cinco patrones significativos de arquitectura impulsada por eventos:
Abastecimiento de eventos
Event Sourcing es un patrón que implica documentar todos los cambios de estado del sistema como una serie de eventos ordenados. En lugar de simplemente actualizar el estado de una entidad de datos, el sistema registra los cambios como eventos, lo que permite la reconstrucción del estado de la entidad en cualquier momento dado. Esto garantiza la consistencia y la trazabilidad de los cambios de estado y ofrece varios beneficios, como una capacidad de auditoría mejorada, capacidades de diagnóstico mejoradas e integración con otros sistemas.
Encadenamiento
En el patrón de encadenamiento, los eventos emitidos desde un componente desencadenan una cadena de eventos en uno o varios componentes, lo que eventualmente conduce al cambio de estado o acción deseados. Este patrón permite crear flujos de trabajo complejos sin acoplar estrechamente los componentes involucrados. El encadenamiento se puede implementar mediante comunicación directa basada en eventos o mediante middleware, como colas de mensajes y buses de servicio.
agregador
El patrón Aggregator involucra un componente que consume múltiples eventos de diferentes fuentes, los procesa y genera un único evento que representa la agregación de los eventos originales. Este patrón puede ser útil para reducir el ruido de eventos, crear resúmenes o consolidar información de diferentes componentes del sistema antes de transmitir los datos agregados a otras partes del sistema.
Publicar-Suscribir
En el patrón de publicación-suscripción, los componentes del sistema emiten eventos a un intermediario de mensajes central o bus de eventos sin saber quiénes son los suscriptores. Esto desvincula a los productores de eventos de los consumidores de eventos, lo que garantiza que cualquier cambio en el productor de eventos no afecte necesariamente a los suscriptores. Los suscriptores también pueden registrarse y darse de baja dinámicamente sin afectar a otros componentes del sistema.
Segregación de responsabilidad de consulta de comando (CQRS)
CQRS es un patrón en el que el sistema separa las operaciones de lectura y escritura en distintos componentes. El lado de escritura emite eventos para representar cambios de estado, mientras que el lado de lectura escucha estos eventos para consultar y construir modelos de vista. Esta separación permite que cada lado escale de forma independiente y optimice el uso de recursos en función de los diferentes requisitos de rendimiento.
Ejemplos del mundo real de sistemas controlados por eventos
Muchas organizaciones han adoptado con éxito arquitecturas basadas en eventos en sus sistemas para aprovechar los beneficios de la escalabilidad, la resiliencia y la flexibilidad. Aquí hay algunos ejemplos notables:
netflix
Netflix, un conocido proveedor de servicios de transmisión, ha construido toda su infraestructura en torno a una arquitectura basada en eventos. Este enfoque le permite a la empresa administrar millones de flujos simultáneos, asegurando que sus clientes reciban la mejor experiencia posible. Los componentes de la plataforma de Netflix aprovechan el procesamiento asincrónico y el patrón de publicación-suscripción para comunicarse, lo que le permite escalar masivamente y brindar alta disponibilidad.
Uber
Otro ejemplo es Uber, una plataforma de transporte compartido que se basa en una arquitectura basada en eventos para múltiples aspectos de sus operaciones. Mediante el uso de eventos para representar cambios de geolocalización, actualizaciones de viajes y otros datos críticos, Uber puede rastrear y administrar con precisión las ubicaciones actuales de millones de conductores en todo el mundo. Esto le permite a Uber lograr capacidades altamente escalables y en tiempo real que son cruciales para su modelo de negocios.
LinkedIn, la plataforma de redes sociales profesionales, utiliza una arquitectura basada en eventos para gestionar las numerosas interacciones entre los usuarios y el sistema. La canalización de procesamiento de datos de la plataforma se basa en un sistema de mensajería distribuida que utiliza eventos para representar las actividades del usuario, como actualizaciones de perfil, solicitudes de conexión y análisis de la plataforma. Esta elección de diseño permite que LinkedIn procese millones de eventos por segundo, lo que garantiza una experiencia receptiva para sus usuarios en todo el mundo.
Uso AppMaster.io para implementar la arquitectura basada en eventos
La implementación de la arquitectura basada en eventos se puede simplificar con las herramientas y plataformas adecuadas, como AppMaster.io . Como una poderosa plataforma sin código para crear aplicaciones back-end, web y móviles, AppMaster.io proporciona una amplia gama de funciones para facilitar la comunicación basada en eventos. Con AppMaster.io, puede crear modelos de datos de forma visual, diseñar la lógica de negocios con un Diseñador de procesos de negocios visual y definir las API REST y endpoints de WSS para los componentes de su sistema.
Al usar esta plataforma, puede crear una capa de comunicación basada en eventos que facilita que sus componentes interactúen de manera asíncrona, como a través del patrón Publicar-Suscribir. Además, AppMaster.io genera código Go (Golang) para aplicaciones back-end, marco Vue3 para aplicaciones web y Kotlin y Jetpack Compose o SwiftUI para aplicaciones móviles. Estas aplicaciones generadas son altamente escalables y satisfacen las demandas de rendimiento de los sistemas controlados por eventos.
Además, la plataforma admite la integración con cualquier base de datos compatible con Postgresql como base de datos principal, lo que permite una fácil gestión de datos y garantiza la coherencia de los datos en todo su sistema basado en eventos. Para implementar una arquitectura basada en eventos en AppMaster.io, cree una cuenta gratuita .
Mejores prácticas para desarrollar sistemas controlados por eventos
El desarrollo de sistemas controlados por eventos requiere una planificación y un diseño cuidadosos para garantizar la eficacia del sistema. Las siguientes mejores prácticas pueden ayudarlo a crear arquitecturas eficientes y poderosas basadas en eventos.
Establezca definiciones y estructuras de eventos claras
Diseñe eventos con definiciones sencillas y estructuras definidas con precisión, incluidos un identificador único, tipo, marca de tiempo y carga útil. Las definiciones claras de eventos mejoran la legibilidad, la capacidad de mantenimiento y la facilidad de integración entre componentes. Asegúrese de que los nombres de los eventos sean descriptivos, concisos y representen con precisión el propósito del evento.
Eventos de diseño para la extensibilidad
A medida que su sistema evoluciona, los nuevos requisitos pueden requerir información adicional en los eventos. Para adaptarse a estos cambios, diseñe eventos teniendo en cuenta la extensibilidad. Esto incluye seguir los principios de diseño del esquema, como el uso de campos opcionales y la compatibilidad con versiones anteriores y posteriores.
Aproveche el control de versiones de eventos
El control de versiones ayuda a mantener la compatibilidad con versiones anteriores cuando realiza cambios en el esquema de eventos. Al identificar diferentes versiones de eventos, los consumidores pueden manejar las actualizaciones de las estructuras de eventos sin romper la funcionalidad existente.
Aplicar enriquecimiento de eventos
El enriquecimiento de eventos implica agregar datos contextuales relevantes a un evento antes de su publicación. Estos datos adicionales aumentan el valor del evento, lo que permite a los suscriptores tomar decisiones más informadas y reducir el acoplamiento del sistema. Asegúrese de que el enriquecimiento de eventos no introduzca dependencias innecesarias ni viole las reglas de coherencia e integridad de los datos.
Supervisar y administrar flujos de eventos
Realice un seguimiento de los flujos de eventos a través de su sistema para obtener visibilidad del estado y el rendimiento de su arquitectura basada en eventos. Las herramientas de monitoreo pueden ayudar a identificar problemas como la pérdida o demora de mensajes, latencias altas y procesamiento de eventos fallidos. La implementación de una estrategia de registro para componentes individuales y para todo el sistema es crucial para depurar, auditar y optimizar los sistemas controlados por eventos.
Garantice la consistencia e integridad de los datos
Uno de los desafíos que enfrentan las arquitecturas basadas en eventos es mantener la coherencia y la integridad de los datos en todos los componentes. Implemente estrategias para manejar la consistencia eventual mientras considera los requisitos específicos de su dominio. Las técnicas como el abastecimiento de eventos, las transacciones de compensación y el procesamiento de mensajes idempotentes pueden ayudar a abordar los problemas de integridad y sincronización de datos en los sistemas distribuidos.
Desafíos y trampas con arquitecturas impulsadas por eventos
Si bien las arquitecturas basadas en eventos ofrecen muchos beneficios, vienen con un conjunto de desafíos inherentes y posibles escollos:
Mayor complejidad
Los sistemas basados en eventos pueden ser más complejos que las aplicaciones monolíticas tradicionales debido a su naturaleza distribuida, patrones de comunicación asíncronos y requisitos de infraestructura adicionales. La planificación cuidadosa y la atención minuciosa al diseño del sistema y las mejores prácticas son esenciales para administrar tal complejidad de manera efectiva.
Garantizar la consistencia e integridad de los datos
Mantener la coherencia y la integridad de los datos es un desafío importante en las arquitecturas basadas en eventos. La coherencia eventual, introducida por la naturaleza asíncrona de estos sistemas, requiere estrategias integrales para manejar los requisitos de coherencia en un entorno distribuido.
Gestión de pedidos de eventos
Preservar el orden de los eventos es crucial en muchos contextos comerciales. Las estrategias como la numeración secuencial y los editores y consumidores conscientes de los pedidos pueden ayudar a mantener los pedidos, pero pueden agregar complejidad a su sistema basado en eventos.
Gestión y supervisión de flujos de eventos
El monitoreo y la gestión de flujos de eventos en un sistema asíncrono y distribuido pueden ser exigentes. Implemente herramientas de supervisión y gestión para obtener visibilidad del rendimiento y el estado del sistema, identifique cuellos de botella y optimice su arquitectura basada en eventos.
Abordar problemas de latencia y rendimiento
Las arquitecturas basadas en eventos pueden introducir latencia debido a la sobrecarga de los mecanismos de entrega y procesamiento de eventos. Optimice el procesamiento de eventos utilizando técnicas como el procesamiento por lotes, el almacenamiento en caché y el procesamiento paralelo, y elija cuidadosamente su infraestructura de mensajería de eventos teniendo en cuenta los requisitos de rendimiento.
Conclusión
La arquitectura basada en eventos es un enfoque eficaz para crear sistemas escalables, receptivos y resistentes. Al seguir las mejores prácticas y abordar los desafíos desde el principio, puede aprovechar el poder de las arquitecturas basadas en eventos para mejorar las capacidades de su sistema y mejorar la capacidad de respuesta.
AppMaster.io es una excelente plataforma para implementar arquitecturas basadas en eventos, ya que ofrece una interfaz visual para diseñar modelos de datos, lógica de negocios y API . Con AppMaster.io, puede desarrollar rápidamente sistemas basados en eventos que satisfagan sus necesidades específicas sin preocuparse por la complejidad de los procesos de desarrollo tradicionales. Aproveche al máximo las arquitecturas basadas en eventos para crear aplicaciones de alto rendimiento, escalables y preparadas para el futuro con AppMaster.io.
