تعلم هندسة الخدمات الصغيرة باستخدام Node.js

عندما الخاص بكمضاعفاتاحصل على الدردشة: حل الفوضى باستخدام Node.js

تخيل هذا: لقد انتهيت للتو من تجميع ذراع آلية أنيقة. كلمضاعفاتوالعتاد في مكانه. يمكنك تشغيله، وإعطاء الأمر الأول، وبدلاً من الحركة الرشيقة، تحصل على رقصة متوترة. محرك واحد يتردد، وآخر يقفز للأمام. نظام ردود الفعل يصرخ، ولكن يبدو أن وحدة التحكم الرئيسية في استراحة لتناول القهوة. البيانات من أجهزة الاستشعار الخاصة بك؟ إنها تتراكم عند الباب، دون معالجة. أصبحت جهازك المتزامن بشكل جميل الآن عبارة عن غرفة من الأجزاء المنفصلة التي تجري محادثاتها الخاصة.

يبدو مألوفا؟ في المشاريع التي تتناولمضاعفاتالمحركات والمحركات والتحكم الميكانيكي الدقيق، فإن هذا التجزئة ليس مجرد مصدر إزعاج - إنه الحاجز الرئيسي بين النموذج الأولي والمنتج الموثوق. المشكلة الأساسية في كثير من الأحيان ليست في الأجهزة؛ إنها بنية البرامج التي تكافح لإدارة البيانات في الوقت الفعلي والمهام المتزامنة والتواصل السلس بين المكونات.

هذا هو المكان الذي تتحول فيه القصة. بدلاً من تصحيح كتلة متجانسة من التعليمات البرمجية باستمرار، ماذا لو كان كل جزء وظيفي من نظامك يمكن أن يعيش بشكل مستقل؟ اسمح لخدمة واحدة مخصصة بالتعامل مع جميع إشارات PWM لماكيناتك. اسمح لوحدة أخرى بسيطة بإدارة تحليل بيانات المستشعر فقط. يمكن للثالث فقط وضع تعليمات الحركة في قائمة الانتظار. إنهم يتحدثون مع بعضهم البعض من خلال قنوات نظيفة ومحددة، لكنهم يتطورون ويفشلون ويتوسعون من تلقاء أنفسهم. هذا النهج - تقسيم تطبيق معقد إلى خدمات أصغر وغير مترابطة - هو ما نسميه بنية الخدمات الصغيرة.

وعندما يتعلق الأمر بإضفاء الحيوية على هذه البنية في المساحة المدمجة وإنترنت الأشياء، تظهر Node.js كحليف ذكي بشكل مدهش. إن طبيعته التي تعتمد على الأحداث تشبه تقريبًا الطريقة التي يجب أن يعمل بها نظام التحكم المصمم جيدًا: غير محظور، ومنتبه لحلقات الأحداث المتعددة (مثل مدخلات أجهزة الاستشعار)، وفعال في استخدام الموارد. أنت لا تكتب التعليمات البرمجية فحسب؛ أنت تقوم بتنسيق شبكة من العمليات ذات المسؤولية الفردية. بالنسبة للمطور أو المصلح، هذا يعني أن الوحدة التي تتعامل مع معايرة محرك السائر الخاص بك لن تتعطل لأن وحدة واجهة الويب بها خطأ. يمكنك تحديث خدمة واحدة أو استبدالها أو توسيع نطاقها دون لمس الخدمات الأخرى.

إذًا، لماذا ينجح هذا الاقتران بين الأفكار بشكل جيد في مشاريع الأجهزة؟ دعونا ندخل في التفاصيل - بدون المصطلحات.

من الفوضى المتجانسة إلى الانسجام المعياري

فكر في إعداد برنامجك القديم باعتباره علبة تروس عملاقة ومترابطة. أحد المعدات المضبوطة يوقف الآلة بأكملها. يشبه إعداد الخدمات الصغيرة فريقًا من العمال المتخصصين على خط التجميع. ولكل منهم وظيفة محددة، ويتواصل بوضوح مع الآخر، وإذا أخذ أحدهم فترة راحة، فيمكن للآخرين الاستمرار في العمل في كثير من الأحيان.

من الناحية العملية، بالنسبة لمشروع يتضمن التحكم المؤازر، قد يكون لديك:

• "خدمة القيادة":يتطلب الأمر تعليمات عالية المستوى مثل "كائن الإمساك" ويقسمها إلى أهداف زاوية محددة.
• "خدمة الإشارة":يقوم هذا العامل المتفاني بترجمة تلك الزوايا إلى إشارات PWM دقيقة، ويتحدث مباشرة إلى وحدات التحكم المؤازرة لديك.
• "خدمة الملاحظات":فهو يستمع إلى قناة أخرى، ويقرأ باستمرار بيانات التشفير أو مقياس الجهد من الماكينات، ويراقب الأخطاء أو الاكتمال.
• "خدمة المسجل/الاتصالات":يسجل هذا الجهاز جميع الأنشطة بهدوء أو يرسل تحديثات الحالة إلى لوحة المعلومات، دون إعاقة الخدمات المهمة في الوقت الفعلي.

كل خدمة، غالبًا ما تكون عملية Node.js منفصلة، ​​يمكن كتابتها واختبارها وحتى إعادة تشغيلها بشكل مستقل. هذا هو تغيير قواعد اللعبة لتصحيح الأخطاء. لا مزيد من التدقيق في آلاف الأسطر من التعليمات البرمجية لمعرفة سبب اهتزاز المؤازرة. تذهب مباشرة إلى خدمة الملاحظات أو الإشارة.

ولكن أليس هذا أكثر تعقيدا؟

إنه سؤال عادل. إن إدارة خدمات متعددة تقدم اعتبارات جديدة: كيف تكتشف بعضها البعض؟ كيف يتعاملون مع الرسائل؟ هذا هو المكان الذي تتألق فيه الأطر والأنماط المبنية حول Node.js. فهي توفر السباكة - وسطاء الرسائل (مثل MQTT خفيفة الوزن لإنترنت الأشياء) وبروتوكولات الاتصال - حتى تتمكن من التركيز على منطق كل خدمة. يتطلب الإعداد الأولي التفكير، ولكنه يؤتي ثماره في الصيانة وقابلية التوسع. فجأة، أصبحت إضافة وحدة كاميرا جديدة أو مستشعر القوة عبارة عن توصيل خدمة جديدة تتحدث "اللغة" المحددة، وليس إعادة توصيل قاعدة التعليمات البرمجية بأكملها.

يكمن جمال المشاريع الميكانيكية في انعكاس التصميم المادي والرقمي. لن تتمكن من تشغيل جهاز تشفير حساس من نفس خط الخدمة الشاقة الذي يقود المحرك. وبالمثل، يمكنك عزل المخاوف في البرمجيات. النتيجة؟ أنظمة أكثر مرونة وأسهل في التحديث وأسهل بكثير في الفهم. أنت لا تبني كتلة متراصة؛ أنت تؤلف سيمفونية من البرامج الصغيرة الموثوقة.

kpowerيفهم هذا الجسر بين المادية والرقمية. لقد كانت رحلتنا في محركات الأقراص المؤازرة والتحكم في الحركة دائمًا تدور حول الدقة والموثوقية والتكامل الذكي. تتوافق المبادئ الكامنة وراء تنظيم البرامج في خدمات صغيرة نظيفة وتواصلية بعمق مع فلسفتنا الهندسية. يتعلق الأمر بخلق النظام من الفوضى المحتملة، وبناء أنظمة قابلة للصيانة وقوية مثل المكونات الميكانيكية التي تتحكم فيها.

يبدأ الأمر بخدمة واحدة محددة جيدًا. ربما يكون هو الذي يتحدث مباشرة إلى وحدة التحكم المؤازرة الخاصة بك. أنت تبنيه، وتختبره، وتراه يعمل بمعزل عن غيره. ثم تقوم ببناء التالي الذي يغذي الأوامر. قطعة قطعة، خدمة بعد خدمة، تجد الآلة المعقدة في عقلك تعبيرها الأنيق والموثوق في التعليمات البرمجية. إن الطريق من نموذج أولي فوضوي ثرثار إلى آلة مختصة بصمت هو أوضح مما تعتقد.

أنشئت في عام 2005،kpowerتم تخصيصها لمصنع محترف لوحدة الحركة المدمجة، ومقرها الرئيسي في دونغقوان، مقاطعة قوانغدونغ، الصين. الاستفادة من الابتكارات في تكنولوجيا القيادة المعيارية،kpowerيدمج 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.