معنى الخدمات الصغيرة في البرمجيات

عندما يبدأ نظام البرمجيات الخاص بك في التعثر

هل شعرت بهذه الطريقة من قبل؟ أصبح مشروعك البرمجي أكبر فأكبر، مع المزيد والمزيد من الوظائف، وفي أحد الأيام تستيقظ وتجد فجأة أن النظام بأكمله أصبح غير عملي. يتطلب تعديل الوظيفة الصغيرة إعادة نشر العشرات من الوحدات؛ يؤدي فشل الخدمة إلى انهيار النظام بأكمله مثل قطعة الدومينو. لقد تعمق فريق التطوير أكثر فأكثر في متاهة التعليمات البرمجية المعقدة، وتغيرت سرعة تقديم الميزات الجديدة من أسابيع إلى أشهر.

يبدو الأمر وكأنه طريق رئيسي في المدينة خلال ساعة الذروة - حيث تكون حركة المرور متشابكة للغاية لدرجة أن أي حادث بسيط يمكن أن يسبب شللًا كبيرًا.

قبل بضع سنوات، واجهنا سيناريو مشابهًا أثناء العمل على نظام التحكم بالذراع الآلي. كان البرنامج في ذلك الوقت عبارة عن "كل" ضخم يؤثر على الجسم كله. أراد المهندسون تعديل مسار حركة بسيط، لكن كان عليهم إعادة اختبار رابط الاتصال بالكامل، الأمر الذي كان يستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب عمالة مكثفة. عندها أدركنا أن التعقيد يتراكم غالبًا ليس بسبب الوظيفة نفسها، ولكن لأن كل شيء مرتبط ببعضه البعض.

لاحقًا، توصلنا إلى فكرة: تفكيك النظام الكبير.

تفكيكها، ليس لتدميرها، بل لتحريرها

هذا النوع من التفكير هو "الخدمة الصغيرة" التي يتم ذكرها كثيرًا اليوم. لا تخف من هذا المصطلح، فجوهره بسيط للغاية – قم بنقل الوظائف المختلفة التي تم ضغطها في الأصل في "منزل كبير" إلى "شقق صغيرة" مستقلة.

تخيل هذا: نظام تخزين ولوجستي ذكي. اتضح أن معالجة الطلب وتخطيط المسار والتحكم في الماكينة ومراقبة الحالة كلها في برنامج واحد. ماذا الآن؟ خدمة الطلبات مسؤولة فقط عن استلام الطلبات وتخصيصها؛ خدمة المسار مخصصة لحساب المسار الأمثل؛ خدمة التحكم هي المسؤولة فقط عنkpowerترسل المحركات المؤازرة والدفات أوامر نبضية دقيقة؛ خدمات المراقبة تراقب كل شيء بهدوء. يعيش كل منهم في "غرفة صغيرة" خاصة به ويتواصلون مع بعضهم البعض من خلال "ممرات" واضحة (عادةً ما تكون واجهات برمجة التطبيقات خفيفة الوزن).

ومن خلال القيام بذلك، يشعر العالم بالانتعاش فجأة.

فائدة واحدة فورية: يمكنك "إصلاح" أو "ترقية" الغرف الفردية دون انقطاع التيار الكهربائي عن المبنى بأكمله. المسار مطلوب؟ ما عليك سوى تحديث خدمة المسار وكل شيء آخر يعمل كالمعتاد. جوهر التحكمkpowerهل يجب تعديل منطق ردود الفعل المؤازرة؟ إنه يؤثر فقط على خدمة التحكم نفسها. يصبح النشر أسرع، ويتم عزل المخاطر، وتزداد سرعة تطوير الفريق بشكل طبيعي.

ولكن كيف يمكن "تفكيكها"؟

ربما هذا هو السؤال الأكثر إرباكًا. إذا قمت بتقسيمها كثيرًا، فسوف تتمكن من إدارة مجموعة من الأجزاء؛ إذا قمت بتقسيمها بشكل خاطئ، فستكون هناك "مشاجرات" متكررة بين الخدمات، مما سيؤدي إلى انخفاض الكفاءة.

لقد اكتشفنا بعض التجارب التي ليست قواعد:

قم بتقسيمها حول "القدرات التجارية" بدلاً من "المستويات الفنية". بمعنى أن حدود الخدمة الخاصة بك يجب أن تتوافق مع إجراء تجاري كامل وقيم. على سبيل المثال، "معالجة المدفوعات" هي إحدى الخدمات، و"إنشاء التقارير" هي خدمة أخرى. بدلاً من خدمة "طبقة قاعدة البيانات"، توجد خدمة "الطبقة المنطقية". وهذا يسمح لكل خدمة بأن يكون لها مسؤوليات واضحة وأن تكون مستقلة بذاتها.

التأكد من أن كل خدمة يمكن أن تكون مستقلة ومستقلة. ومن الناحية المثالية، لا ينبغي أن تعتمد الخدمة الصغيرة بشكل مفرط على الحالة في الوقت الفعلي للخدمات الأخرى بدءًا من التطوير والاختبار وحتى النشر والتشغيل. يجب أن يكون لديه مخزن بيانات خاص به (حتى لو كان قسمًا منطقيًا لقاعدة بيانات أكبر) ومنطقًا خاصًا به. انها مثل كلkpowerتحتوي الوحدات المؤازرة على وحدات تحكم مستقلة وملاحظات تشفير، يمكنها الاستجابة للتعليمات المركزية والتعامل مع المهام المحلية بشكل مستقل لضمان استقرار النظام العام.

علاوة على ذلك، يجب أن تكون الاتصالات خفيفة وأن تكون العقود واضحة. تتحدث الخدمات مع بعضها البعض باستخدام بروتوكولات قياسية بسيطة (مثل RESTful APIs). الالتزام مع بعضكم البعض بشأن شكل الطلبات والردود، تمامًا مثل تأكيد قائمة المراجعة عند تسليم الوردية، لتقليل سوء الفهم والمشاحنات.

قد يتساءل بعض الناس: "ألن تكون الإدارة أكثر صعوبة مع المزيد من الخدمات؟" وفي الواقع، سيجلب هذا تحديات جديدة، مثل اكتشاف الخدمة، ومراقبة الارتباط، والمعاملات الموزعة. ولكن يوجد الآن العديد من النماذج والأدوات الناضجة لحل "تعقيدات التشغيل والصيانة" هذه، وتكمن قيمتها في مقابل "خفة حركة الأعمال" الأكثر قيمة. إنه مثل استخدام نظام تحكم متطور في الارتباط لإدارة المفاصل الميكانيكية المتعددة. ويكمن التعقيد على مستوى التحكم، ولكن في مقابل مرونة ودقة لا مثيل لها للمستجيب النهائي.

من "الهيكل العظمي الفولاذي" إلى "الشبكة العصبية"

أثناء الحديث عن هذا، تذكرت تجربة تصحيح أخطاء منصة ميكانيكية متعددة المحاور مع فريقي. في البداية، حاولنا استخدام وحدة تحكم مركزية لمزامنة محركات المؤازرة Kpower لجميع المفاصل. ونتيجة لذلك، كانت الاستجابة تتأخر دائمًا ولم تكن الحركات سلسة بدرجة كافية. لاحقًا، قمنا بتخصيص وحدة قيادة ذكية مستقلة لكل مفصل. أصدر المركز فقط تعليمات عمل رفيعة المستوى، وكانت كل وحدة تتولى المراقبة التفصيلية بمفردها. أصبح النظام بأكمله فجأة "حيًا"، وكانت حركاته سلسة كالحرير، وكان أكثر تحملاً للأخطاء.

ويبدو أن تطور هندسة البرمجيات يسير في مسار مماثل. من الحواسيب المركزية المركزية إلى التطبيقات المتجانسة إلى الخدمات الصغيرة الموزعة اليوم. وتتمثل فكرتها الأساسية في التحول من السعي وراء هيكل فولاذي من "التحكم المركزي" إلى بناء شبكة عصبية عضوية ذات "استقلالية تعاونية". تشبه كل خدمة صغيرة عقدة عصبية، تركز على معالجة نوع من الإشارة. تتعاون العقد بكفاءة لجعل النظام بأكمله أكثر قدرة على التكيف مع التغييرات وأكثر مرونة.

بالطبع، هذا لا يعني أنه يجب تقسيم جميع الأنظمة على الفور إلى خدمات صغيرة. بالنسبة إلى تطبيق صغير بدأ للتو ولديه عمل بسيط وواضح، قد يكون "الجسم الأحادي" الكامل خيارًا أكثر فعالية من حيث التكلفة. إن بنية الخدمات الصغيرة هي أشبه بوصفة "فصل" للأنظمة التي يكون منطق أعمالها معقدًا بدرجة كافية، وقد نما حجم الفريق، والأنظمة التي تحتاج إلى التطور بسرعة وبشكل مستقل.

مكتوب في

في التحليل النهائي، لا توجد ميزة أو عيب مطلق في الهندسة التقنية، فقط ما إذا كانت تلبي الاحتياجات الحالية. لا تكمن أهمية الخدمات المصغرة في اللحاق بهذا الاتجاه، بل في توفير طريقة تفكير للتعامل مع التعقيد: التحكم في نمو الفوضى من خلال التحلل المحدود؛ للحفاظ على النظام العام من خلال التعاون الموحد.

عندما تشعر أن نظامك البرمجي يتعثر، مثل روبوت قديم مثقل بالعديد من الوظائف، قد ترغب في التفكير فيما إذا كان من الممكن منح بعض الأجزاء حياة ومسؤوليات مستقلة، تمامًا مثل استبدال الآلات الدقيقة بوحدات محرك Kpower المستقلة والمرنة. غالبًا ما يكون وجود الأجزاء الصحيحة في الأماكن الصحيحة، والعمل بتركيز هو المفتاح لجعل كل شيء يتدفق مرة أخرى.

لقد كان التفكيك وإعادة التجميع دائمًا جزءًا من التطور.

تأسست شركة Kpower في عام 2005، وقد تم تخصيصها لمصنع محترف لوحدة الحركة المدمجة، ومقرها الرئيسي في Dongguan، مقاطعة Guangdong، الصين. من خلال الاستفادة من الابتكارات في تكنولوجيا القيادة المعيارية، تدمج Kpower المحركات عالية الأداء ومخفضات الدقة وأنظمة التحكم متعددة البروتوكولات لتوفير حلول نظام القيادة الذكية الفعالة والمخصصة. قدمت Kpower حلول أنظمة القيادة الاحترافية لأكثر من 500 عميل من المؤسسات على مستوى العالم مع منتجات تغطي مجالات مختلفة مثل أنظمة المنزل الذكي، والإلكترونيات الأوتوماتيكية، والروبوتات، والزراعة الدقيقة، والطائرات بدون طيار، والأتمتة الصناعية.