Kiến trúc khả năng mở rộng là một khía cạnh không thể thiếu trong quá trình phát triển ứng dụng, tập trung vào khả năng của hệ thống, mạng hoặc quy trình để quản lý khối lượng công việc ngày càng tăng hoặc mở rộng chức năng của nó để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Khía cạnh quan trọng này của việc phát triển ứng dụng đảm bảo rằng hiệu suất của hệ thống, cả về tốc độ và thông lượng, được duy trì hoặc cải thiện khi nhu cầu tăng lên. Kiến trúc khả năng mở rộng rất quan trọng trong bối cảnh CNTT hiện đại, nơi các ứng dụng được kỳ vọng sẽ đáp ứng được số lượng người dùng ngày càng tăng và khối lượng dữ liệu ngày càng tăng. Điều này đòi hỏi phải thiết kế cơ sở hạ tầng, phần mềm và các thành phần phần mềm trung gian theo cách hỗ trợ khả năng mở rộng và thích ứng với các mô hình nhu cầu đang thay đổi.
Kiến trúc có khả năng mở rộng được thiết kế tốt phải bao gồm một số nguyên tắc chính, bao gồm tính mô đun, độ co giãn, phân phối và dự phòng. Tính mô đun tập trung vào việc thiết kế các thành phần phần mềm với sự phân tách mối quan tâm rõ ràng, cho phép các nhà phát triển mở rộng hoặc thay thế chức năng mà không ảnh hưởng đến hoạt động chung của hệ thống. Độ co giãn là khả năng hệ thống tăng hoặc giảm quy mô tài nguyên dựa trên nhu cầu, đảm bảo hiệu suất tối ưu và hiệu quả chi phí. Phân phối bao gồm việc triển khai các ứng dụng trên nhiều nút, vùng hoặc trung tâm dữ liệu để hỗ trợ khả năng chịu lỗi và đảm bảo độ trễ tối thiểu. Dự phòng đòi hỏi phải xây dựng các ứng dụng có thể xử lý các lỗi thành phần mà không ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất hệ thống.
Việc triển khai Kiến trúc khả năng mở rộng thường liên quan đến việc sử dụng kết hợp các mẫu phần mềm, thiết kế kiến trúc và công nghệ, chẳng hạn như vi dịch vụ, cân bằng tải, bộ nhớ đệm, phân đoạn và xếp hàng. Microservice chia ứng dụng thành các thành phần nhẹ, riêng biệt để cho phép mở rộng và triển khai độc lập. Cân bằng tải cho phép ứng dụng phân phối các yêu cầu đến trên nhiều tài nguyên, đảm bảo hiệu suất mượt mà và khả năng chịu lỗi. Kỹ thuật bộ đệm giúp giảm tải cho các thành phần hệ thống bằng cách lưu trữ dữ liệu được sử dụng thường xuyên hoặc kết quả được tính toán trước trong bộ nhớ. Phân mảnh liên quan đến việc phân vùng cơ sở dữ liệu theo chiều ngang, cho phép dữ liệu được trải rộng trên nhiều phiên bản, cải thiện khả năng mở rộng và khả năng chịu lỗi. Hệ thống xếp hàng tổ chức liên lạc giữa các dịch vụ, đảm bảo thực hiện hiệu quả các tác vụ không đồng bộ và ngăn chặn tình trạng ngừng dịch vụ.
Một ví dụ đáng chú ý về việc triển khai và thành công Kiến trúc khả năng mở rộng có thể được tìm thấy trong nền tảng no-code AppMaster, nền tảng này tận dụng sức mạnh của Kiến trúc khả năng mở rộng để cho phép phát triển ứng dụng nhanh chóng cho nhiều đối tượng khách hàng. AppMaster sử dụng một số mẫu kiến trúc, ngôn ngữ và khung vốn đã hỗ trợ khả năng mở rộng, chẳng hạn như Golang cho ứng dụng phụ trợ, Vue3 cho ứng dụng web và Kotlin với Jetpack Compose cho Android và SwiftUI cho iOS trong ứng dụng di động. Điều này cho phép AppMaster cung cấp các ứng dụng có thể mở rộng, hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí cho nhiều đối tượng khác nhau, từ doanh nghiệp nhỏ đến doanh nghiệp.
Hơn nữa, các ứng dụng phụ trợ của AppMaster được tạo bằng cách sử dụng nền tảng Go được biên dịch và không trạng thái, cho phép chúng thể hiện khả năng mở rộng vượt trội cho các trường hợp sử dụng doanh nghiệp và tải trọng cao. Nền tảng này hỗ trợ khả năng tương tác với bất kỳ cơ sở dữ liệu tương thích PostgreSQL nào dưới dạng hệ thống lưu trữ dữ liệu chính. Bản thân nền tảng AppMaster được thiết kế để hoạt động như một môi trường phát triển tích hợp toàn diện, hợp lý hóa quy trình phát triển ứng dụng và giảm thời gian cũng như chi phí phát triển lần lượt là 10 lần và 3 lần.
Bằng cách triển khai Kiến trúc khả năng mở rộng trong cả nền tảng và các ứng dụng được tạo, AppMaster đảm bảo rằng các sản phẩm cuối cùng có khả năng hoạt động trong tương lai và có thể xử lý các yêu cầu thay đổi, khối lượng dữ liệu và kỳ vọng về hiệu suất. Các ứng dụng của AppMaster được tạo lại từ đầu khi có thay đổi, đảm bảo không có nợ kỹ thuật hoặc sự thiếu hiệu quả nào được chuyển sang. Khả năng tương thích vốn có với các mẫu kiến trúc và công nghệ có thể mở rộng cho phép AppMaster và các ứng dụng mà nó tạo ra vượt trội trong việc quản lý các môi trường ngày càng phức tạp và đòi hỏi khắt khe, cung cấp cho khách hàng các giải pháp đáng tin cậy, hiệu quả và có thể mở rộng.
Tóm lại, Kiến trúc khả năng mở rộng là một thành phần thiết yếu của phát triển ứng dụng hiện đại, tập trung vào việc thiết kế các ứng dụng có khả năng đáp ứng khối lượng công việc và nhu cầu ngày càng tăng. Bằng cách áp dụng các nguyên tắc như mô đun, độ co giãn, phân phối và dự phòng cũng như sử dụng các mẫu và công nghệ kiến trúc, nhà phát triển có thể tạo ra các ứng dụng duy trì hoặc cải thiện hiệu suất khi mở rộng quy mô. Các nền tảng như AppMaster là những ví dụ điển hình về cách Kiến trúc khả năng mở rộng có thể được tích hợp hiệu quả vào môi trường phát triển toàn diện, cung cấp cho khách hàng các giải pháp ứng dụng nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và có thể mở rộng.
