Membangun sistem terdistribusi berskala besar merupakan tantangan, terutama dalam hal memastikan kinerja, skalabilitas, dan konsistensi. Dua pola arsitektur populer, Command Query Responsibility Segregation (CQRS) dan Event Sourcing , menawarkan solusi untuk tantangan ini dengan memisahkan operasi baca-tulis dan mempertahankan status entitas bisnis sebagai rangkaian acara.
CQRS adalah pola arsitektur yang memisahkan operasi perintah (tulis) dan kueri (baca) menjadi model terpisah. Pendekatan ini memungkinkan kinerja, skalabilitas, dan fleksibilitas yang lebih baik, karena operasi baca dan tulis dapat dioptimalkan secara terpisah untuk menghindari pertentangan dan hambatan.
Event Sourcing, di sisi lain, adalah pola desain yang menyimpan status entitas bisnis sebagai serangkaian peristiwa yang mengubah status secara berurutan. Dengan cara ini, Anda dapat memperoleh status objek saat ini dari riwayat peristiwanya, yang membantu menyediakan jejak audit yang andal, mengaktifkan kueri temporal, dan mendukung arsitektur berbasis peristiwa.
CQRS dan Event Sourcing sering digunakan bersamaan, karena saling melengkapi dan sinergis. Menggabungkan pola-pola ini dapat menghasilkan lebih banyak manfaat, terutama bila diterapkan pada arsitektur layanan mikro, yang akan kita jelajahi di bagian selanjutnya.
Memahami Arsitektur Layanan Mikro
Arsitektur layanan mikro adalah pendekatan pengembangan perangkat lunak yang menyusun aplikasi sebagai kumpulan layanan yang digabungkan secara longgar dan dapat diterapkan secara independen. Setiap layanan dirancang untuk menjalankan fungsi tertentu, seperti menangani autentikasi pengguna atau pemrosesan pesanan. Layanan mikro berkomunikasi satu sama lain menggunakan API untuk berkolaborasi dan memenuhi kebutuhan bisnis.
Beberapa karakteristik kunci dari arsitektur layanan mikro meliputi:
- Layanan kecil dan terfokus dengan satu tanggung jawab
- Penggabungan yang longgar dan kohesi yang kuat antar layanan
- Penerapan dan penskalaan layanan secara independen
- Komunikasi berbasis API antar layanan
- Dukungan untuk kegigihan polyglot dan berbagai solusi penyimpanan data
Ketika dirancang dan diimplementasikan dengan tepat, arsitektur layanan mikro menawarkan banyak manfaat, seperti siklus pengembangan yang lebih cepat, isolasi kesalahan yang lebih baik, dan skalabilitas yang lebih baik. Namun, salah satu tantangan yang dihadapi arsitektur layanan mikro adalah konsistensi data dan optimalisasi kinerja, terutama dalam sistem terdistribusi. CQRS dan Event Sourcing membantu meningkatkan keseluruhan struktur dan kinerja layanan mikro.
Mengapa Menggabungkan CQRS dan Sumber Acara dengan Layanan Mikro?
Dengan menggabungkan CQRS dan Event Sourcing dengan layanan mikro, pengembang dapat mengatasi banyak tantangan yang melekat pada sistem terdistribusi, seperti konsistensi data dan pengoptimalan kinerja. Kombinasi ini juga memungkinkan serangkaian fitur lanjutan, seperti kueri sementara dan toleransi kesalahan. Berikut adalah beberapa alasan mengapa menggabungkan CQRS dan Event Sourcing dengan layanan mikro menguntungkan:
- Performa sistem yang dioptimalkan: Memisahkan perintah dan model kueri di CQRS memungkinkan optimalisasi operasi baca dan tulis yang halus. Anda dapat meningkatkan kinerja dan penggunaan sumber daya dengan menerapkan strategi penskalaan yang berbeda ke sisi perintah dan kueri.
- Konsistensi data yang lebih baik: Sumber Acara membantu menjaga konsistensi di seluruh sistem terdistribusi dengan menangkap perubahan status entitas bisnis sebagai rangkaian acara. Ini memastikan jejak audit yang andal dan memungkinkan sistem merekonstruksi status saat ini dari riwayat peristiwa.
- Kemampuan pengujian yang ditingkatkan: Memisahkan perintah dan kueri di CQRS menyederhanakan pengujian unit dan integrasi layanan mikro. Selain itu, Event Sourcing menyediakan catatan operasi sistem berbasis peristiwa, yang memungkinkan pengujian interaksi antar layanan yang andal.
- Dukungan untuk fitur-fitur canggih: Kombinasi CQRS dan Event Sourcing membuka kemungkinan untuk fitur-fitur canggih seperti kueri temporal, arsitektur berbasis peristiwa, dan toleransi kesalahan. Ini juga mempermudah penerapan streaming acara dan kemampuan analitik.
- Integrasi yang lebih mudah dengan sistem lain: Dengan memodelkan status entitas bisnis sebagai serangkaian peristiwa, Anda dapat mendukung berbagai pola integrasi dan menyinkronkan perubahan status di beberapa sistem secara lebih efektif.
Mengintegrasikan CQRS dan Event Sourcing ke dalam layanan mikro menawarkan banyak manfaat dalam hal kinerja, konsistensi, dan dukungan fitur lanjutan. Bagian selanjutnya akan mempelajari konsep kunci dan strategi implementasi praktis untuk menerapkan pola ini dalam arsitektur layanan mikro.
Konsep Utama dalam CQRS dan Sumber Acara
Memahami konsep utama di balik CQRS (Command Query Responsibility Segregation) dan Event Sourcing sangat penting untuk menerapkan pola ini secara efektif dalam arsitektur layanan mikro. Mari jelajahi beberapa elemen inti di kedua pola:
Perintah dan Pertanyaan
Dalam CQRS, perintah mewakili operasi yang mengubah keadaan sistem. Mereka merangkum maksud untuk mengubah data. Tidak seperti operasi CRUD tradisional, perintah berfokus pada logika bisnis di balik tindakan tertentu. Kueri, bagaimanapun, mewakili operasi baca yang mengambil data dari sistem. Dengan memisahkan operasi ini, Anda dapat mengoptimalkan kinerja, skalabilitas, dan pemeliharaan setiap jenis operasi secara mandiri.
Acara
Acara sangat penting untuk Sumber Acara. Suatu peristiwa mewakili perubahan signifikan dalam status sistem dan bertindak sebagai sumber kebenaran untuk operasi baca dan tulis. Peristiwa tidak dapat diubah dan berurutan, menangkap sejarah entitas bisnis. Karena peristiwa menyimpan evolusi status penuh, peristiwa tersebut mengaktifkan fitur audit, debugging, dan kueri sementara.
Toko Acara
Toko acara adalah sistem penyimpanan data khusus yang dirancang untuk menyimpan acara secara berurutan. Peran utamanya adalah mempertahankan riwayat peristiwa, memungkinkan pembangunan kembali keadaan entitas bisnis kapan pun diperlukan. Mekanisme persistensi ini berbeda dari sistem penyimpanan tradisional berbasis CRUD, di mana data terus diperbarui dan status sebelumnya hilang.
Agregat
Agregat adalah entitas bisnis yang merangkum dan melindungi keadaan internal mereka. Mereka berfungsi sebagai batasan konsistensi, memastikan bahwa operasi pada mereka mempertahankan aturan dan invarian bisnis sistem. Agregat terdiri dari satu atau lebih objek domain, dengan satu objek root berfungsi sebagai titik masuk untuk semua interaksi eksternal.
Proyeksi
Proyeksi adalah model baca yang dibuat dari penyimpanan acara untuk tujuan khusus kueri. Mereka memproses aliran peristiwa dan mengubah data menjadi struktur yang dioptimalkan untuk membaca, meningkatkan kinerja kueri. Proyeksi dapat disinkronkan dengan event store melalui event handler, yang mendengarkan event tertentu dan memperbarui model baca terkait yang sesuai.
Penangan Acara
Penangan acara adalah fungsi atau komponen yang mendengarkan dan bereaksi terhadap acara. Mereka bertanggung jawab untuk mengelola efek samping dari operasi yang mengubah keadaan. Dalam CQRS dan Event Sourcing, event handler menjaga konsistensi antara operasi tulis (perintah) dan operasi baca (proyeksi).
Menerapkan CQRS dan Event Sourcing di Layanan Mikro
Menerapkan pola CQRS dan Event Sourcing dalam arsitektur layanan mikro dapat mengoptimalkan kinerja sistem, meningkatkan konsistensi data, dan mengaktifkan fitur lanjutan seperti kueri temporal. Berikut adalah beberapa langkah untuk mengimplementasikan CQRS dan Event Sourcing di layanan mikro:
Model domain menggunakan agregat
Identifikasi batasan dan hubungan antara objek domain sistem Anda dan kelompokkan menggunakan agregat. Tetapkan aturan dan invarian konsistensi yang jelas untuk setiap agregat untuk memastikan bahwa logika bisnis dikemas dan dipatuhi. Mengikuti prinsip Desain Berbasis Domain (DDD) dapat membantu menentukan batasan konteks dan model desain untuk layanan mikro Anda.
Desain perintah dan event handler
Buat penangan perintah untuk menerima dan memvalidasi perintah, menerapkan perubahan ke agregat target, dan menghasilkan peristiwa yang sesuai. Penangan acara harus mendengarkan acara tertentu, bereaksi sesuai, dan memperbarui model baca terkait (proyeksi) bila perlu.
Tentukan model konsistensi
Pilih model konsistensi yang sesuai untuk layanan mikro Anda. CQRS dan Event Sourcing memungkinkan berbagai tingkat konsistensi, dari konsistensi yang kuat hingga konsistensi akhirnya. Bergantung pada kebutuhan aplikasi Anda, Anda mungkin perlu melakukan trade-off antara konsistensi, performa, dan ketersediaan.
Terapkan toko acara dan proyeksi
Kembangkan toko acara untuk mempertahankan riwayat acara, memungkinkan Anda merekonstruksi status agregat saat diperlukan. Buat proyeksi yang dioptimalkan untuk menanyakan struktur data tertentu. Pastikan event diproses dan tetap sinkron dengan event store menggunakan event handler.
Terintegrasi dengan layanan dan sistem mikro lainnya
Terapkan API dan mekanisme komunikasi untuk mengaktifkan interaksi antara layanan mikro, serta dengan sistem eksternal. Pertimbangkan untuk menggunakan perantara pesan dan gateway API untuk mengelola integrasi ini secara efisien dan mendukung arsitektur berbasis peristiwa.
Mengatasi Tantangan dan Jebakan
Menerapkan CQRS dan Event Sourcing di layanan mikro dapat menimbulkan beberapa tantangan. Mengatasi masalah ini sejak dini dapat membantu memastikan kelancaran proses implementasi:
Mengelola konsistensi akhir
Konsistensi akhirnya dapat menjadi tantangan untuk ditangani oleh pengembang yang terbiasa dengan sistem yang sangat konsisten, karena memerlukan perubahan pola pikir. Namun, konsistensi akhirnya memberikan banyak manfaat kinerja, skalabilitas, dan ketersediaan. Sangat penting untuk mengatasi tantangan ini dengan membangun mekanisme yang tepat untuk menghadapinya, seperti tindakan kompensasi, pemrosesan asinkron, dan pemantauan.
Menangani kompleksitas sistem terdistribusi
Bekerja dengan sistem terdistribusi, seperti layanan mikro, menambah kerumitan, terutama saat mengoordinasikan operasi di berbagai layanan. Menggunakan teknik seperti perintah idempoten, transaksi terdistribusi, atau saga dapat membantu mengatasi kerumitan ini, memastikan konsistensi di seluruh layanan Anda.
Pembuatan versi data dan evolusi skema
Event Sourcing membutuhkan penanganan berbagai versi peristiwa dan perubahan skema. Menerapkan strategi pembuatan versi yang tepat untuk acara dan proyeksi, menggabungkannya dengan pola seperti snapshotting atau upcasting, dapat membantu mengelola tantangan ini secara efektif.
Melatih dan mengubah pola pikir pengembang
Pengembang sering menggunakan pendekatan berbasis CRUD, jadi beralih ke arsitektur berbasis peristiwa dengan CQRS dan Sumber Peristiwa dapat menjadi perubahan yang signifikan. Memberikan pelatihan dan dukungan yang memadai, mendorong budaya eksperimentasi dan pembelajaran, serta memudahkan proses adopsi dengan alat dan kerangka kerja dapat membantu memastikan transisi yang berhasil.
Menggabungkan CQRS dan Event Sourcing dengan arsitektur layanan mikro dapat meningkatkan kinerja, fleksibilitas, dan konsistensi sistem. Tim yang sedang berkembang dapat membangun aplikasi yang kuat dan dapat diskalakan yang memenuhi persyaratan bisnis unik mereka dengan memahami konsep utama dan mengatasi tantangan terkait. Mengadopsi platform tanpa kode seperti AppMaster dapat semakin merampingkan implementasi CQRS dan Event Sourcing, menawarkan cara yang efisien dan hemat biaya untuk mengembangkan dan mengelola aplikasi yang kompleks.
Platform AppMaster dan Implementasi CQRS
Platform AppMaster adalah solusi no-code yang kuat yang memungkinkan pengguna membuat backend, web, dan aplikasi seluler secara efisien. Dengan menawarkan lingkungan pengembangan terintegrasi (IDE) dengan BP Designer visual, pengembang dapat dengan cepat menentukan model data , mengimplementasikan logika bisnis, menghasilkan endpoints API, dan merancang antarmuka frontend. Sifat platform yang komprehensif memfasilitasi kombinasi mulus dari strategi pengembangan perusahaan, seperti mengimplementasikan CQRS dan Event Sourcing dalam arsitektur layanan mikro.
Saat bekerja dengan pola CQRS dan Event Sourcing, Platform AppMaster membantu pengembang dalam beberapa cara:
- Pemodelan Domain dengan Agregat: Perancang model data visual platform memungkinkan pengembang untuk memodelkan entitas domain dan agregat dengan mudah, berfungsi sebagai dasar untuk arsitektur berbasis peristiwa.
- Penangan Perintah dan Penangan Acara: Dengan Perancang Proses Bisnis, Anda dapat secara visual membuat penangan perintah untuk memproses perintah dan penangan acara untuk menghasilkan dan menangani acara, merampingkan penerapan pola yang digerakkan oleh acara.
- Toko Acara: Meskipun tidak menyediakan toko acara bawaan, platform menghasilkan REST API dan Titik Akhir WSS yang memfasilitasi integrasi penyimpanan acara. Pengembang dapat memilih toko acara yang memenuhi kebutuhan mereka dan berkomunikasi dengannya melalui endpoints ini.
- Proyeksi: Menggunakan Visual BP Designer, Anda dapat merancang dan mengimplementasikan proyeksi kustom untuk membuat model baca dari penyimpanan acara. Komponen atau layanan mikro lainnya dapat memanfaatkan model baca ini di dalam sistem.
- Skalabilitas: Karena aplikasi AppMaster dibuat dengan Go (golang) , aplikasi tersebut tidak memiliki kewarganegaraan, dikompilasi, dan dapat memberikan skalabilitas yang sangat baik untuk kasus penggunaan perusahaan dan beban tinggi. Skalabilitas ini sangat penting saat menerapkan pola seperti CQRS dan Event Sourcing yang mengandalkan model baca dan tulis terpisah untuk mengoptimalkan kinerja sistem.
- Pembuatan dan Penerapan Kode Sumber: Saat pelanggan menekan tombol 'Publikasikan', platform menghasilkan kode sumber untuk aplikasi, mengompilasinya, menjalankan pengujian, dan menerapkannya sebagai wadah buruh pelabuhan. Proses yang disederhanakan ini mengurangi waktu yang diperlukan untuk pengembangan, pengujian, dan penerapan, memberi developer lebih banyak waktu untuk fokus pada penerapan pola arsitektural, seperti CQRS dan Event Sourcing di layanan mikro.
Berkat fungsionalitasnya yang kuat untuk pengembangan aplikasi backend, AppMaster Platform memberdayakan pengembang untuk memanfaatkan manfaat CQRS dan Event Sourcing dalam arsitektur layanan mikro, menghasilkan peningkatan kinerja, skalabilitas, dan fleksibilitas.
Menerapkan CQRS dan Event Sourcing dalam arsitektur layanan mikro dapat secara signifikan meningkatkan kinerja dan skalabilitas sistem Anda secara keseluruhan sambil mempertahankan konsistensi data dan mendukung fitur-fitur canggih. Merangkul pola-pola ini membutuhkan pemahaman yang mendalam tentang konsep kunci mereka dan strategi implementasi yang efektif. Memanfaatkan solusi pengembangan yang kuat, komprehensif, dan terintegrasi seperti Platform AppMaster dapat sangat merampingkan proses implementasi, memberdayakan pengembang untuk membuat aplikasi yang andal, berkinerja, dan hemat biaya.
