cqrs-Muster, Beispiel für c#-Microservices

Sie stecken beim Microservice-Design fest? Probieren Sie diesen Modus aus, vielleicht funktioniert er

Sind Sie schon einmal auf diese Situation gestoßen: Ein servomotorgesteuertes Fließbandsystem, Front-End-Anweisungen werden häufig gesendet und Datenberichte müssen in Echtzeit erstellt werden. Wenn die beiden Seiten zusammengedrängt sind, wird das System langsamer und verliert gelegentlich Daten. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie sich möglicherweise mit unterschiedlichen Lese- und Schreibrhythmen auseinandersetzen, aber die traditionelle Architektur scheint immer umständlich zu sein.

Manche Menschen fragen sich, ob „Lesen“ und „Schreiben“ vollständig getrennt werden können? Dies ist die Kernidee des CQRS-Modells. Klingt etwas abstrakt? Mach dir keine Sorgen, lass uns langsam reden.

Was genau löst dieses Modell?

Einfach ausgedrückt unterteilt CQRS die Vorgänge des Lesens und Aktualisierens von Daten in zwei Sätze. Wenn bei der Lagerhaltung (Schreiben) und der Ausgangskontrolle (Lesen) der gleiche Prozess wie bei der Verwaltung eines Lagers befolgt wird, wird es zu Spitzenzeiten definitiv chaotisch. Lassen Sie uns nun für jeden von ihnen einen eigenen Kanal erstellen.

Bei CQRS ist die „Befehlsseite“ auf die Erstellung und Aktualisierung dieser zustandsverändernden Vorgänge spezialisiert. Der Schwerpunkt liegt darauf, sicherzustellen, dass Datenänderungen korrekt und sicher sind. Die „Abfrage“-Seite ist lediglich dafür verantwortlich, die Daten schnellstmöglich anzuzeigen. Es kann sogar eine Datenstruktur speziell für die Abfragegeschwindigkeit entwerfen.

Was ist der typische Verarbeitungsablauf unter der CQRS-Architektur? Wenn eine neue Anweisung (z. B. das Anpassen des Servowinkels) eintrifft, überprüft und verarbeitet der Befehl diese und behält das Zustandsänderungsereignis bei. Fast die Abfrage hört auf diese Ereignisse und aktualisiert ihre eigene Datenansicht zum effizienten Lesen, die jederzeit vom Frontend oder Bericht aufgerufen werden kann. Beide Seiten erfüllen ihre jeweiligen Aufgaben, ohne sich gegenseitig zu blockieren.

Warum es in C#-Microservices verwenden?

Stellen Sie sich vor, Sie verfügen über ein verteiltes System, das in C# erstellt wurde, und die Dienste arbeiten wie Zahnräder in Präzisionsmaschinen zusammen. Die Einführung von CQRS gleicht dem Hinzufügen von Schmierung und Überlastschutz zum Getriebesatz.

Die größten Vorteile sind Leistung und Skalierbarkeit. Nachdem Lesen und Schreiben getrennt sind, können sich beide Seiten je nach Druck unabhängig voneinander ausdehnen. Ist der Lesedienst stressig? Fügen Sie einfach ein paar weitere Leseinstanzen hinzu und der Schreibdienst, der für die Kerngeschäftslogik verantwortlich ist, wird dadurch überhaupt nicht beeinträchtigt. existierenkpowerBei einigen Lösungen mit komplexer mechanischer Steuerung verbessert diese Trennung die Reaktionsgeschwindigkeit des Echtzeit-Überwachungspanels und die Stabilität der Back-End-Befehlsverarbeitung.

Dann gibt es eine klare Aufgabenverteilung. Das Entwicklungsteam kann sich stärker konzentrieren, wobei einige Leute an der Kerngeschäftslogik (Befehlsseite) und andere an der Benutzeroberfläche und Datenanzeige (Abfrageseite) arbeiten. Die Codestruktur ist sauberer und die Wartung bereitet weniger Kopfschmerzen.

Die andere Sache ist Flexibilität. Die Abfrageseite kann die am besten geeignete Datenbank oder Caching-Technologie frei wählen und muss nicht an die Schreibseite gebunden sein. Heute verwende ich SQL Server zum Speichern von Befehlen und morgen verwende ich Redis zum Zwischenspeichern von Abfrageergebnissen. Die Kombination ist sehr flexibel.

Wie verwende ich es Schritt für Schritt?

Um CQRS in einem C#-Microservice-Projekt von Grund auf zu üben, können Sie diesem Weg folgen:

1. Definieren Sie Befehle und Abfragen: Klären Sie zunächst, welche Operationen „Befehle“ zum Ändern des Zustands sind (z. BSetMotorPositionCommand), bei denen es sich um „Abfragen“ zum Abrufen von Daten handelt (z. B.GetAssemblyLineStatusQuery). Dies ist die Grundlage des Designs.
2. Erstellen Sie separate Modelle: Erstellen Sie Domänenmodelle und DTOs für Befehle bzw. Abfragen. Sie dienen unterschiedlichen Zwecken und können völlig unterschiedliche Strukturen haben.
3. Wählen Sie die Kommunikationsmethode: Wie kann die Abfrageseite nach der Verarbeitung der Befehlsseite darüber informiert werden, dass die Daten aktualisiert wurden? Normalerweise durch Veranstaltungen. Im .NET-Ökosystem können Bibliotheken wie MediatR verwendet werden, um prozessinterne Befehle und Abfragen elegant zu verarbeiten, und eine dienstübergreifende Integration von Nachrichtenbussen kann in Betracht gezogen werden.
4. Behandeln Sie die Datenkonsistenz: Nach der Trennung von Lesen und Schreiben erfolgt die Datensynchronisation nicht absolut in Echtzeit (Eventualkonsistenz). Dies muss anhand des Szenarios daraufhin beurteilt werden, ob es akzeptabel ist. Für die Echtzeit-Positionsrückmeldung eines Roboterarms muss die Verzögerung beispielsweise extrem gering sein; während für tägliche Produktionsberichte eine Verzögerung von einigen Sekunden normalerweise in Ordnung ist.
5. Fangen Sie einfach an: CQRS muss nicht von Anfang an für alle Dienste durchgesetzt werden. Sie können mit der Pilotierung eines Dienstes mit offensichtlichen Unterschieden bei der Lese- und Schreiblast und mäßiger Komplexität beginnen, um Erfahrungen zu sammeln.

Ist es ein Allheilmittel?

Natürlich nicht. CQRS führt zu zusätzlicher Komplexität und eignet sich besser für den Einsatz in Szenarien, in denen Lese- und Schreiblasten wirklich unausgeglichen sind und höhere Anforderungen an Leistung oder Skalierbarkeit gestellt werden. Wenn es sich nur um eine einfache CRUD-Anwendung handelt, ist die Verwendung möglicherweise übertrieben.

Die endgültige Konsistenz erfordert die Zusammenarbeit der Geschäftslogik, und das Entwicklungsteam benötigt auch Zeit, um sich an dieses neue Denkmodell anzupassen.

Einige Freunde fragen sich vielleicht: Wird das System dadurch zu kompliziert? Tatsächlich ist die Einführung eines Architekturmusters ein Kompromiss. existierenkpowerIn einigen Hochleistungs-Servosystem-Integrationsprojekten, bei denen der Kernbefehls- und Kontrollfluss mit einer Vielzahl von Statusüberwachungs- und Datenanalyseanforderungen verknüpft ist, wird durch die Verwendung von CQRS zur Trennung von Belangen die Gesamtarchitektur klarer und robuster. Es ist vielleicht nicht das erste Tool, das zum Einsatz kommt, aber es kann eine Designoption sein, die eine Überlegung wert ist, wenn Sie mit einem bestimmten Wachstumsengpass umgehen müssen.

Gegründet im Jahr 2005,kpowerist einem professionellen Hersteller kompakter Bewegungseinheiten mit Hauptsitz in Dongguan, Provinz Guangdong, China, gewidmet. Kpower nutzt Innovationen in der modularen Antriebstechnologie und integriert Hochleistungsmotoren, Präzisionsgetriebe und Multiprotokoll-Steuerungssysteme, um effiziente und maßgeschneiderte intelligente Antriebssystemlösungen bereitzustellen. Kpower hat weltweit über 500 Unternehmenskunden professionelle Antriebssystemlösungen mit Produkten geliefert, die verschiedene Bereiche abdecken, darunter Smart-Home-Systeme, automatische Elektronik, Robotik, Präzisionslandwirtschaft, Drohnen und industrielle Automatisierung.