L'architettura guidata dagli eventi (EDA) è un approccio architetturale popolare che ruota attorno alla comunicazione asincrona tra componenti debolmente accoppiati in un sistema. Disaccoppiando gli elementi di sistema, EDA promuove la scalabilità e la reattività delle applicazioni software, soddisfacendo vari domini industriali.
In un sistema basato sugli eventi, i componenti inviano e ricevono messaggi in risposta a cambiamenti di stato o eventi, riducendo la necessità di una comunicazione diretta tra di loro. Ciò allevia la dipendenza da un accoppiamento stretto, riduce le risorse condivise e consente una maggiore adattabilità ai requisiti aziendali mutevoli. Questa guida esplora i fondamenti dell'architettura basata sugli eventi, i vantaggi della sua adozione e il modo in cui offre una migliore scalabilità e resilienza nei sistemi software.
I fondamenti dell'architettura guidata dagli eventi
L'architettura basata sugli eventi ha tre elementi costitutivi principali: eventi, produttori di eventi e consumatori di eventi.
- Eventi : gli eventi sono messaggi o pacchetti di dati che incapsulano un cambiamento di stato specifico o un'azione all'interno di un componente. Un evento in genere contiene metadati per identificare l'origine, il timestamp e il tipo di evento, nonché informazioni rilevanti per l'occorrenza, come l'acquisto di un cliente o l'aggiornamento di un record.
- Produttori di eventi : i produttori di eventi sono responsabili dell'emissione di eventi. Quando si verifica un cambiamento di stato o viene avviata un'azione, un produttore di eventi impacchetta i dati dell'evento e li invia a un broker di eventi (o bus di messaggi) per la distribuzione ai consumatori di eventi interessati.
- Consumatori di eventi : i consumatori di eventi ascoltano gli eventi in arrivo e reagiscono di conseguenza. I consumatori possono eseguire varie azioni in risposta agli eventi, come l'aggiornamento dei dati, l'attivazione di nuovi processi o il richiamo di servizi remoti.
Fonte immagine: Microsoft Learn
Il flusso di eventi tra questi elementi costitutivi costituisce il nucleo dell'EDA. Per comprendere ulteriormente l'architettura guidata dagli eventi, esploriamo un esempio: immagina un semplice sistema di e-commerce con componenti di catalogo, ordini e notifiche. In un'architettura tradizionale strettamente accoppiata, il componente dell'ordine comunicherebbe direttamente con i componenti del catalogo e delle notifiche per elaborare un ordine. Tuttavia, in un sistema di e-commerce basato su EDA, il componente dell'ordine emetterebbe invece un evento "OrderCreated". I componenti del catalogo e delle notifiche si iscriverebbero a questi eventi e agirebbero in modo indipendente dopo averli ricevuti. Ciò elimina la necessità di interazione diretta e riduce l'accoppiamento tra i componenti, consentendo modifiche e ridimensionamenti più semplici.
Vantaggi dell'adozione dell'architettura guidata dagli eventi
Ci sono diversi vantaggi nell'adottare un'architettura basata sugli eventi nei tuoi sistemi software:
- Maggiore scalabilità : disaccoppiando i componenti, EDA consente il ridimensionamento indipendente degli elementi del sistema secondo necessità. Ad esempio, se il tuo sistema di e-commerce subisce un improvviso aumento degli ordini, puoi facilmente ridimensionare il componente di elaborazione degli ordini senza influire sul catalogo o sui servizi di notifica.
- Maggiore resilienza del sistema : EDA promuove la tolleranza ai guasti riducendo le dipendenze dirette tra i componenti. Se un componente si guasta, i componenti rimanenti possono continuare a elaborare gli eventi, consentendo al sistema di funzionare con interruzioni minime. Inoltre, i broker di messaggi assicurano che gli eventi non vengano persi durante gli scenari di errore e che il sistema possa essere ripristinato senza problemi.
- Reattività migliorata e funzionalità in tempo reale : i sistemi guidati dagli eventi consentono ai componenti di reagire immediatamente ai cambiamenti di stato, facilitando l'elaborazione e la comunicazione dei dati in tempo reale attraverso il sistema. Questa reattività può ridurre significativamente il tempo tra le singole azioni e la latenza di elaborazione in un sistema distribuito.
- Comunicazione asincrona : EDA consente la comunicazione asincrona tra i componenti, consentendo loro di operare senza attendere una risposta da altri componenti. Ciò favorisce l'elaborazione parallela e migliora l'efficienza del sistema.
- Flessibilità e adattabilità : l'architettura guidata dagli eventi promuove un approccio modulare alla progettazione del sistema, semplificando la modifica di componenti specifici senza influire sull'intero sistema. Ciò favorisce l'adattabilità e la risposta rapida ai mutevoli requisiti aziendali, riducendo i tempi e gli sforzi di sviluppo.
Modelli comuni di architettura basata sugli eventi
Nelle architetture guidate dagli eventi, i componenti del sistema comunicano attraverso eventi che rappresentano un cambiamento nel loro stato. Vari modelli possono essere impiegati per strutturare questa comunicazione e gestire i flussi di eventi in modo efficace. Di seguito sono riportati cinque importanti modelli di architettura basati sugli eventi:
Approvvigionamento di eventi
Event Sourcing è un modello che implica la documentazione di tutte le modifiche allo stato del sistema come una serie di eventi ordinati. Invece di limitarsi ad aggiornare lo stato di un'entità di dati, il sistema registra le modifiche come eventi, consentendo la ricostruzione dello stato dell'entità in un dato momento. Ciò garantisce la coerenza e la tracciabilità dei cambiamenti di stato e offre numerosi vantaggi, come una maggiore verificabilità, migliori capacità diagnostiche e integrazione con altri sistemi.
Concatenamento
Nel modello Chaining, gli eventi emessi da un componente attivano una catena di eventi in uno o più componenti, portando infine al cambiamento di stato o all'azione desiderati. Questo modello consente di creare flussi di lavoro complessi senza accoppiare strettamente i componenti coinvolti. Il concatenamento può essere implementato utilizzando la comunicazione diretta basata su eventi o tramite middleware, ad esempio code di messaggi e bus di servizio.
Aggregatore
Il modello Aggregator prevede un componente che utilizza più eventi da origini diverse, li elabora e genera un singolo evento che rappresenta l'aggregazione degli eventi originali. Questo modello può essere utile quando si riduce il rumore degli eventi, si creano riepiloghi o si consolidano le informazioni da diversi componenti del sistema prima di trasmettere i dati aggregati ad altre parti del sistema.
Pubblica-Sottoscrivi
Nel modello Pubblica-Sottoscrivi, i componenti nel sistema inviano eventi a un broker di messaggi centrale o bus di eventi senza sapere chi sono i sottoscrittori. Ciò disaccoppia i produttori di eventi dai consumatori di eventi, assicurando che eventuali modifiche al produttore di eventi non abbiano necessariamente un impatto sugli abbonati. Gli abbonati possono anche registrarsi e annullare la registrazione in modo dinamico senza influire sugli altri componenti del sistema.
Segregazione delle responsabilità delle query di comando (CQRS)
CQRS è un modello in cui il sistema separa le operazioni di lettura e scrittura in componenti distinti. Il lato di scrittura emette eventi per rappresentare i cambiamenti di stato, mentre il lato di lettura ascolta questi eventi per eseguire query e creare modelli di visualizzazione. Questa separazione consente a ciascuna parte di scalare in modo indipendente e ottimizzare l'utilizzo delle risorse in base a diversi requisiti di prestazioni.
Esempi reali di sistemi guidati da eventi
Molte organizzazioni hanno adottato con successo architetture basate sugli eventi nei propri sistemi per sfruttare i vantaggi di scalabilità, resilienza e flessibilità. Ecco alcuni esempi notevoli:
Netflix
Un noto fornitore di servizi di streaming, Netflix ha costruito la sua intera infrastruttura attorno a un'architettura guidata dagli eventi. Questo approccio consente all'azienda di gestire milioni di flussi simultanei, garantendo ai propri clienti la migliore esperienza possibile. I componenti della piattaforma Netflix sfruttano l'elaborazione asincrona e il modello Pubblica-Sottoscrivi per comunicare, consentendole di scalare in modo massiccio e fornire un'elevata disponibilità.
Super
Un altro esempio è Uber, una piattaforma di ride-hailing che si basa su un'architettura guidata dagli eventi per molteplici aspetti delle sue operazioni. Utilizzando gli eventi per rappresentare i cambiamenti di geolocalizzazione, gli aggiornamenti di viaggio e altre informazioni critiche, Uber può tracciare e gestire con precisione le posizioni correnti di milioni di conducenti in tutto il mondo. Ciò consente a Uber di ottenere funzionalità altamente scalabili e in tempo reale che sono cruciali per il suo modello di business.
LinkedIn, la piattaforma di social networking professionale, utilizza l'architettura event-driven per gestire le numerose interazioni tra gli utenti e il sistema. La pipeline di elaborazione dei dati della piattaforma si basa su un sistema di messaggistica distribuito che utilizza gli eventi per rappresentare le attività dell'utente, come gli aggiornamenti del profilo, le richieste di connessione e l'analisi della piattaforma. Questa scelta progettuale consente a LinkedIn di elaborare milioni di eventi al secondo, garantendo un'esperienza reattiva per i suoi utenti in tutto il mondo.
Utilizzo AppMaster.io per implementare l'architettura guidata dagli eventi
L'implementazione dell'architettura basata sugli eventi può essere semplificata con gli strumenti e le piattaforme giusti, come AppMaster.io . Come potente piattaforma senza codice per la creazione di applicazioni back-end, web e mobili, AppMaster.io offre un'ampia gamma di funzionalità per facilitare la comunicazione basata sugli eventi. Con AppMaster.io, puoi creare visivamente modelli di dati , progettare la logica aziendale con un Business Process Designer visivo e definire le API REST e endpoints WSS per i componenti del tuo sistema.
Utilizzando questa piattaforma, puoi creare un livello di comunicazione basato sugli eventi che semplifica l'interazione asincrona dei tuoi componenti, ad esempio tramite il modello Pubblica-Sottoscrivi. Inoltre, AppMaster.io genera il codice Go (Golang) per le applicazioni back-end, il framework Vue3 per le applicazioni Web e Kotlin e Jetpack Compose o SwiftUI per le applicazioni mobili. Queste applicazioni generate sono altamente scalabili e soddisfano le esigenze di prestazioni dei sistemi basati sugli eventi.
Inoltre, la piattaforma supporta l'integrazione con qualsiasi database compatibile con Postgresql come database primario, consentendo una facile gestione dei dati e garantendo la coerenza dei dati in tutto il sistema basato sugli eventi. Per implementare un'architettura basata sugli eventi su AppMaster.io, crea un account gratuito .
Best practice per lo sviluppo di sistemi guidati dagli eventi
Lo sviluppo di sistemi guidati dagli eventi richiede un'attenta pianificazione e progettazione per garantire l'efficacia del sistema. Le seguenti best practice possono aiutarti a creare architetture basate su eventi efficienti e potenti.
Stabilire chiare definizioni e strutture di eventi
Progetta eventi con definizioni semplici e strutture definite con precisione, inclusi identificatore univoco, tipo, timestamp e payload. Chiare definizioni degli eventi migliorano la leggibilità, la manutenibilità e la facilità di integrazione tra i componenti. Assicurati che i nomi degli eventi siano descrittivi, concisi e rappresentino accuratamente lo scopo dell'evento.
Progettare eventi per l'estensibilità
Man mano che il sistema si evolve, i nuovi requisiti potrebbero richiedere informazioni aggiuntive negli eventi. Per adattarsi a questi cambiamenti, progettare gli eventi tenendo presente l'estensibilità. Ciò include seguire i principi di progettazione dello schema come l'utilizzo di campi facoltativi e il supporto della compatibilità con le versioni precedenti e successive.
Sfrutta il controllo delle versioni degli eventi
Il controllo delle versioni consente di mantenere la compatibilità con le versioni precedenti quando si apportano modifiche allo schema degli eventi. Identificando le diverse versioni degli eventi, i consumatori possono gestire gli aggiornamenti alle strutture degli eventi senza interrompere le funzionalità esistenti.
Applica l'arricchimento degli eventi
L'arricchimento degli eventi comporta l'aggiunta di dati contestuali pertinenti a un evento prima della pubblicazione. Questi dati aggiuntivi aumentano il valore dell'evento, consentendo agli abbonati di prendere decisioni più informate e ridurre l'accoppiamento del sistema. Assicurati che l'arricchimento degli eventi non introduca dipendenze non necessarie o violi le regole di coerenza e integrità dei dati.
Monitorare e gestire i flussi di eventi
Tieni traccia dei flussi di eventi attraverso il tuo sistema per ottenere visibilità sullo stato e sulle prestazioni della tua architettura basata sugli eventi. Gli strumenti di monitoraggio possono aiutare a identificare problemi come la perdita o il ritardo dei messaggi, le latenze elevate e l'elaborazione degli eventi non riuscita. L'implementazione di una strategia di registrazione per i singoli componenti e l'intero sistema è fondamentale per il debug, il controllo e l'ottimizzazione dei sistemi basati sugli eventi.
Garantire la coerenza e l'integrità dei dati
Una delle sfide affrontate nelle architetture guidate dagli eventi è mantenere la coerenza e l'integrità dei dati tra i componenti. Implementa strategie per gestire l'eventuale coerenza tenendo conto dei requisiti specifici del tuo dominio. Tecniche come l'origine degli eventi, le transazioni di compensazione e l'elaborazione dei messaggi idempotenti possono aiutare a risolvere problemi di integrità e sincronizzazione dei dati nei sistemi distribuiti.
Sfide e insidie con le architetture guidate dagli eventi
Sebbene le architetture guidate dagli eventi offrano molti vantaggi, presentano una serie di sfide intrinseche e potenziali insidie:
Maggiore complessità
I sistemi basati su eventi possono essere più complessi delle tradizionali applicazioni monolitiche a causa della loro natura distribuita, modelli di comunicazione asincroni e requisiti di infrastruttura aggiuntivi. Un'attenta pianificazione e una grande attenzione alla progettazione del sistema e alle best practice sono essenziali per gestire tale complessità in modo efficace.
Garantire la coerenza e l'integrità dei dati
Mantenere la coerenza e l'integrità dei dati è una sfida significativa nelle architetture guidate dagli eventi. La coerenza finale, introdotta dalla natura asincrona di questi sistemi, richiede strategie complete per gestire i requisiti di coerenza in un ambiente distribuito.
Gestione dell'ordine degli eventi
Preservare l'ordine degli eventi è fondamentale in molti contesti aziendali. Strategie come la numerazione sequenziale e editori e consumatori consapevoli dell'ordine possono aiutare a mantenere l'ordine, ma possono aggiungere complessità al tuo sistema basato sugli eventi.
Gestione e monitoraggio dei flussi di eventi
Il monitoraggio e la gestione dei flussi di eventi in un sistema distribuito e asincrono possono essere impegnativi. Implementa strumenti di monitoraggio e gestione per ottenere visibilità sulle prestazioni e sullo stato del sistema, identificare i colli di bottiglia e ottimizzare la tua architettura basata sugli eventi.
Affrontare problemi di latenza e prestazioni
Le architetture guidate dagli eventi possono introdurre latenza a causa del sovraccarico dei meccanismi di consegna ed elaborazione degli eventi. Ottimizza l'elaborazione degli eventi utilizzando tecniche come il batch, la memorizzazione nella cache e l'elaborazione parallela e scegli attentamente la tua infrastruttura di messaggistica degli eventi tenendo conto dei requisiti di prestazioni.
Conclusione
L'architettura basata sugli eventi è un approccio efficace alla creazione di sistemi scalabili, reattivi e resilienti. Seguendo le best practice e affrontando le sfide nella fase iniziale, puoi sfruttare la potenza delle architetture guidate dagli eventi per potenziare le capacità del tuo sistema e migliorare la reattività.
AppMaster.io è un'eccellente piattaforma per l'implementazione di architetture basate su eventi, in quanto offre un'interfaccia visiva per progettare modelli di dati, business logic e API . Con AppMaster.io puoi sviluppare rapidamente sistemi basati su eventi che soddisfano le tue esigenze specifiche senza preoccuparti della complessità dei processi di sviluppo tradizionali. Ottieni il massimo dalle architetture basate sugli eventi per creare applicazioni ad alte prestazioni, scalabili e pronte per il futuro con AppMaster.io.
