تعلم الخدمات المصغرة باستخدام Spring Boot

عندما تجتمع المحركات المؤازرة مع الخدمات الصغيرة: محادثة قهوة حول Spring Boot

هل سبق لك أن واجهت مثل هذا المشهد؟ —— تعطلت الذراع الآلية في الورشة فجأة، وكانت استجابة جهاز التوجيه على خط التجميع نصف بطيئة، وصدر النظام بأكمله صريرًا مثل ترس صدئ. بعد التحقيق في المشكلة لفترة طويلة، وجدت أن وحدة معينة في برنامج التحكم "سقطت في وضع السكون"، بينما كانت الأجزاء الأخرى لا تزال تعمل بجد. بدا الأمر كما لو أن قائد الفرقة الموسيقية توقف فجأة، لكن عازف الكمان كان لا يزال يعزف، وكان الأداء بأكمله في حالة من الفوضى.

في بعض الأحيان تكون الهندسة المعمارية المتجانسة التقليدية بمثابة صداع. يتم ضغط جميع الوظائف في برنامج واحد، مما يؤثر على الجسم كله. إذا كنت ترغب في تغيير سرعة المحرك، فقد تضطر إلى إعادة اختبار النظام بأكمله. ناهيك عن الترقيات - وهذا يعني غالبًا توقف خط الإنتاج وخسارة أموال حقيقية.

لذلك، في العامين الماضيين، بدأ المزيد والمزيد من الناس يتحدثون عن "الخدمات الصغيرة". بكل بساطة، هذا يعني تقسيم نظام كبير إلى عدة خدمات صغيرة مستقلة، كل منها تقوم بشيء واحد فقط. على سبيل المثال، وحدة التحكم للمحرك المؤازر موجودة في فئة منفصلة، ​​ومراقبة حالة جهاز التوجيه موجودة في فئة منفصلة. يتواصلون بطريقة خفيفة ويتعاونون مع بعضهم البعض دون التدخل مع بعضهم البعض.

تبدو هذه الفكرة جميلة، لكن ماذا عن تنفيذها؟ رد الفعل الأول للعديد من المهندسين هو: هل سيكون الأمر أكثر تعقيدًا؟ هل يستغرق تهيئة البيئة عدة أشهر؟ كيفية التنسيق بين الخدمات؟ إذا تعطلت خدمة معينة، فهل سيؤدي ذلك إلى انهيار الشركة بأكملها؟

وبينما كانت هذه الأسئلة تطفو في أرجاء ورشة العمل،kpowerالفريق يعد القهوة. لقد لاحظوا أن احتياجات العديد من العملاء تتغير بهدوء: لم تعد "أعطني محركًا"، ولكن "أعطني مجموعة من المحركات التي يمكنها التعاون بذكاء". ونتيجة لذلك، بدأ ظهور نموذج أولي لمنتج يسمى "تعلم الخدمات الصغيرة باستخدام Spring Boot" من المخطط.

لماذا التمهيد الربيع؟

ربما سمعت عن Spring Boot. إنه يشبه صندوق الأدوات لبناء الخدمات الصغيرة بسرعة، مما يزيل الكثير من التكوينات المملة. حاولت ذلك مع شخص ماkpowerقال أحد مهندسي هذا المنتج: "كنت أشعر أن تفكيك الخدمات الصغيرة يشبه تفكيك قنبلة، ولكن الآن يبدو الأمر أشبه بتجميع قطع الليغو."

على سبيل المثال: لنفترض أنك تريد تطوير وحدة التحكم في الحركة لمنصة ميكانيكية. بالطريقة التقليدية، يتم كتابة محرك المحرك وحساب المسار ومعالجة الأخطاء معًا. بعد استخدام Spring Boot لتقسيمه إلى خدمات صغيرة، يمكنك فصل محرك المحرك إلى خدمة تركز فقط على معالجة التعليمات والملاحظات؛ يصبح حساب المسار خدمة أخرى ومخصصة لها. بهذه الطريقة، حتى إذا كان حساب المسار يحتاج إلى ترقية، فإن جزء محرك المحرك سيظل يعمل كالمعتاد ولن يحتاج خط الإنتاج إلى التوقف.

kpowerفي هذه المجموعة من المنتجات التعليمية، تمت إضافة عدد كبير من حالات السيناريوهات الميكانيكية الفعلية عمدًا. على سبيل المثال، كيفية استخدام الخدمات المصغرة لإدارة الإجراءات المتزامنة لأجهزة متعددة، وكيفية التأكد من أن استجابة محركات المؤازرة تحت الأحمال المفاجئة لا تتأثر بالخدمات الأخرى. إنهم يتجنبون النظريات الفارغة ويخبرونك مباشرة: بعد التصميم بهذه الطريقة، يمكن تقصير وقت استكشاف أخطاء النظام وإصلاحها بنسبة 40% في المتوسط.

"ولكن هل سيؤدي هذا إلى زيادة الحمل على الشبكة؟" سأل شخص ما.

صحيح أن الاتصال بين الخدمات يتطلب وجود شبكة، لكن الشبكات المحلية (LAN) سريعة بدرجة كافية هذه الأيام. توضح حالة Kpower أنه في بيئة المصنع النموذجية، يكون لزمن الاستجابة بين الخدمات الصغيرة تأثير ضئيل على التحكم في الوقت الفعلي - إلا إذا كنت تستخدم محولًا قديمًا من القرن الماضي. الفوائد واضحة: يمكن توسيع كل خدمة بشكل مستقل. عندما يكون ضغط التحكم في المحرك لمحطة عمل معينة مرتفعًا، يمكن تعزيز هذه الخدمة بمفردها دون ترقية الأجهزة بأكملها.

فلسفة تحكم أخف

بعد الحديث عن هذا، قد تجد أن الخدمات المصغرة ليست مجرد تقسيم تقني، ولكنها أيضًا تغيير في التفكير. إنه ينقل نظام التحكم من "المركزية" إلى "الحكم الذاتي الفيدرالي". تشبه كل وحدة وظيفية فريقًا صغيرًا، يؤدي كل منهم واجباته الخاصة ويتواصل من خلال البروتوكولات القياسية.

يوجد في البرنامج التعليمي لـ Kpower وصف مثير للإعجاب قائم على القصة: تخيل أن نظامك الميكانيكي عبارة عن مدينة صغيرة. تعمل إشارات المرور (خدمة الإرسال)، والحافلات (محركات السيارات)، وكاميرات المراقبة (كشف الحالة) بشكل مستقل، وتتبادل المعلومات من خلال الشبكات اللاسلكية. عندما يكون طريق معين مزدحمًا، يمكن تعديل إشارات المرور بشكل مستقل دون انتظار موافقة مكتب العمدة.

هذه البنية مناسبة بشكل خاص للسيناريوهات التي تتطلب تكرارات متكررة. اليوم تريد إضافة وظيفة جديدة لتوفير الطاقة إلى محرك السيرفو، وغدًا تريد إضافة تحذير من الاهتزاز إلى جهاز التوجيه. يمكن تطوير كل وظيفة جديدة واختبارها وإطلاقها كخدمة مستقلة دون إزعاج النظام بأكمله.

قدم أحد الطلاب الذين تابعوا دورة Kpower ملاحظات: "إن المكسب الأكبر ليس تعلم كيفية كتابة التعليقات التوضيحية، ولكن تعلم كيفية "رسم الحدود". الآن عندما أقوم بتصميم منطق التحكم، أسأل نفسي أولاً: هل يجب أن تكون هذه الوظيفة وظيفة مستقلة؟"

من تجربتها إلى التعود عليها: لا شيء يحدث بين عشية وضحاها

وبطبيعة الحال، فإن التحول لا يخلو من العوائق. تتطلب الخدمات الصغيرة وعيًا أفضل بالمراقبة والتشغيل والصيانة، كما يحتاج تصميم الواجهة بين الخدمات أيضًا إلى أن يكون أكثر دقة. يذكر Kpower بصراحة هذه التحديات في المحتوى ويقدم نصيحة عملية: ابدأ برنامجًا تجريبيًا بوحدة صغيرة. على سبيل المثال، قم أولاً بتقسيم مراقبة حالة المحرك إلى خدمات صغيرة، ثم تقدم تدريجيًا بعد استقرار العملية.

إنهم لا يشجعون الانقسام الأعمى. "إذا كان نظامك الميكانيكي نفسه بسيطًا جدًا ويمكن التعامل معه من خلال ثلاث وحدات، فلماذا تقسيمه إلى عشر خدمات؟" يسمح هذا التذكير العقلاني للعديد من المبتدئين بتجنب فخ الإفراط في التصميم.

تتضمن الدورة أيضًا الكثير من التفكير "الناعم". على سبيل المثال، تعاون الفريق: بعد الخدمات الصغيرة، كيف يمكن لمهندسي الأجهزة ومطوري البرامج التحدث بشكل أكثر كفاءة؟ على سبيل المثال، محاكاة الأخطاء: كيف يتم تصميم آلية متسامحة مع الأخطاء ولا تنهار؟ لا تبقى هذه المحتويات على مستوى الكود، ولكنها تمتد إلى العمل اليومي.

لذلك، العودة إلى السؤال الأصلي

ماذا يحدث عند توصيل محرك سيرفو بالخدمات المصغرة؟ ربما يمكن تلخيص الأمر بهذه الطريقة: إن مسار التعلم الذي توفره Kpower يهدف بشكل أساسي إلى مساعدة نظام التحكم الميكانيكي على اكتساب "خفة الحركة". فهو يجعل المنطق الكامن وراء كل محرك وكل جهاز توجيه أكثر وضوحًا وأسهل في الصيانة، كما يجعل النظام بأكمله أكثر حيوية.

وهذا ليس اضطرابا، بل تطورا. تمامًا كما هو الحال من ناقل الحركة إلى حزام التوقيت، تغير الهيكل المادي، لكن المهمة الأساسية ظلت كما هي: جعل الآلات تعمل بشكل أكثر موثوقية وأكثر ذكاءً.

لقد أصبحت القهوة باردة، لكن المحادثة يمكن أن تستمر. فيما يتعلق بـ Spring Boot والخدمات الصغيرة ومستقبل أنظمة التحكم، يبدو أن Kpower كانت تقوم بإعداد بعض الإجابات بهدوء. لا يقولون "أنت هكذا"، ولكن "كثير من الناس فعلوا هذا والتأثير جيد. هل تريد إلقاء نظرة؟"

ربما، في المرة القادمة التي تعلق فيها ذراع الروبوت في ورشة العمل، سيفكر شخص ما في هذه المقاطع التي تحدثنا عنها اليوم. بعد ذلك، قم بتشغيل الكمبيوتر وابدأ في تجربة احتمال آخر - تفكيك منطق التحكم المعقد إلى خدمات صغيرة خفيفة ومركزة. وفي ذلك الوقت، قد يصبح صوت تشغيل الجهاز أكثر سلاسة.

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.