Việc xây dựng các hệ thống phân tán quy mô lớn là một thách thức, đặc biệt là khi đảm bảo hiệu suất, khả năng mở rộng và tính nhất quán. Hai mẫu kiến trúc phổ biến, Phân tách trách nhiệm truy vấn lệnh (CQRS) và Tìm nguồn cung ứng sự kiện , đưa ra giải pháp cho những thách thức này bằng cách tách riêng các hoạt động đọc và ghi và duy trì trạng thái của các thực thể kinh doanh dưới dạng một chuỗi sự kiện.
CQRS là một mẫu kiến trúc phân tách các hoạt động lệnh (ghi) và truy vấn (đọc) thành các mô hình riêng biệt. Cách tiếp cận này cho phép hiệu suất, khả năng mở rộng và tính linh hoạt tốt hơn vì các thao tác đọc và ghi có thể được tối ưu hóa riêng biệt để tránh xung đột và tắc nghẽn.
Mặt khác, Event Sourcing là một mẫu thiết kế lưu trạng thái của một thực thể kinh doanh dưới dạng một tập hợp tuần tự các sự kiện thay đổi trạng thái. Bằng cách này, bạn có thể lấy được trạng thái hiện tại của một đối tượng từ lịch sử sự kiện của nó, giúp cung cấp một lộ trình kiểm tra đáng tin cậy, kích hoạt các truy vấn tạm thời và hỗ trợ các kiến trúc hướng sự kiện.
CQRS và Tìm nguồn sự kiện thường được sử dụng cùng nhau vì chúng bổ sung và hiệp đồng với nhau. Việc kết hợp các mẫu này có thể mang lại nhiều lợi ích hơn nữa, đặc biệt là khi áp dụng cho kiến trúc vi dịch vụ, mà chúng ta sẽ khám phá trong các phần tiếp theo.
Hiểu kiến trúc Microservices
Kiến trúc microservices là một phương pháp phát triển phần mềm cấu trúc một ứng dụng như một tập hợp các dịch vụ có thể triển khai độc lập, được ghép nối lỏng lẻo. Mỗi dịch vụ được thiết kế để thực hiện một chức năng cụ thể, chẳng hạn như xử lý xác thực người dùng hoặc xử lý đơn đặt hàng. Các dịch vụ siêu nhỏ giao tiếp với nhau bằng API để cộng tác và đáp ứng các yêu cầu kinh doanh.
Một số đặc điểm chính của kiến trúc microservice bao gồm:
- Các dịch vụ nhỏ, tập trung với một trách nhiệm duy nhất
- Khớp nối lỏng lẻo và sự gắn kết mạnh mẽ giữa các dịch vụ
- Triển khai độc lập và mở rộng quy mô dịch vụ
- Giao tiếp dựa trên API giữa các dịch vụ
- Hỗ trợ tính bền bỉ của polyglot và các giải pháp lưu trữ dữ liệu khác nhau
Khi được thiết kế và triển khai phù hợp, kiến trúc microservice mang lại nhiều lợi ích, chẳng hạn như chu kỳ phát triển nhanh hơn, cải thiện khả năng cách ly lỗi và khả năng mở rộng tốt hơn. Tuy nhiên, một trong những thách thức mà kiến trúc microservices phải đối mặt là xử lý tính nhất quán của dữ liệu và tối ưu hóa hiệu suất, đặc biệt là trong các hệ thống phân tán. CQRS và Tìm nguồn sự kiện giúp nâng cao hiệu suất và cấu trúc tổng thể của vi dịch vụ.
Tại sao nên kết hợp CQRS và Tìm nguồn sự kiện với Microservices?
Bằng cách kết hợp CQRS và Tìm nguồn sự kiện với vi dịch vụ, các nhà phát triển có thể giải quyết nhiều thách thức vốn có trong các hệ thống phân tán, chẳng hạn như tính nhất quán của dữ liệu và tối ưu hóa hiệu suất. Sự kết hợp này cũng cho phép một loạt các tính năng nâng cao, chẳng hạn như truy vấn theo thời gian và khả năng chịu lỗi. Dưới đây là một số lý do tại sao việc kết hợp CQRS và Tìm nguồn sự kiện với vi dịch vụ lại thuận lợi:
- Hiệu suất hệ thống được tối ưu hóa: Việc tách biệt các mô hình lệnh và truy vấn trong CQRS cho phép tối ưu hóa chi tiết các thao tác đọc và ghi. Bạn có thể cải thiện hiệu suất và mức sử dụng tài nguyên bằng cách áp dụng các chiến lược mở rộng quy mô khác nhau cho các bên lệnh và truy vấn.
- Cải thiện tính nhất quán của dữ liệu: Tìm nguồn cung ứng sự kiện giúp duy trì tính nhất quán trên các hệ thống phân tán bằng cách nắm bắt các thay đổi trạng thái của các thực thể kinh doanh dưới dạng một chuỗi các sự kiện. Điều này đảm bảo một lộ trình kiểm tra đáng tin cậy và cho phép các hệ thống tái tạo lại trạng thái hiện tại từ lịch sử sự kiện.
- Khả năng kiểm tra nâng cao: Việc tách các lệnh và truy vấn trong CQRS giúp đơn giản hóa việc kiểm tra đơn vị và tích hợp của các dịch vụ siêu nhỏ. Ngoài ra, Event Sourcing cung cấp bản ghi dựa trên sự kiện về hoạt động của hệ thống, cho phép kiểm tra tương tác giữa các dịch vụ một cách đáng tin cậy.
- Hỗ trợ các tính năng nâng cao: Sự kết hợp giữa CQRS và Tìm nguồn sự kiện mở ra khả năng cho các tính năng nâng cao như truy vấn theo thời gian, kiến trúc hướng sự kiện và khả năng chịu lỗi. Nó cũng giúp việc triển khai các khả năng phân tích và phát trực tuyến sự kiện trở nên dễ dàng hơn.
- Tích hợp dễ dàng hơn với các hệ thống khác: Bằng cách lập mô hình trạng thái của các thực thể kinh doanh dưới dạng một chuỗi sự kiện, bạn có thể hỗ trợ nhiều kiểu tích hợp và đồng bộ hóa các thay đổi trạng thái trên nhiều hệ thống hiệu quả hơn.
Việc tích hợp CQRS và Tìm nguồn sự kiện vào vi dịch vụ mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất, tính nhất quán và hỗ trợ tính năng nâng cao. Các phần tiếp theo sẽ đi sâu vào các khái niệm chính và chiến lược triển khai thực tế để áp dụng các mẫu này trong kiến trúc vi dịch vụ.
Các khái niệm chính trong CQRS và Tìm nguồn cung ứng sự kiện
Hiểu các khái niệm chính đằng sau CQRS (Phân tách trách nhiệm truy vấn lệnh) và Tìm nguồn cung ứng sự kiện là điều cần thiết để áp dụng hiệu quả các mẫu này trong kiến trúc vi dịch vụ. Hãy khám phá một số yếu tố cốt lõi trong cả hai mẫu:
Lệnh và Truy vấn
Trong CQRS, các lệnh đại diện cho các hoạt động thay đổi trạng thái của hệ thống. Họ gói gọn ý định thay đổi dữ liệu. Không giống như các hoạt động CRUD truyền thống, các lệnh tập trung vào logic nghiệp vụ đằng sau một hành động cụ thể. Tuy nhiên, các truy vấn đại diện cho các hoạt động đọc lấy dữ liệu từ hệ thống. Bằng cách tách biệt các hoạt động này, bạn có thể tối ưu hóa hiệu suất, khả năng mở rộng và khả năng bảo trì của từng loại hoạt động một cách độc lập.
Sự kiện
Sự kiện là nền tảng cho Tìm nguồn cung ứng sự kiện. Một sự kiện đại diện cho một sự thay đổi đáng kể trong trạng thái của hệ thống và đóng vai trò là nguồn gốc của sự thật cho cả thao tác đọc và ghi. Các sự kiện là bất biến và tuần tự, ghi lại lịch sử của các thực thể kinh doanh. Vì các sự kiện lưu trữ toàn bộ diễn biến trạng thái nên chúng cho phép các tính năng kiểm tra, gỡ lỗi và truy vấn tạm thời.
cửa hàng sự kiện
Cửa hàng sự kiện là một hệ thống lưu trữ dữ liệu chuyên biệt được thiết kế để duy trì các sự kiện một cách tuần tự. Vai trò chính của nó là duy trì lịch sử sự kiện, cho phép xây dựng lại trạng thái của các thực thể kinh doanh bất cứ khi nào cần thiết. Cơ chế bền vững này khác với các hệ thống lưu trữ dựa trên CRUD truyền thống, nơi dữ liệu được cập nhật liên tục và các trạng thái trước đó bị mất.
uẩn
Tập hợp là các thực thể kinh doanh đóng gói và bảo vệ trạng thái bên trong của chúng. Chúng phục vụ như các ranh giới nhất quán, đảm bảo rằng các hoạt động trên chúng duy trì các quy tắc kinh doanh và bất biến của hệ thống. Các tập hợp bao gồm một hoặc nhiều đối tượng miền, với một đối tượng gốc duy nhất đóng vai trò là điểm vào cho tất cả các tương tác bên ngoài.
dự đoán
Các phép chiếu là các mô hình đã đọc được xây dựng từ kho lưu trữ sự kiện cho các mục đích dành riêng cho truy vấn. Chúng xử lý luồng sự kiện và chuyển đổi dữ liệu thành cấu trúc được tối ưu hóa để đọc, cải thiện hiệu suất truy vấn. Các phép chiếu có thể được giữ đồng bộ với kho lưu trữ sự kiện thông qua trình xử lý sự kiện, trình xử lý sự kiện này sẽ lắng nghe các sự kiện cụ thể và cập nhật các mô hình đọc có liên quan cho phù hợp.
Trình xử lý sự kiện
Trình xử lý sự kiện là các chức năng hoặc thành phần lắng nghe và phản ứng với các sự kiện. Họ chịu trách nhiệm quản lý các tác dụng phụ của các hoạt động thay đổi trạng thái. Trong CQRS và Event Sourcing, trình xử lý sự kiện duy trì tính nhất quán giữa thao tác ghi (lệnh) và thao tác đọc (phép chiếu).
Triển khai CQRS và Tìm nguồn sự kiện trong Microservices
Việc áp dụng các mẫu CQRS và Tìm nguồn sự kiện trong kiến trúc vi dịch vụ có thể tối ưu hóa hiệu suất hệ thống, cải thiện tính nhất quán của dữ liệu và kích hoạt các tính năng nâng cao như truy vấn tạm thời. Dưới đây là một số bước để triển khai CQRS và Tìm nguồn sự kiện trong vi dịch vụ:
Miền mô hình bằng cách sử dụng tổng hợp
Xác định ranh giới và mối quan hệ giữa các đối tượng miền của hệ thống của bạn và nhóm chúng bằng cách sử dụng tổng hợp. Thiết lập các quy tắc nhất quán rõ ràng và các bất biến cho từng tập hợp để đảm bảo rằng logic nghiệp vụ được gói gọn và tuân thủ. Việc tuân theo các nguyên tắc Thiết kế theo hướng miền (DDD) có thể giúp xác định ranh giới ngữ cảnh và mô hình thiết kế cho vi dịch vụ của bạn.
Thiết kế lệnh và xử lý sự kiện
Tạo trình xử lý lệnh để chấp nhận và xác thực các lệnh, áp dụng các thay đổi cho tập hợp mục tiêu và tạo các sự kiện tương ứng. Trình xử lý sự kiện nên lắng nghe các sự kiện cụ thể, phản ứng tương ứng và cập nhật các mô hình đọc (dự đoán) có liên quan khi cần thiết.
Quyết định các mô hình nhất quán
Chọn các mô hình nhất quán phù hợp cho vi dịch vụ của bạn. CQRS và Tìm nguồn sự kiện cho phép các mức độ nhất quán khác nhau, từ nhất quán mạnh mẽ đến nhất quán cuối cùng. Tùy thuộc vào các yêu cầu của ứng dụng, bạn có thể cần cân nhắc giữa tính nhất quán, hiệu suất và tính khả dụng.
Triển khai cửa hàng sự kiện và dự đoán
Phát triển cửa hàng sự kiện để duy trì lịch sử sự kiện, cho phép bạn xây dựng lại trạng thái tổng hợp khi cần. Tạo các phép chiếu được tối ưu hóa để truy vấn các cấu trúc dữ liệu cụ thể. Đảm bảo rằng các sự kiện được xử lý và giữ đồng bộ với kho lưu trữ sự kiện bằng trình xử lý sự kiện.
Tích hợp với các hệ thống và microservice khác
Triển khai các API và cơ chế giao tiếp để cho phép tương tác giữa các dịch vụ siêu nhỏ cũng như với các hệ thống bên ngoài. Cân nhắc sử dụng trình chuyển tin nhắn và cổng API để quản lý các tích hợp này một cách hiệu quả và hỗ trợ kiến trúc hướng sự kiện.
Vượt qua thử thách và cạm bẫy
Việc triển khai CQRS và Tìm nguồn sự kiện trong vi dịch vụ có thể gây ra một số thách thức. Giải quyết sớm những vấn đề này có thể giúp đảm bảo quá trình triển khai suôn sẻ:
Quản lý tính nhất quán cuối cùng
Tính nhất quán cuối cùng có thể là một thách thức đối với các nhà phát triển đã quen với các hệ thống nhất quán mạnh mẽ, vì nó đòi hỏi sự thay đổi trong tư duy. Tuy nhiên, tính nhất quán cuối cùng mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất, khả năng mở rộng và tính khả dụng. Điều cần thiết là phải giải quyết những thách thức này bằng cách xây dựng các cơ chế phù hợp để giải quyết nó, chẳng hạn như các hành động bù trừ, xử lý không đồng bộ và giám sát.
Xử lý độ phức tạp của hệ thống phân tán
Làm việc với các hệ thống phân tán, chẳng hạn như microservice, sẽ tăng thêm độ phức tạp, đặc biệt là khi điều phối các hoạt động trên nhiều dịch vụ. Việc sử dụng các kỹ thuật như lệnh idempotent, giao dịch phân tán hoặc sagas có thể giúp khắc phục những vấn đề phức tạp này, đảm bảo tính nhất quán trên các dịch vụ của bạn.
Phiên bản dữ liệu và tiến hóa lược đồ
Tìm nguồn cung ứng sự kiện yêu cầu xử lý các phiên bản khác nhau của sự kiện và thay đổi giản đồ. Việc triển khai các chiến lược tạo phiên bản phù hợp cho các sự kiện và dự đoán, kết hợp chúng với các mẫu như chụp nhanh hoặc cập nhật, có thể giúp quản lý những thách thức này một cách hiệu quả.
Đào tạo và thay đổi tư duy của nhà phát triển
Các nhà phát triển thường quen với cách tiếp cận dựa trên CRUD, do đó, việc chuyển đổi sang kiến trúc hướng sự kiện với CQRS và Tìm nguồn sự kiện có thể là một thay đổi đáng kể. Cung cấp đào tạo và hỗ trợ đầy đủ, thúc đẩy văn hóa thử nghiệm và học hỏi, đồng thời giảm bớt quy trình áp dụng bằng các công cụ và khuôn khổ có thể giúp đảm bảo quá trình chuyển đổi thành công.
Việc kết hợp CQRS và Tìm nguồn sự kiện với kiến trúc vi dịch vụ có thể cải thiện hiệu suất, tính linh hoạt và tính nhất quán của hệ thống. Các nhóm phát triển có thể xây dựng các ứng dụng mạnh mẽ và có thể mở rộng đáp ứng các yêu cầu kinh doanh riêng của họ bằng cách hiểu các khái niệm chính và vượt qua các thách thức liên quan. Việc áp dụng các nền tảng không có mã như AppMaster có thể hợp lý hóa hơn nữa việc triển khai CQRS và Tìm nguồn cung ứng sự kiện, mang lại một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí để phát triển và quản lý các ứng dụng phức tạp.
Nền tảng AppMaster và Triển khai CQRS
Nền tảng AppMaster là một giải pháp no-code mạnh mẽ cho phép người dùng tạo các ứng dụng phụ trợ, web và di động một cách hiệu quả. Bằng cách cung cấp một môi trường phát triển tích hợp (IDE) với Trình thiết kế BP trực quan, các nhà phát triển có thể nhanh chóng xác định các mô hình dữ liệu , triển khai logic nghiệp vụ, tạo endpoints API và phác thảo các giao diện giao diện người dùng. Bản chất toàn diện của nền tảng tạo điều kiện cho sự kết hợp liền mạch giữa các chiến lược phát triển doanh nghiệp, chẳng hạn như triển khai CQRS và Tìm nguồn cung ứng sự kiện trong kiến trúc vi dịch vụ.
Khi làm việc với các mẫu CQRS và Tìm nguồn sự kiện, Nền tảng AppMaster giúp các nhà phát triển theo một số cách:
- Lập mô hình miền với các tập hợp: Trình thiết kế mô hình dữ liệu trực quan của nền tảng cho phép các nhà phát triển lập mô hình các thực thể và tập hợp miền một cách dễ dàng, đóng vai trò là nền tảng cho kiến trúc hướng sự kiện.
- Trình xử lý lệnh và Trình xử lý sự kiện: Với Trình thiết kế quy trình nghiệp vụ, bạn có thể tạo trực quan các trình xử lý lệnh để xử lý các lệnh và trình xử lý sự kiện để tạo và xử lý các sự kiện, hợp lý hóa việc triển khai các mẫu hướng sự kiện.
- Cửa hàng sự kiện: Mặc dù không cung cấp cửa hàng sự kiện tích hợp, nhưng nền tảng này tạo API REST và Điểm cuối WSS để hỗ trợ tích hợp lưu trữ sự kiện. Các nhà phát triển có thể chọn một cửa hàng sự kiện đáp ứng các yêu cầu của họ và giao tiếp với cửa hàng đó thông qua endpoints này.
- Phép chiếu: Sử dụng Visual BP Designer, bạn có thể thiết kế và triển khai các phép chiếu tùy chỉnh để xây dựng các mô hình đã đọc từ cửa hàng sự kiện. Các thành phần hoặc vi dịch vụ khác có thể tận dụng các mô hình đã đọc này trong hệ thống.
- Khả năng mở rộng: Vì các ứng dụng AppMaster được tạo bằng Go (golang) nên chúng không trạng thái, được biên dịch và có thể mang lại khả năng mở rộng tuyệt vời cho các trường hợp sử dụng doanh nghiệp và tải cao. Khả năng mở rộng này rất cần thiết khi triển khai các mẫu như CQRS và Tìm nguồn sự kiện dựa trên các mô hình đọc và ghi riêng biệt để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
- Tạo và triển khai mã nguồn: Khi khách hàng nhấn nút 'Xuất bản', nền tảng sẽ tạo mã nguồn cho các ứng dụng, biên dịch chúng, chạy thử nghiệm và triển khai chúng dưới dạng bộ chứa docker. Quy trình được sắp xếp hợp lý này giúp giảm thời gian cần thiết để phát triển, thử nghiệm và triển khai, giúp các nhà phát triển có thêm thời gian tập trung vào việc triển khai các mẫu kiến trúc, chẳng hạn như CQRS và Tìm nguồn cung ứng sự kiện trong vi dịch vụ.
Nhờ các chức năng mạnh mẽ để phát triển ứng dụng phụ trợ, Nền tảng AppMaster trao quyền cho các nhà phát triển khai thác các lợi ích của CQRS và Tìm nguồn cung ứng sự kiện trong kiến trúc vi dịch vụ, giúp nâng cao hiệu suất, khả năng mở rộng và tính linh hoạt.
Việc triển khai CQRS và Tìm nguồn sự kiện trong kiến trúc vi dịch vụ có thể cải thiện đáng kể hiệu suất tổng thể và khả năng mở rộng của hệ thống trong khi vẫn duy trì tính nhất quán của dữ liệu và hỗ trợ các tính năng nâng cao. Nắm bắt các mẫu này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các khái niệm chính của chúng và các chiến lược triển khai hiệu quả. Việc sử dụng các giải pháp phát triển mạnh mẽ, toàn diện và tích hợp như Nền tảng AppMaster có thể hợp lý hóa đáng kể quy trình triển khai, hỗ trợ các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng đáng tin cậy, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
