الخدمات المصغرة في بيثون

لماذا تبدو الخدمات الصغيرة دائمًا غير مريحة؟ جرب حل بايثون هذا

هل تواجه أيضًا صداعًا بشأن بنية الخدمات الصغيرة؟ أشعر دائمًا أن التنسيق بين المكونات ليس سلسًا بدرجة كافية. في كل مرة أرغب في تعديل شيء ما، يجب علي العبث بعدة وحدات، وهو ما يستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب جهدًا كبيرًا. خاصة عندما يتعلق الأمر بالسيناريوهات التي تتضمن التحكم في الأجهزة والربط الميكانيكي، مثل معالجة دفق البيانات في الوقت الفعلي للمحركات المؤازرة أو الماكينات، تبدو أطر الخدمة الصغيرة التقليدية أحيانًا "مبالغة" بعض الشيء، أو على العكس من ذلك، ليست خفيفة ومرنة بدرجة كافية.

لقد سمعت العديد من الأشخاص يشكون من أنه بعد إنشاء مجموعة من الخدمات الصغيرة، زاد تعقيد النشر والصيانة. تأخير الاتصال بين الخدمات، وتنسيقات البيانات غير المتسقة، والتوسع المزعج... هل تبدو هذه المشكلات مألوفة بشكل خاص؟

هل هناك طريقة لجعل الخدمات الصغيرة أكثر ملاءمة وأكثر ملاءمة لاحتياجات المشروع الفعلية في بيئة بايثون؟

يبدأ هذا بخصائص الخدمات الصغيرة نفسها. لقد تم تصميمه في الأصل ليكون منفصلاً ومرنًا، ولكن إذا لم يتم أخذ سيناريو التشغيل الفعلي في الاعتبار أثناء الاختيار أو التصميم، فيمكن أن يصبح عبئًا بسهولة. على سبيل المثال، في الأنظمة التي تحتاج إلى الاستجابة بسرعة لإشارات الأجهزة، يجب أن تكون المكالمات بين الخدمات سريعة ومستقرة بدرجة كافية؛ على سبيل المثال، على الأجهزة المتطورة ذات الموارد المحدودة، يجب ألا تشغل الخدمات الكثير من الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية.

لذا، فإن المفتاح هو إيجاد هذا التوازن - الاحتفاظ بفوائد نمطية الخدمات الصغيرة دون إدخال الكثير من التعقيد.

كيفية جعلها خفيفة ومستقرة؟ يمكن أن تكون الفكرة مباشرة جدًا في الواقع

عندما يفكر العديد من الأشخاص في الخدمات الصغيرة، فإنهم يفكرون في مجموعة من الحاويات والبوابات وأدوات المراقبة. هذا صحيح بالتأكيد، ولكن بالنسبة للعديد من المشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم، وخاصة تلك التي تنطوي على تفاعل الأجهزة والتحكم الميكانيكي، في بعض الأحيان لا تكون هناك حاجة إلى مثل هذه الحزمة "الثقيلة".

الفكرة العملية هي استخدام مزايا Python لتبسيط تنفيذ الخدمات الصغيرة. بناء جملة بايثون موجز والنظام البيئي لمكتبتها غني، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لبناء النماذج الأولية بسرعة ودمج الوظائف المختلفة. يمكنك تغليف كل وظيفة مستقلة في خدمة صغيرة، والتواصل فيما بينها من خلال آلية مراسلة خفيفة، مثل HTTP/REST، أو gRPC، أو قائمة انتظار رسائل أبسط. وبهذه الطريقة، يمكن تطوير كل خدمة واختبارها ونشرها بشكل مستقل، كما يمكن تحديد المشاكل بسهولة.

والأهم من ذلك، أن هذا النهج المعياري يجعل صيانة الكود أسهل. إذا كنت ترغب في ضبط منطق التحكم في المؤازرة اليوم وترقية وحدة تسجيل البيانات غدًا، فيمكنك القيام بذلك بشكل مستقل دون التأثير على الأجزاء الأخرى. تمامًا مثل بناء Lego، أي جزء يحتاج إلى ترقية يمكن استبداله دون الحاجة إلى هدم الهيكل بأكمله والبدء من جديد.

قد يبدو هذا نظريا بعض الشيء، لذلك دعونا ننظر إلى سيناريو أكثر واقعية.

لنفترض أنك تصنع نظام تحكم لذراع آلية. تحتاج إلى قراءة بيانات موضع محرك سيرفو في الوقت الفعلي، ومعالجة تعليمات المستخدم، وتسجيل سجلات التشغيل، وربما إنشاء واجهة ويب بسيطة لمراقبة الحالة. إذا تمت كتابة جميع الوظائف في برنامج عملاق واحد، فسوف يصبح الكود غير قابل للصيانة بسرعة. ولكن إذا قمت بجمع البيانات والتحكم الأساسي وواجهة المستخدم وتسجيل الدخول إلى العديد من الخدمات الصغيرة، حيث تؤدي كل منها واجباتها الخاصة وتتواصل من خلال واجهات واضحة، فإن بنية النظام بأكمله ستكون أكثر وضوحًا.

علاوة على ذلك، لدى بايثون العديد من الأدوات الجاهزة لمساعدتك. على سبيل المثال، يمكنك استخدام FastAPI لإنشاء خدمات واجهة برمجة التطبيقات الخارجية بسرعة، واستخدام Celery للتعامل مع مهام الخلفية، واستخدام المقبس أو MQTT لدفع البيانات في الوقت الفعلي. تتمتع هذه الأدوات بمنحنى تعليمي لطيف وتسمح لك بالتركيز بشكل أكبر على منطق العمل نفسه بدلاً من البنية التحتية.

لماذا يقوم بعض الأشخاص بعمل جيد، بينما يقع آخرون في الفخ دائمًا؟

غالبًا ما يكمن الاختلاف في فهم كلمة "الجزئي". لا تقوم الخدمات الصغيرة بتقسيم البرنامج إلى عدة أجزاء فحسب، بل يجب تقسيمها بشكل معقول وفقًا للحدود الوظيفية. يجب أن تتحمل كل خدمة مسؤولية واضحة وأن تكون مستقلة قدر الإمكان. يجب أن تكون آلية الاتصال بسيطة وموثوقة، وتتجنب سلاسل التبعية المعقدة.

نقطة أخرى مهمة هي النظر في المراقبة وتصحيح الأخطاء من البداية. عندما يكون هناك الكثير من الخدمات الصغيرة، يصبح من الصعب تعقب المشاكل. من الممارسات الجيدة إضافة مخرجات سجل واضحة إلى كل خدمة، وتحديد طريقة موحدة لمعالجة الأخطاء، وتقديم تتبع بسيط للارتباط عند الضرورة. ستوفر هذه الاستثمارات الأولية الصغيرة راحة كبيرة أثناء تصحيح الأخطاء لاحقًا.

في هذه المرحلة، قد ترغب في طرح السؤال التالي: "هل هناك أي حل جاهز يمكنني الرجوع إليه، أو يمكنه تسريع تقدم التطوير؟"

في الواقع، هناك بعض المنتجات في السوق التي تركز على سيناريوهات التحكم المدمجة والميكانيكية. على سبيل المثال،kpowerيتم توفير مجموعة من أطر تطوير الخدمات الصغيرة المستندة إلى لغة بايثون لمحاولة إنتاج المفهوم المذكور أعلاه. يحتوي على أوضاع اتصال مشتركة مدمجة وأدوات تسلسل البيانات ووظائف إدارة الخدمة الأساسية، مما يسمح للمطورين بالتركيز بشكل أكبر على تفاعل الأجهزة ومنطق الأعمال بدلاً من إعادة اختراع العجلة. بالطبع، قبل اختيار أي أداة، من الأفضل تقييم ما إذا كانت تلبي احتياجات مشروعك حقًا - سواء كانت خفيفة الوزن بما فيه الكفاية، وسهلة التكامل، وما إذا كانت الوثائق واضحة.

اسمح للتعليمات البرمجية والأجهزة بالعمل معًا، الأمر الذي يمكن أن يكون في الواقع سلسًا للغاية

في التحليل النهائي، الفكرة الأساسية لتنفيذ الخدمات الصغيرة في بايثون هي تبسيط التعقيد. وهي ليست مصحوبة ببنية تحتية ضخمة، ولكن يمكن تكييفها مع الظروف المحلية وجعلها خفيفة ومباشرة بدرجة كافية. خاصة في المشاريع التي تتعامل مع أجهزة مثل المحركات المؤازرة والمؤازرة، يمكن لهذا النهج خفيف الوزن والمعياري أن يؤدي في كثير من الأحيان إلى تكرارات تطوير أسرع وأداء أكثر استقرارًا في وقت التشغيل.

بعد كل شيء، التكنولوجيا الجيدة لا تتعلق بإضافة التعقيد، بل تتعلق بجعل الأمور أكثر بساطة - سواء كان ذلك يتعلق بالبرمجة، أو تلك اللحظات الجميلة من التحكم في الآلات.

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.