تنفيذ الخدمات المصغرة باستخدام Spring Boot

عندما تجتمع المحركات المؤازرة مع الخدمات الصغيرة: حديث مريح عن Spring Boot

تخيل هذا السيناريو: لديك نظام ميكانيكي معقد في متناول اليد، والذي يتضمن محركات مؤازرة، وتروس توجيه، ومكونات ناقل الحركة المختلفة. إنهم بحاجة إلى التعاون بدقة. في البداية، يمكنك استخدام برنامج ضخم للتحكم في كل شيء، مثل قيادة سفينة عملاقة. التوجيه بطيء، وقد يؤدي أي خلل بسيط إلى وضع السفينة بأكملها في مشكلة. هل تريد ضبط معلمات المؤازرة؟ يجب إعادة ترجمة التطبيق بأكمله ونشره. هل يحتاج منطق التحكم لمحرك معين إلى الترقية؟ قد يستغرق الأمر حتى يتم إيقاف تشغيل النظام في منتصف الليل. مع مرور الوقت، تصبح الصيانة مثل المشي على حبل مشدود.

في هذا الوقت، ذكر أحدهم "الخدمات الصغيرة". وحذاء الربيع. ربما تتساءل في ذهنك: ما علاقة هذا بمحركاتي الحقيقية وأذرعي الآلية؟ هل يمكن أن يكون تجريدًا آخر يجعل الأمور أكثر تعقيدًا؟

دعونا نتحدث عن ذلك بطريقة أخرى. هل فكرت يومًا أن نظام أجهزتك نفسه هو "نظام موزع"؟ كل محرك سيرفو عبارة عن وحدة تنفيذ مستقلة لها موقعها وسرعتها وعزم الدوران الخاص بها. فهم يتلقون التعليمات من خلال الشبكة (مثل CAN bus وEtherCAT)، ويعملون بشكل مستقل، ويتعاونون لإكمال هدف أكبر. أليس هذا مظهرًا من مظاهر تفكير الخدمات الصغيرة في العالم المادي؟

إذا قمت بنقل هذه الفكرة إلى مستوى البرنامج واستخدمت Spring Boot لتنفيذها، فما هي الشرارات التي ستخرج؟

يشبه Spring Boot مجموعة أدوات مدروسة تجعل من السهل جدًا عليك إنشاء خدمات صغيرة ومستقلة ومركزة. لم يعد لديك ما يدعو للقلق بشأن تلك التكوينات المملة. يمكنك أن تبدأ سريعًا خدمة مخصصة لـ "مراقبة حالة محرك سيرفو"، وخدمة أخرى مخصصة لـ "تخطيط مسار سيرفو"، وخدمة مخصصة لإدارة "تشابك السلامة الميكانيكية".

• ما هي الفوائد؟ على سبيل المثال:
  • المرونة:الآن، إذا كنت ترغب في اختبار خوارزمية جديدة للتحكم في المحركات، فما عليك سوى الاشتراك في "خدمة خوارزمية التحكم" المستقلة. بعد كتابته يمكنك اختباره ونشره بنفسك. ولن يؤثر ذلك على الخدمات الأخرى المسؤولة عن تسجيل البيانات أو التفاعل بين الإنسان والكمبيوتر على الإطلاق. إنه مثل إصلاح وحدة مستقلة من السيارة دون تفكيك السيارة بأكملها.
  • صلابة:هل تعطلت الخدمة المسؤولة عن "التعامل مع الإنذارات"؟ لا يهم، الخدمات الأخرى، مثل "خدمة التحكم في الحركة الأساسية" و"خدمة جمع البيانات" يمكن أن تستمر في العمل عادةً، ولن يصاب النظام بالشلل التام. بدلاً من إعادة تشغيل الكون بأكمله، يمكنك إعادة تشغيل الخدمة الإشكالية وحدها.
  • الحرية التقنية:يمكن أيضًا كتابة خدمات مختلفة، إذا لزم الأمر حقًا، باستخدام مجموعة التكنولوجيا الأكثر ملاءمة لها (على الرغم من أن Spring Boot يمكنه عادةً التعامل مع معظمها). يمكن لخدمة التحكم في الوقت الفعلي التي تتطلب زمن وصول منخفض للغاية وخدمة الاستعلام التي تتطلب معالجة بيانات تاريخية ضخمة أن يكون لها تركيزات فنية مختلفة.

قد تسأل: هل سيؤدي هذا إلى مشاكل جديدة؟ على سبيل المثال، كيف تتواصل الخدمات مع بعضها البعض؟ هل ستكون الإدارة أكثر تعقيدًا؟

وبطبيعة الحال، هناك مقايضات مع أي خيار معماري. تجلب الخدمات الصغيرة تعقيد الاتصال بين الخدمات (غالبًا HTTP/REST، أو قوائم انتظار الرسائل خفيفة الوزن)، والنشر والمراقبة. لكن النظام البيئي Spring Boot يوفر تسجيلًا واكتشافًا ناضجًا للخدمة، ومركز تكوين، وبوابة API، وقاطع الدائرة. تشبه هذه الأدوات توفير "بروتوكولات اتصال" و"أنظمة عصبية" موثوقة لأنظمة البرامج الموزعة لديك، مما يسمح لها بالتحدث والتعاون بطريقة منظمة.

فكر في الأمر، إذا كان التحكم في المحركات والتعرف البصري ومنطق العملية وواجهة المستخدم في مشروعك كلها خدمات مستقلة، فيمكن أن يكون تعاون الفريق أكثر وضوحًا. يمكن للأشخاص المتخصصين في المحركات والأشخاص المتخصصين في التفاعل الأمامي العمل بالتوازي دون إزعاج بعضهم البعض بشكل متكرر، والتعاون من خلال واجهات محددة جيدًا.

kpowerتُظهر بعض الممارسات في دمج البرامج والأجهزة أيضًا أن تطبيق خدمات Spring Boot الصغيرة على إدارة الجهاز وطبقة معالجة تدفق البيانات يمكن أن يجعل النظام أشبه بكتل Lego - يمكنك استبدال إحدى الوحدات أو ترقيتها في أي وقت دون الحاجة إلى البدء من جديد. عندما تحتاج وظيفة فرعية إلى التكرار، يكون نطاق التأثير مغلقًا بإحكام.

لذلك، العودة إلى السيناريو الأصلي لدينا. في مواجهة نظام معقد يتكون من محركات مؤازرة، وتروس توجيه ومكونات ميكانيكية مختلفة، فإن اعتماد بنية الخدمات الصغيرة القائمة على Spring Boot لا يقتصر فقط على مطاردة الاتجاهات التكنولوجية. إنها أشبه بإستراتيجية تكيف طبيعية: استخدام وحدات البرامج وفصلها لمطابقة الطبيعة الموزعة والتعاونية للأجهزة والتحكم فيها. فهو يسمح لتطور البرامج بمواكبة وتيرة تكرار الأجهزة والتوسع الوظيفي، ولم يعد مثقلًا بالتطبيقات الفردية المرهقة.

ليس هناك سحر في هذه العملية، فهي تتطلب التصميم والمقايضات. ولكن عندما ترى أن كل خدمة تؤدي واجباتها وتعمل معًا بشكل وثيق مثل ذراع آلية مدربة جيدًا، فقد يكون هذا الشعور بالوضوح والتحكم هو أفضل إجابة للتعامل مع التعقيد. فهو يحول النظام من سفينة عملاقة يصعب تحويلها إلى أسطول من الأساطيل المرنة. كل وحدة قوية والكل أكثر مرونة.

وهذا ليس مجرد تطبيق تقني، ولكنه طريقة للتفكير في إدارة التعقيد. عندما تبدأ في التفكير في الأمر بهذه الطريقة، يبدو أن تلك المحركات المؤازرة والرموز لها لغة مشتركة وأكثر سلاسة.

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.