A arquitetura orientada a eventos (EDA) é uma abordagem de arquitetura popular que gira em torno da comunicação assíncrona entre componentes fracamente acoplados em um sistema. Ao desacoplar os elementos do sistema, a EDA promove a escalabilidade e capacidade de resposta dos aplicativos de software, atendendo a vários domínios da indústria.
Em um sistema orientado a eventos, os componentes enviam e recebem mensagens em resposta a mudanças de estado ou eventos, reduzindo a necessidade de comunicação direta entre eles. Isso diminui a dependência de um acoplamento rígido, reduz os recursos compartilhados e permite maior adaptabilidade aos requisitos de negócios em constante mudança. Este guia explora os fundamentos da arquitetura orientada a eventos, os benefícios de sua adoção e como ela oferece escalabilidade e resiliência aprimoradas em sistemas de software.
Os fundamentos da arquitetura orientada a eventos
A arquitetura orientada a eventos tem três blocos de construção principais: eventos, produtores de eventos e consumidores de eventos.
- Eventos : Eventos são mensagens ou pacotes de dados que encapsulam uma mudança de estado ou ação específica dentro de um componente. Um evento normalmente contém metadados para identificar a origem, carimbo de data/hora e tipo do evento, além de informações relevantes para a ocorrência, como a compra de um cliente ou a atualização de um registro.
- Produtores de eventos : Os produtores de eventos são responsáveis por emitir eventos. Quando ocorre uma mudança de estado ou uma ação é iniciada, um produtor de eventos empacota os dados do evento e os envia para um agente de eventos (ou barramento de mensagens) para distribuição aos consumidores de eventos interessados.
- Consumidores de eventos : os consumidores de eventos escutam os eventos recebidos e reagem de acordo. Os consumidores podem executar várias ações em resposta a eventos, como atualização de dados, acionamento de novos processos ou chamada de serviços remotos.
Fonte da imagem: Microsoft Learn
O fluxo de eventos entre esses blocos de construção compreende o núcleo do EDA. Para entender melhor a arquitetura orientada a eventos, vamos explorar um exemplo: imagine um sistema de e-commerce simples com componentes de catálogo, pedidos e notificações. Em uma arquitetura tradicional fortemente acoplada, o componente de pedido se comunicaria diretamente com o catálogo e os componentes de notificações para processar um pedido. Ainda assim, em um sistema de comércio eletrônico baseado em EDA, o componente de pedido emitiria um evento "OrderCreated". Os componentes do catálogo e das notificações assinariam esses eventos e agiriam de forma independente ao recebê-los. Isso elimina a necessidade de interação direta e reduz o acoplamento entre os componentes, permitindo modificações e dimensionamento mais fáceis.
Benefícios da adoção da arquitetura orientada a eventos
Existem várias vantagens em adotar a arquitetura orientada a eventos em seus sistemas de software:
- Maior escalabilidade : ao desacoplar os componentes, o EDA permite o dimensionamento independente dos elementos do sistema conforme necessário. Por exemplo, se o seu sistema de comércio eletrônico apresentar um aumento repentino de pedidos, você poderá dimensionar facilmente o componente de processamento de pedidos sem afetar o catálogo ou os serviços de notificação.
- Resiliência aprimorada do sistema : o EDA promove a tolerância a falhas, reduzindo as dependências diretas entre os componentes. Se um componente falhar, os componentes restantes podem continuar processando eventos, permitindo que o sistema funcione com o mínimo de interrupção. Além disso, os intermediários de mensagens garantem que os eventos não sejam perdidos durante cenários de falha e que o sistema possa se recuperar normalmente.
- Capacidade de resposta aprimorada e recursos em tempo real : os sistemas orientados a eventos permitem que os componentes reajam imediatamente às mudanças de estado, facilitando o processamento de dados em tempo real e a comunicação em todo o sistema. Essa capacidade de resposta pode reduzir significativamente o tempo entre as ações individuais e a latência de processamento em um sistema distribuído.
- Comunicação assíncrona : o EDA permite a comunicação assíncrona entre os componentes, permitindo que eles operem sem esperar por uma resposta de outros componentes. Isso promove o processamento paralelo e melhora a eficiência do sistema.
- Flexibilidade e adaptabilidade : A arquitetura orientada a eventos promove uma abordagem modular ao design do sistema, facilitando a modificação de componentes específicos sem impactar todo o sistema. Isso promove adaptabilidade e resposta rápida aos requisitos de negócios em constante mudança, reduzindo o tempo e o esforço de desenvolvimento.
Padrões Comuns de Arquitetura Orientada a Eventos
Em arquiteturas orientadas a eventos, os componentes do sistema se comunicam por meio de eventos que representam uma mudança em seu estado. Vários padrões podem ser empregados para estruturar essa comunicação e gerenciar os fluxos de eventos de forma eficaz. Aqui estão cinco padrões de arquitetura orientados a eventos significativos:
Fornecimento de Eventos
Event Sourcing é um padrão que envolve a documentação de todas as mudanças de estado do sistema como uma série de eventos ordenados. Em vez de apenas atualizar o estado de uma entidade de dados, o sistema registra as alterações como eventos, permitindo a reconstrução do estado da entidade em qualquer ponto no tempo. Isso garante a consistência e a rastreabilidade das mudanças de estado e oferece vários benefícios, como auditabilidade aprimorada, recursos de diagnóstico aprimorados e integração com outros sistemas.
encadeamento
No padrão de encadeamento, os eventos emitidos de um componente acionam uma cadeia de eventos em um ou vários componentes, eventualmente levando à mudança de estado ou ação desejada. Esse padrão permite que fluxos de trabalho complexos sejam criados sem o acoplamento rígido dos componentes envolvidos. O encadeamento pode ser implementado usando comunicação direta orientada a eventos ou por meio de middleware, como filas de mensagens e barramentos de serviço.
Agregador
O padrão Aggregator envolve um componente que consome vários eventos de diferentes fontes, os processa e gera um único evento que representa a agregação dos eventos originais. Esse padrão pode ser útil ao reduzir o ruído do evento, criar resumos ou consolidar informações de diferentes componentes do sistema antes de transmitir os dados agregados para outras partes do sistema.
Publicar-Assinar
No padrão Publish-Subscribe, os componentes do sistema emitem eventos para um intermediário de mensagem central ou barramento de eventos sem saber quem são os assinantes. Isso separa os produtores de eventos dos consumidores de eventos, garantindo que quaisquer alterações no produtor de eventos não afetem necessariamente os assinantes. Os assinantes também podem se registrar e cancelar o registro dinamicamente sem afetar outros componentes do sistema.
Segregação de responsabilidade de consulta de comando (CQRS)
CQRS é um padrão no qual o sistema separa as operações de leitura e gravação em componentes distintos. O lado de gravação emite eventos para representar mudanças de estado, enquanto o lado de leitura escuta esses eventos para consultar e construir modelos de visualização. Essa separação permite que cada lado dimensione independentemente e otimize o uso de recursos com base em diferentes requisitos de desempenho.
Exemplos do mundo real de sistemas orientados a eventos
Muitas organizações adotaram com sucesso arquiteturas orientadas a eventos em seus sistemas para colher os benefícios de escalabilidade, resiliência e flexibilidade. Aqui estão alguns exemplos notáveis:
Netflix
Um conhecido provedor de serviços de streaming, a Netflix construiu toda a sua infraestrutura em torno de uma arquitetura orientada a eventos. Essa abordagem permite que a empresa gerencie milhões de streams simultâneos, garantindo que seus clientes recebam a melhor experiência possível. Os componentes da plataforma Netflix aproveitam o processamento assíncrono e o padrão Publish-Subscribe para se comunicar, permitindo escalar massivamente e fornecer alta disponibilidade.
Uber
Outro exemplo é o Uber, uma plataforma de carona que conta com uma arquitetura orientada a eventos para vários aspectos de suas operações. Ao usar eventos para representar alterações de geolocalização, atualizações de viagens e outras informações críticas, a Uber pode rastrear e gerenciar com precisão as localizações atuais de milhões de motoristas em todo o mundo. Isso permite que a Uber obtenha recursos altamente escaláveis e em tempo real que são cruciais para seu modelo de negócios.
LinkedIn, a plataforma de rede social profissional, usa arquitetura orientada a eventos para gerenciar as inúmeras interações entre os usuários e o sistema. O pipeline de processamento de dados da plataforma é construído em um sistema de mensagens distribuído que usa eventos para representar as atividades do usuário, como atualizações de perfil, solicitações de conexão e análise de plataforma. Essa escolha de design permite que o LinkedIn processe milhões de eventos por segundo, garantindo uma experiência responsiva para seus usuários em todo o mundo.
Usando AppMaster.io para implementar a arquitetura orientada a eventos
A implementação da arquitetura orientada a eventos pode ser simplificada com as ferramentas e plataformas certas, como AppMaster.io . Como uma poderosa plataforma sem código para criar aplicativos de back-end, web e móveis, AppMaster.io fornece uma ampla gama de recursos para facilitar a comunicação orientada a eventos. Com AppMaster.io, você pode criar modelos de dados visualmente, projetar a lógica de negócios com um Business Process Designer visual e definir APIs REST e endpoints WSS para os componentes do sistema.
Ao usar essa plataforma, você pode criar uma camada de comunicação orientada a eventos que facilita a interação assíncrona de seus componentes, como por meio do padrão Publish-Subscribe. Além disso, AppMaster.io gera código Go (Golang) para aplicativos de back-end, estrutura Vue3 para aplicativos da Web e Kotlin e Jetpack Compose ou SwiftUI para aplicativos móveis. Esses aplicativos gerados são altamente escaláveis, atendendo às demandas de desempenho de sistemas orientados a eventos.
Além disso, a plataforma oferece suporte à integração com qualquer banco de dados compatível com Postgresql como um banco de dados primário, permitindo fácil gerenciamento de dados e garantindo consistência de dados em seu sistema orientado a eventos. Para implementar uma arquitetura orientada a eventos no AppMaster.io, crie uma conta gratuita .
Melhores práticas para o desenvolvimento de sistemas orientados a eventos
O desenvolvimento de sistemas orientados a eventos requer planejamento e design cuidadosos para garantir a eficácia do sistema. As práticas recomendadas a seguir podem ajudá-lo a criar arquiteturas eficientes e poderosas orientadas a eventos.
Estabeleça Definições e Estruturas Claras de Eventos
Projete eventos com definições diretas e estruturas definidas com precisão, incluindo um identificador exclusivo, tipo, carimbo de data/hora e carga útil. Definições claras de eventos aprimoram a legibilidade, capacidade de manutenção e facilidade de integração entre os componentes. Certifique-se de que os nomes dos eventos sejam descritivos, concisos e representem com precisão a finalidade do evento.
Projetar eventos para extensibilidade
À medida que seu sistema evolui, novos requisitos podem exigir informações adicionais nos eventos. Para acomodar essas mudanças, crie eventos com extensibilidade em mente. Isso inclui seguir princípios de design de esquema, como usar campos opcionais e oferecer suporte à compatibilidade com versões anteriores e anteriores.
Aproveite o controle de versão do evento
O controle de versão ajuda a manter a compatibilidade com versões anteriores quando você faz alterações no esquema de evento. Ao identificar diferentes versões de eventos, os consumidores podem lidar com atualizações nas estruturas de eventos sem interromper a funcionalidade existente.
Aplicar Enriquecimento de Eventos
O enriquecimento do evento envolve a adição de dados contextuais relevantes a um evento antes da publicação. Esses dados adicionais aumentam o valor do evento, permitindo que os assinantes tomem decisões mais informadas e reduzam o acoplamento do sistema. Assegure-se de que o enriquecimento de eventos não introduza dependências desnecessárias ou viole as regras de consistência e integridade de dados.
Monitore e gerencie fluxos de eventos
Acompanhe os fluxos de eventos em seu sistema para obter visibilidade da integridade e do desempenho de sua arquitetura orientada a eventos. As ferramentas de monitoramento podem ajudar a identificar problemas como perda ou atraso de mensagens, altas latências e falha no processamento de eventos. A implementação de uma estratégia de log para componentes individuais e todo o sistema é crucial para depuração, auditoria e otimização de sistemas orientados a eventos.
Garanta a consistência e a integridade dos dados
Um dos desafios enfrentados nas arquiteturas orientadas a eventos é manter a consistência e a integridade dos dados entre os componentes. Implemente estratégias para lidar com a consistência eventual, considerando os requisitos específicos do seu domínio. Técnicas como fornecimento de eventos, transações de compensação e processamento de mensagens idempotentes podem ajudar a resolver problemas de sincronização e integridade de dados em sistemas distribuídos.
Desafios e armadilhas com arquiteturas orientadas a eventos
Embora as arquiteturas orientadas a eventos ofereçam muitos benefícios, elas vêm com um conjunto de desafios inerentes e possíveis armadilhas:
Maior Complexidade
Os sistemas orientados a eventos podem ser mais complexos do que os aplicativos monolíticos tradicionais devido à sua natureza distribuída, padrões de comunicação assíncrona e requisitos adicionais de infraestrutura. Planejamento cuidadoso e muita atenção ao design do sistema e às melhores práticas são essenciais para gerenciar essa complexidade com eficiência.
Garantindo a consistência e a integridade dos dados
Manter a consistência e a integridade dos dados é um desafio significativo em arquiteturas orientadas a eventos. A consistência eventual, introduzida pela natureza assíncrona desses sistemas, requer estratégias abrangentes para lidar com os requisitos de consistência em um ambiente distribuído.
Manipulando Ordenação de Eventos
Preservar a ordem dos eventos é crucial em muitos contextos de negócios. Estratégias como numeração sequencial e editores e consumidores com reconhecimento de pedidos podem ajudar a manter os pedidos, mas podem adicionar complexidade ao seu sistema orientado a eventos.
Gerenciando e monitorando fluxos de eventos
Monitorar e gerenciar fluxos de eventos em um sistema distribuído e assíncrono pode ser exigente. Implemente ferramentas de monitoramento e gerenciamento para obter visibilidade do desempenho e integridade do sistema, identificar gargalos e otimizar sua arquitetura orientada a eventos.
Resolvendo problemas de latência e desempenho
As arquiteturas orientadas a eventos podem apresentar latência devido à sobrecarga dos mecanismos de entrega e processamento de eventos. Otimize o processamento de eventos usando técnicas como processamento em lote, cache e paralelo e escolha cuidadosamente sua infraestrutura de mensagens de eventos considerando os requisitos de desempenho.
Conclusão
A arquitetura orientada a eventos é uma abordagem eficaz para criar sistemas escaláveis, responsivos e resilientes. Ao seguir as práticas recomendadas e enfrentar os desafios desde o início, você pode aproveitar o poder das arquiteturas orientadas a eventos para aprimorar os recursos do sistema e melhorar a capacidade de resposta.
AppMaster.io é uma excelente plataforma para implementar arquiteturas orientadas a eventos, pois oferece uma interface visual para projetar modelos de dados, lógica de negócios e APIs . Com AppMaster.io, você pode desenvolver rapidamente sistemas orientados a eventos que atendam às suas necessidades específicas sem se preocupar com a complexidade dos processos de desenvolvimento tradicionais. Aproveite ao máximo as arquiteturas orientadas a eventos para criar aplicativos de alto desempenho, escaláveis e prontos para o futuro com AppMaster.io.
