Продолжаю отвечать на вопросы по книге, под катом

Глава 9. Архитектурные стили. Основы

Перечислите восемь заблуждений, связанных с распределенными вычислениями.

1. **Неправильное использование моделей параллелизма**: В распределенных системах, как правило, несколько процессоров работают одновременно для вычисления задач. Неправильное использование моделей параллелизма может привести к неожиданным результатам и увеличению времени выполнения.

2. **Недостаточное разделение работ**: Распределенное вычисление должно быть правильно разделено между различными процессорами, чтобы обеспечить эффективное использование ресурсов. Недостаточное разделение работ может привести к неэффективному использованию ресурсов и увеличению времени выполнения.

3. **Неправильное распределение нагрузки**: Распределенные системы должны правильно распределять нагрузку между различными процессорами, чтобы обеспечить эффективное использование ресурсов. Неправильное распределение нагрузки может привести к неэффективному использованию ресурсов и увеличению времени выполнения.

4. **Отсутствие поддержки параллелизма**: Некоторые языки программирования не поддерживают параллельные вычисления, что может помешать эффективному использованию ресурсов.

5. **Отсутствие удобного интерфейса для распределенной работы**: Работа с распределенными системами может быть неудобна, если нет удобного интерфейса для управления ими.

6. **Отсутствие гарантии надежности**: Распределенное вычисление может привести к ошибкам, которые могут быть непредсказуемыми. Отсутствие гарантии надежности может помешать долгому и эффективному использованию ресурсов.

7. **Отсутствие поддержки распределенного хранилища**: Некоторые системы не поддерживают распределенное хранилище, что может помешать эффективному использованию ресурсов.

8. **Отсутствие удобного интерфейса для синхронизации**: Работа с распределенными системами может быть неудобна, если нет удобного интерфейса для управления синхронизацией.

Назовите три проблемы распределенных архитектур, не встречающиеся в монолитных архитектурах.

1. Недостаточно уровней абстракции: Распределенные системы часто имеют много уровней абстракции, что может сломать работу пользователей и повлиять на производительность.

2. Отсутствие разделения обязанностей: В распределенных системах не всегда есть явное разделение между различными компонентами системы, что может привести к сложности в управлении и мониторинге.

3. Недостаточно локализации данных: Распределенные архитектуры часто требуют большого количества сетевых запросов для получения необходимых данных, что может снизить производительность.

Что такое связанность по образцу?

Связанность по образцу (Pattern-Based Coupling) — это тип связанности между компонентами, при котором один компонент зависит от другого компонента через общий паттерн или шаблон.
В этом случае, компоненты не напрямую зависят друг от друга, а вместо этого используют общий паттерн или интерфейс для взаимодействия. Это позволяет компонентам быть более независимыми и гибкими, чем при традиционной связанности.
Примером связанности по образцу может быть использование Repository-паттерна в приложении. В этом случае, бизнес-логика не напрямую зависит от конкретной базы данных, а вместо этого использует интерфейс Repository для доступа к данным. Это позволяет легко заменить одну базу данных на другую, не меняя бизнес-логику.
Связанность по образцу считается более предпочтительной, чем традиционная связанность, потому что она позволяет достичь более высокой гибкости и независимости компонентов.

Какими способами можно решить проблему связанности по образцу?

В частности, связанность по образцу может быть решена различными способами, включая использование шаблонов проектирования, паттернов архитектуры или методов управления связанностями. Однако, для точности ответа на эту конкретную проблему, необходимо больше информации о конкретной ситуации и требованиях к решению данной проблемы.

Глава 10. Многоуровневая архитектура

В чем разница между открытым и закрытым уровнем?

Различие между открытыми и закрытыми уровнями в архитектуре может быть определено как отношение к доступу к компонентам, которые находятся ниже или выше текущего уровня.

1. Открытый уровень: Это уровень, который предоставляет доступ к компонентам ниже себя и зависит от компонентов выше него. В этом случае, компоненты на верхнем уровне могут работать с компонентами ниже, но не наоборот.

2. Закрытый уровень: Это уровень, который предоставляет доступ только к своим собственным компонентам и зависит от абстракций выше. В этом случае, компоненты ниже не могут работать с компонентами на верхнем уровне, но только друг с другом.

В зависимости от конкретной архитектуры и проектирования, один из этих подходов может быть более предпочтителен другим. Например, в случае многослойных систем, где есть несколько уровней функциональности и данных, открытое представление может быть более эффективным.

Опишите концепцию уровней изоляции и назовите преимущества применения этой концепции.

Концепция уровней изоляции в архитектуре систем заключается в разделении функциональных блоков или модулей, которые работают независимо друг от друга. Это позволяет облегчить диагностику и устранение ошибок, так как изменения в одном уровне не должны влиять на другие.

Преимущества применения этой концепции включают:

1. Улучшение производительности и увеличение скорости разработки, поскольку модули работают независимо друг от друга.

2. Легкость обновления или изменения одного модуля без необходимости менять другие части системы.

3. Улучшение безопасности, поскольку информация хранится в отдельных уровнях и доступ к ней ограничен.

4. Возможность расширения системы без необходимости изменять ее сразу во всей программе.

5. Улучшение управляемости, поскольку можно отслеживать и контролировать работу каждого уровня независимо друг от друга.

Однако, эта концепция не рекомендуется использовать для всех систем, поскольку может привести к сложной архитектуре и высоким затратам на поддержку.

Что собой представляет антипаттерн «архитектурная воронка»?

«Архитектурная воронка» — это антипаттерн, который может возникнуть при построении архитектуры системы. Он характеризуется тем, что запросы переходят от уровня к уровню с простой обработкой без выполнения бизнес-логики на каждом уровне. В результате, система может стать неэффективной или трудно поддерживать и развиваться.

Например, если в системе имеется только один уровень обработки запросов (например, веб-сервер), то вся бизнес-логика должна находиться на этом уровне. Если же появятся новые функции или изменятся старые, они могут потребовать введения нового уровня обработки запросов, что может усложнить архитектуру и сделать ее трудно поддерживаемой.

Архитектурная воронка противоречит принципу «минимизации уровней изоляции» — каждый уровень должен быть максимально независим от других, чтобы можно было вносить изменения и развиваться.

Какие основные архитектурные свойства могут побудить к выбору многоуровневой архитектуры?

Mногоуровневая архитектура может быть полезна для следующих архитектурных свойств:

1. **Избыточность**: В многоуровневой архитектуре можно разделить функционал по слоям, что увеличивает ее избыточность и облегчает отказоустойчивость.

2. **Масштабируемость**: Разделение на слои позволяет масштабировать каждый отдельно, что упрощает процесс масштабирования системы в целом.

3. **Изменение и развитие**: Изменения могут быть произведены на одном слое без необходимости изменять другие слои, что упрощает процесс разработки и обновления системы.

4. **Изоляция функциональных зон**: Разделение на слои позволяет изолировать различные функции от других, что упрощает их разработку и тестирование.

5. **Управление доступом**: Можно управлять доступом к каждому слою независимо друг от друга, что позволяет защитить конфиденциальную информацию и предоставить минимальный уровень доступа для пользователей.

6. **Обновление и развитие**: Разделение на слои позволяет обновлять или заменять один слой без необходимости изменять другие, что упрощает процессы разработки и обновления системы.

7. **Восстановление после сбоя**: Если произошел сбой в одном слое, то это не повлияет на работу других слоев, что упрощает процесс восстановления после сбоя.

8. **Управление трафиком**: Можно управлять трафиком к каждому слою независимо друг от друга, что упрощает планирование ресурсов и управление трафиком.

9. **Интерфейсы между слоями**: Можно определить интерфейсы между слоями для обмена данными, что упрощает процесс разработки и интеграции различных компонентов системы.

10. **Абстракция**: Разделение на слои позволяет создавать абстракцию, что упрощает процесс разработки и тестирования, помогая избежать необходимости знать детали реализации всех компонентов системы.

Все эти свойства могут побудить к выбору многоуровневой архитектуры, но стоит учитывать, что она может быть сложнее реализовать, чем другие архитектурные стили.

Почему в многоуровневой архитектуре слабая поддержка тестируемости?

В многоуровневой архитектуре слабая поддержка тестируемости происходит из-за следующих причин:

1. Увеличение сложности: Многоуровневая архитектура подразумевает наличие многих слоев и компонентов, каждый из которых имеет свой функционал и зависимости. Это увеличивает сложность системы и делает ее более трудной для тестирования.
2. Зависимость между слоями: Слои в многоуровневой архитектуре тесно взаимосвязаны, что делает трудным изоляцию и тестирование отдельных компонентов.
3. Трудность эмуляции зависимости: В многоуровневой архитектуре часто используются внешние зависимости, такие как базы данных, веб-сервисы и т.д. Эти зависимости трудно эмулировать в тестах, что делает трудным тестирование компонентов в изоляции.
4. Проблемы с mock-объектами: В многоуровневой архитектуре mock-объекты могут быть неэффективными, потому что они могут не учитывать сложные взаимодействия между слоями.
5. Недостаточная изоляция: Многоуровневая архитектура может не обеспечивать достаточной изоляции между слоями, что делает трудным тестирование отдельных компонентов.

Все эти факторы вместе делают тестирование в многоуровневой архитектуре более сложным и требуют более тщательного планирования и реализации тестов.

Почему в многоуровневой архитектуре слабая поддержка гибкости?

В многоуровневой архитектуре слабая поддержка гибкости происходит из-за следующих причин:

1. Тight Coupling: Многоуровневая архитектура часто характеризуется тесной связанностью между слоями, что делает трудным изменение одного слоя без влияния на другие.
2. Rigid Layer Boundaries: Границы между слоями могут быть жёсткими, что делает трудным изменение или замену одного слоя без влияния на другие.
3. High Interdependence: Слои в многоуровневой архитектуре часто сильно взаимозависимы, что делает трудным изменение одного слоя без влияния на другие.
4. Cascade of Changes: Изменения в одном слое могут привести к каскадному эффекту изменений в других слоях, что делает трудным управление изменениями.
5. Limited Abstraction: Многоуровневая архитектура может не обеспечивать достаточной абстракции между слоями, что делает трудным изменение или замену одного слоя без влияния на другие.
6. Over-Engineering: Многоуровневая архитектура может быть перегружена инженерными решением, что делает трудным изменение или замену одного слоя без влияния на другие.

Все эти факторы вместе делают изменение или замену одного слоя в многоуровневой архитектуре более сложным и рискованным, что ограничивает гибкость системы.

Глава 11. Конвейерная архитектура

Могут ли каналы в конвейерной архитектуре быть двунаправленными?

Да, может. В конвейерной архитектуре могут существовать каналы, которые можно считать двунаправленными. Один из основных способов реализации этого — использование двух очередей вместо одной. В таком случае, данные могут поступать и направляться из канала в обоих направлениях. Однако, это не обязывает создавать двусторонние связи между всеми системами конвейера.

Назовите четыре типа фильтров и объясните их назначение.

1. Фильтр по дате: Он используется для отбора информации, основываясь на времени ее создания или последнего изменения. Например, фильтр может быть установлен для отображения только свежих заказов.

2. Фильтр по категории: Он используется для отбора информации на основе категорий, которые были предварительно определены. Например, фильтр может быть установлен для отображения только заказов из определенной категории товаров.

3. Фильтр по пользователю: Он используется для отбора информации, относящейся к конкретному пользователю. Например, фильтр может быть установлен для отображения только заказов сделанных определенным пользователем.

4. Фильтр по статусу: Он используется для отбора информации, основываясь на ее текущем состоянии. Например, фильтр может быть установлен для отображения только заказов в статусе «Новый».

Может ли фильтр отправлять данные сразу в несколько каналов?

1. Не, каналы в конвейерной архитектуре обычно однонаправленные. Каждый элемент данных (запрос) передается только в один из следующих элементов, и не может возвращаться обратно.

2. Четыре типа фильтров:

— Фильтр данных (Data Filter): Осуществляет преобразование или фильтрацию входящих данных, удаление лишних и нежелательных.

— Фильтр событий (Event Filter): Отбирает определенные типы событий для последующего обработки.

— Фильтр времени (Time Filter): Ограничивает время жизни сообщения, удаляя их после некоторого периода.

— Фильтр расположения (Location Filter): Отбирает данные на основе географической локации.

3. Да, фильтр может отправлять данные сразу в несколько каналов. Это часто реализуется через механизм маршрутизации или диспетчеризации, который определяет, куда следует отправить данные на основе некоторого условия.

К какому типу разбиения относится конвейерный архитектурный стиль: к техническому или к предметному?

Конвейерная архитектура относится к типу разбиения, которое может быть как техническим, так и предметным. В контексте этого вопроса не указано, что конкретно относится к «конвейерному архитектурному стилю». Возможно, автор хотел сказать о техническом разбиении, когда компоненты разделяются на этапы или конвейеры. В таком случае, конвейерная архитектура может быть относительно предметной, если разбиение основывается на специфических операциях или процессах внутри компонентов.

Каким образом конвейерная архитектура поддерживает модульность?

Конвейерная архитектура поддерживает модульность, поскольку она основана на принципе разделения обязанностей и декомпозиции системы в независимые части. Каждая часть может быть отдельно разработана, тестирована и поддерживается, что упрощает обновление и модификацию системы без необходимости изменять ее в целом.

В конвейерной архитектуре каждый элемент (конвейер) может быть заменен или обновлен независимо от других, что позволяет легко добавлять новые функции или улучшать существующие без необходимости изменять основной конвейер.

Также, в конвейерной архитектуре модульность может быть реализована путем разделения работы на отдельные этапы или «конвейеры». Каждый этап может обрабатывать свою часть входящего потока данных, что упрощает обработку и анализ больших объемов информации.

В конце концов, модульность является основой для создания гибкой и масштабируемой архитектуры. Она позволяет легко добавлять новые функции или улучшать существующие, а также обновлять отдельные элементы системы независимо друг от друга.

Приведите два примера конвейерного архитектурного стиля.

Вот два примера архитектурного стиля трубопровода:

Конвейер обработки изображений. При обработке изображений можно использовать конвейерную архитектуру для обработки изображений в несколько этапов. Например, конвейер обработки изображений может состоять из следующих этапов:

• Получение изображения: захват изображения с камеры или файла.
• Фильтрация изображения: к изображению применяются фильтры, такие как шумоподавление или обнаружение краев.
• Улучшение изображения: регулировка яркости, контрастности и цветового баланса.
• Обнаружение объектов: идентифицирует объекты на изображении.
• Рендеринг изображения: выводит окончательно обработанное изображение.

Каждый этап конвейера получает входные данные от предыдущего этапа, обрабатывает их, а затем передает выходные данные на следующий этап. Это позволяет четко разделить задачи и позволяет легко добавлять или удалять этапы по мере необходимости.

Конвейер ETL (извлечение, преобразование, загрузка). В хранилищах данных конвейер ETL используется для извлечения данных из нескольких источников, преобразования их в стандартизированный формат и загрузки в целевую систему. Типичный конвейер ETL может состоять из следующих этапов:

• Извлечение: извлекает данные из различных источников, таких как базы данных, файлы или API.
• Преобразование: преобразует данные в стандартизированный формат, применяет бизнес-правила и выполняет проверки качества данных.
• Загрузка: записывает преобразованные данные в целевую систему, например хранилище данных или базу данных.

Каждый этап конвейера обрабатывает данные и передает их на следующий этап, что позволяет четко разделить задачи и упростить управление сложными потоками данных.

Глава 12. Микроядерная архитектура

Как еще называют микроядерный архитектурный стиль?

Микроядерный архитектурный стиль также может быть назван микросервисной архитектурой, это означает, что система разбита на маленькие сервисы, которые взаимодействуют друг с другом для решения больших задач.

Микроядерная архитектура допускается использовать в различных обстоятельствах, таких как когда требуется максимальное разделение обязанностей между компонентами системы. Однако, этот стиль может быть сложен в реализации и поддержке из-за множества превосходных источников информации для его дальнейшего углубленного изучения.

При каких обстоятельствах допускается зависимость подключаемых компонентов от других подключаемых компонентов?

При условии, что в системе используются встроенные компоненты, зависимость подключаемых компонентов от других подключаемых компонентов может быть допустима при следующих обстоятельствах:

1. Если в системе имеется несколько уровней или компонентов, и каждый из них содержит свои собственные встроенные компоненты, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

2. Если система предназначена для решения определенной предметной области и состоит из нескольких разделов, каждый из которых имеет свои собственные встроенные компоненты, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

3. Если система предназначена для решения определенной предметной области и имеет ожидаемое количество пользователей, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

4. Если система содержит требования к безопасности и пригодности, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

5. Если система предназначена для решения определенной предметной области и имеет ожидаемое количество пользователей, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

6. Если система содержит требования к безопасности и пригодности, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

7. Если система предназначена для решения определенной предметной области и имеет ожидаемое количество пользователей, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

8. Если система содержит требования к безопасности и пригодности, то зависимость подключаемых компонентов от других может быть допустима.

Все эти обстоятельства могут варьироваться в зависимости от конкретной системы и ее требований к безопасности, пригодности и другим факторам.

Какими инструментами и фреймворками можно воспользоваться для управления плагинами?

Для управления плагинами в веб-разработке существует несколько инструментов и фреймворков, которые можно использовать. Одним из наиболее популярных является WordPress, который включает в себя плагинную систему. Другой важный инструмент для управления плагинами – это Composer, который используется для PHP-проектов и позволяет устанавливать и управлять библиотеками через файл composer.json. Для JavaScript существуют npm (Node Package Manager) и Yarn, которые используются для управления пакетами в проектах Node.js.

Что бы вы сделали, если бы у вас был сторонний плагин, не соответствующий стандартному контракту на плагины в ядре?

Я вижу, что вопрос связан с использованием сторонних плагинов и стандартного контракта на плагины в ядре. Если сторонний плагин не соответствует стандартному контракту, то можно предпринять следующие шаги:

1. Проверить документацию и убедиться в его соответствии с стандартами плагинов. Если нет, потребуется исправить или заменить плагин.

2. Убедиться, что сторонний плагин не нарушает стандартное поведение ядра и не вызывает ошибок при работе с ним.

3. Если возникают проблемы, можно обратиться к разработчику плагина или использовать другие способы решения проблемы.

4. В случае если сторонний плагин нарушает стандартное поведение ядра, можно предложить изменить контракт или создать собственный плагин для исправления проблем.

Все эти действия должны быть выполнены с учетом всех правил и стандартов, установленных в ядре системы.

Приведите два примера микроядерного архитектурного стиля.

Вот два примера архитектурного стиля микроядра:

Операционная система QNX: QNX — это операционная система реального времени, использующая микроядерную архитектуру. Микроядро предоставляет базовые услуги, такие как планирование процессов, управление памятью и межпроцессное взаимодействие. Микроядро небольшое, эффективное и очень надежное. Все драйверы устройств, файловые системы и другие системные службы реализованы как отдельные модули, работающие вне ядра. Эти модули взаимодействуют с микроядром через набор API. Такая конструкция обеспечивает высокую степень гибкости, масштабируемости и отказоустойчивости.

Браузер Google Chrome: Браузер Chrome использует микроядерную архитектуру для отделения рендеринга веб-страниц от пользовательского интерфейса браузера и других компонентов. Микроядро, называемое «процессом рендеринга», отвечает за рендеринг веб-страниц и выполнение кода JavaScript. Процесс рендеринга взаимодействует с другими компонентами, такими как пользовательский интерфейс браузера и плагины, через набор API. Такая конструкция позволяет повысить безопасность, стабильность и производительность, а также упростить обслуживание и обновления.

В обоих примерах микроядро предоставляет небольшой базовый набор сервисов, в то время как другие компоненты и модули создаются поверх микроядра и взаимодействуют с ним через API. Такая конструкция обеспечивает высокую степень модульности, гибкости и масштабируемости.

К какому типу разбиения относится микроядерный архитектурный стиль: к техническому или к предметному?

Микроядерная архитектура относится к стилю разбиения, который может быть как техническим, так и предметным.

1. Пример микроядерного архитектурного стиля: Микроядерная архитектура часто используется в системах с большими объемами данных, таких как базы данных. В этом случае систему можно разделить на несколько независимых друг от друга частей (модулей), которые работают параллельно и взаимодействуют через API.

2. Микроядерный архитектурный стиль относится к техническому разбиению, так как оно основывается на разделении системы на независимые части для облегчения управления и распределения работ.

3. Микроядерная архитектура всегда имеет только один архитектурный квант, поскольку вся система разделена на независимые части. Это влияет на зависимые компоненты системы, так как изменения в одной части не должны приводить к изменению другой.

4. Микроядерная архитектура может быть использована для построения систем с помощью технического разбиения, таких как микросервисы или монолиты. В этом случае система будет разделена на несколько независимых друг от друга служб, которые взаимодействуют через API.

5. Нефункциональные свойства, такие как производительность, надежность и масштабируемость, играют важную роль для разработки систем с микроядерной архитектурой. Они определяются не только функциональными требованиями, но и характеризуют внешний вид архитектуры.

Почему микроядерная архитектура всегда имеет только один архитектурный квант?

Микроядерная архитектура всегда имеет только один архитектурный квант, потому что эта архитектура основывается на разделении системы на небольшие части (сервисы), которые работают независимо друг от друга. Каждый такой сервис представляет собой архитектурный квант, и в микроядерной архитектуре не может быть больше одного кванта.

Что такое изоморфизм между предметной областью и архитектурой?

Архитектурный стиль «на основе сервисов» опирается на принцип разделения функционала между различными службами, каждая из которых имеет собственную базу данных и логику работы. В этой архитектуре основное разбиение происходит за счет сильного изоморфизма между предметной областью (которая описывает функциональные требования к системе) и архитектурой.

Из этого следует, что для внедрения такого стиля необходимо знать предметную область — она определяет функциональные требования к системе и может потребоваться изменять архитектуру, соответственно. Однако это не является абстрактным свойством архитектуры — внедрение такого стиля зависит от конкретной предметной области и может потребовать определенного уровня знания этой области.

Глава 13. Архитектура на основе сервисов

Сколько сервисов в типичной архитектуре на основе сервисов?

В сервис-ориентированной архитектуре решается вопрос многократно, так как она позволяет разделять функционал приложения на независимые части (сервисы), которые можно развивать и масштабировать отдельно. В большинстве случаев в архитектуре на основе сервисов имеется только один экземпляр каждого сервиса предметной области, но с учетом масштабируемости.

В среднем используется около 7 сервисов.

Нужно ли разбивать на части базу данных в архитектуре на основе сервисов?

Разбитие базы данных на части может быть необходимо при следующих обстоятельствах:

1. Увеличение масштаба: Если система должна обрабатывать большие объемы данных, разбитие базы на части может улучшить производительность системы и повысить её масштабируемость.

2. Изоляция изменений: Разбивая базу данных на части, можно изолировать изменения в одной части от других. Это может упростить управление и тестирование системы.

3. Улучшение производительности: Разбитие баз данных на части может помочь уменьшить зависимость от одной основной базы данных и повысить её производительность.

4. Улучшение масштабируемости: Разбитие баз на части может улучшить возможности системы в области масштабирования, поскольку каждая часть может быть отдельно масштабируема.

5. Уменьшение зависимости: Разбитие баз данных на части уменьшает зависимость одной части от другой, что позволяет более гибко и адаптивно развивать систему в будущем.

Управление изменениями в базе данных в архитектуре на основе сервисов может быть осуществлено с помощью различных методов, включая:

1. Использование систем управления версиями (Version Control Systems): В этих системах можно хранить исторические версии баз данных и отслеживать изменения в них.

2. Использование контрольной системы (Change Management System): Это специальная система, которая помогает управлять изменениями в базе данных и обеспечивает согласованность изменений.

3. Использование систем контроля версий (Revision Control Systems): Эти системы помогают управлять историей изменений в базе данных и позволяют откатиться к предыдущим версиям, если это необходимо.

4. Использование систем контроля доступа (Access Control Systems): Эти системы помогают управлять правами доступа к базе данных и позволяют ограничивать изменения только определенной группе пользователей.

5. Использование систем автоматического тестирования (Automated Testing Systems): Эти системы помогают проверять базу данных на предмет ошибок и несоответствий при изменении.

При каких обстоятельствах могла бы возникнуть необходимость разбить базу данных на части?

Разделение базы данных на части может потребоваться в следующих случаях:

1. Улучшение производительности: Когда база данных становится слишком большой, её разделение может ускорить выполнение запросов.
2. Масштабируемость: Для распределения нагрузки на несколько серверов с целью улучшения доступности и отказоустойчивости.
3. Организационные причины: Разделение данных по логическим или бизнес-причинам (например, данные разных отделов компании).
4. Соответствие требованиям безопасности: Изоляция чувствительных данных для усиления мер безопасности.
5. Резервное копирование и восстановление: Облегчение процессов резервного копирования и восстановления.

 

Каким приемом можно воспользоваться для управления изменениями в базе данных в архитектуре на основе сервисов?

Для управления изменениями в базе данных в архитектуре на основе сервисов (многоуровневой или микросервисной архитектуре) часто используется версионирование схемы базы данных. Вот несколько приемов для реализации этого подхода:

1. Миграции баз данных: Использование инструментов миграции, таких как Liquibase или Flyway, для автоматического применения изменений к структуре базы данных.
2. Blue-Green Deployment: Разворачивание новой версии сервиса параллельно с текущей версией и переключение трафика после проверки работоспособности новой версии.
3. Feature Toggles: Внедрение функциональных флагов для постепенного включения новых функций и обратного отката при необходимости.
4. Backward Compatibility: Обеспечение обратной совместимости при внесении изменений, чтобы старые версии сервисов могли работать с новыми версиями базы данных.

Эти методы помогают минимизировать риски и обеспечивают непрерывность работы системы при внесении изменений в структуру базы данных.

Нужен ли контейнер (например, Docker) для запуска предметных сервисов?

Да, нужен. Контейнеры такие как Docker позволяют упаковывать и запускать предметные сервисы в изолированном окружении, что облегчает управление, развертывание и масштабирование. Они также позволяют улучшить безопасность и контроль за ресурсами.

Какие архитектурные свойства хорошо поддерживаются архитектурами на основе сервисов?

Архитектуры на основе сервисов, такие как микросервисная архитектура, поддерживают несколько ключевых архитектурных свойств:

1. Масштабируемость: Легко масштабировать отдельные сервисы независимо друг от друга в зависимости от нагрузки.
2. Гибкость и адаптивность: Возможность быстро внедрять новые функции и изменять существующие без влияния на другие части системы.
3. Устойчивость к отказам: Изоляция ошибок в отдельных сервисах позволяет системе продолжать работать даже при сбое одного из них.
4. Автономность команд: Независимость команд разработки, которые могут работать над своими сервисами без координации с другими командами.
5. Технологическая агностика: Возможность использовать разные технологии и языки программирования для разных сервисов в зависимости от их требований.
6. Легкость обслуживания и модернизации: Упрощенная замена или обновление отдельных компонентов без необходимости вмешательства в всю систему.

Эти свойства делают архитектуры на основе сервисов особенно подходящими для сложных и динамически развивающихся приложений.

Почему адаптируемость плохо поддерживается в архитектурах на основе сервисов?

Адаптируемость характеризует способность системы менять свойства и поведение в зависимости от изменяющихся условий. В архитектурах на основе сервисов, которые предлагают гибкость и модульность, адаптируемость может быть сложно поддерживать из-за следующих причин:

1. Изоляция сервисов: В архитектурах на основе сервисов каждый сервис работает в своей среде и может быть развернут, а затем сжат независимо от других. Изменение одного сервиса не должно повлиять на работу других.

2. Отсутствие единственной точки конфигурации: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может иметь собственную конфигурацию и не всегда требуется или желателен общий доступ к конфигурации.

3. Отсутствие единства управления: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может работать с собственной базой данных и не всегда требуется или желателен общий доступ к базам данных.

4. Отсутствие единства мониторинга: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может работать с собственной метрикой и не всегда требуется или желателен общий доступ к метрикам.

5. Отсутствие единства логирования: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может работать с собственным журналом и не всегда требуется или желателен общий доступ к журналам.

6. Отсутствие единства трассировки: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может работать с собственной трассировкой и не всегда требуется или желателен общий доступ к трассировкам.

7. Отсутствие единства безопасности: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может работать с собственной безопасностью и не всегда требуется или желателен общий доступ к безопасности.

8. Отсутствие единства интеграции: В архитектурах на основе сервисов, каждый сервис может работать с собственной интеграцией и не всегда требуется или желателен общий доступ к интеграциям.

Поскольку эти причины могут увеличивать сложность внесения изменений, а также повлиять на производительность и управляемость системы, архитектурные стили, основанные на сервисах, чаще всего не подходят для случаев, когда требуется высокая адаптируемость.

Архитектурные системы, основанные на сервисах, часто не подходят для обработки адаптируемых нагрузок из-за их слабой модульности. В этой архитектуре каждый сервис может работать независимо, что позволяет ее легко масштабировать для обработки новых нагрузок, однако это не гарантирует, что каждый сервис будет в состоянии отвечать за все возникающие изменения.

В случае адаптируемых нагрузок, важно иметь гибкость и модульность системы для быстрого реагирования на изменения в работе сервисов. Если система не может самостоятельно справляться со своей работой, то она станет недоступной для пользователей и потребности в ней могут превысить предложения системы.

Также архитектурные системы на основе сервисов часто сложно интегрировать различные компоненты, что может усложнить процесс разработки и поддержки.

Все эти проблемы могут быть решены, если в системе будет большее соотношение между сервисами, которые работают вместе и отдельными компонентами, которые можно интегрировать независимо друг от друга.

Как можно увеличить количество квантов в архитектуре на основе сервисов?

Архитектурные кванты — это базовые единицы, которые определяются архитектурой системы. В контексте сервисной архитектуры, основной вопрос заключается в том, как можно увеличить число таких квантов для обеспечения большего функционала и гибкости системы.

Основными различиями между топологиями брокера и медиатора являются способность брокеров отправлять сообщения в любое время, а медиаторы — только по расписанию. В сервисной архитектуре, основной квант может быть представлен как служба, которая обрабатывает запросы и возвращает ответы.

Если система достаточно одного кванта (одного набора свойств), то лучшим вариантом будет монолитную архитектуру. Однако, если ваша система требует большего количества квантов для обеспечения функционала и гибкости, то может потребоваться использовать сервисную архитектуру.

В этой системе можно разделить работу на несколько отдельных служб (сервисов), каждая из которых выполняет определенное действие и общается с другими службами через API. Например, есть сервис для управления заказами, другой — для работы с базой данных, третий — для отправки уведомлений и т.д. Количество таких служб может варьироваться от 4 до 12, в зависимости от специфики вашего приложения.

Однако стоит учесть, что увеличение числа сервисов может повлечь сложность подключения к базе данных и другим внутренним компонентам системы. Также, это может привести к необходимости создавать дополнительные интерфейсы для обмена данными между различными службами и пользовательскими интерфейсами.

В общем, увеличение числа сервисов в архитектуре на основе сервисов может потребоваться для обеспечения большего функционала и гибкости системы, но это не всегда является оптимальным решением. В зависимости от специфики вашей системы и ее требований к функционалу и производительности, может быть выгоднее использовать монолитную архитектуру или сервисную.

Глава 14. Архитектура, управляемая событиями

В чем основные различия между топологиями брокера и медиатора?

Различия между ними заключаются в их ролях и функциях в системе:

1. Топология брокера:
   • Роль брокера: Брокер выступает в качестве посредника для передачи сообщений между производителями (producers) и потребителями (consumers).
   • Функциональность: Брокер не изменяет сообщения, а просто пересылает их получателям на основе подписок.
   • Пример использования: Apache Kafka, RabbitMQ.
   • Архитектурные свойства:
     • Простота и прозрачность.
     • Гибкость в маршрутизации сообщений.
     • Высокая производительность благодаря асинхронной обработке.
2. Топология медиатора:
   • Роль медиатора: Медиатор координирует взаимодействие между различными компонентами системы, обеспечивая более сложную логику обработки сообщений.
   • Функциональность: Медиатор может преобразовывать сообщения, обогащать их данными или выполнять различные операции перед пересылкой конечным получателям.
   • Пример использования: Enterprise Service Bus (ESB), такие как MuleSoft или Apache Camel.
   • Архитектурные свойства:
     • Централизованное управление сообщениями и оркестрация бизнес-процессов.
     • Возможность выполнения сложных интеграционных сценариев.
     • Повышенная сложность и возможные узкие места из-за централизованного компонента.

В общем, выбор между топологией брокера и медиатора зависит от требований к функциональности и сложности вашей системы. Брокеры подходят для простых сценариев обмена сообщениями с минимальной обработкой, тогда как медиаторы лучше справляются со сложной логикой обработки и интеграцией.

Какую топологию вы примените для более жесткого контроля рабочего процесса: медиатора или брокера?

Для более жесткого контроля рабочего процесса предпочтительнее использовать топологию медиатора. Медиаторы позволяют централизованно управлять и координировать взаимодействие между различными компонентами системы. Они обеспечивают возможность выполнения сложной логики обработки сообщений, преобразования данных и оркестрации бизнес-процессов.
Вот несколько причин, почему медиатор является лучшим выбором для жесткого контроля рабочего процесса:

• Централизованное управление: Медиатор контролирует весь процесс от начала до конца, что позволяет легко внедрять изменения и отслеживать выполнение процессов.
• Оркестрация: Медиаторы могут выполнять последовательные и параллельные операции, обеспечивая выполнение задач в нужном порядке.
• Логика обработки: Медиаторы могут применять правила и условия к сообщениям, а также обогащать данные или выполнять преобразования перед их отправкой конечным получателям.
• Интеграция: Возможность интеграции с различными системами и сервисами для создания единого потока работы.

Эти возможности делают топологию медиатора более подходящей для сценариев, требующих строгого контроля и управления рабочими процессами.

Что обычно используется в топологии брокера, модель публикации и подписки или модель двухточечного обмена сообщениями с очередями?

В топологии брокера, которая использует модель публикации-подписки (publish-subscribe messaging model), каждый обработчик событий сообщает о своих действиях. Эта топология может быть полезна для более жесткого контроля рабочего процесса, так как все подписчики получают копии всех отправленных сообщений.

В модели публикации-подписки, используется две основные очереди: одна для публикаций (отправителей), и другая для подписок (получателей). Каждое сообщение отправляется в асинхронном режиме во все зарегистрированные очереди.

В топологии брокера, модель публикации-подписки часто используется для обмена сообщениями в системах с открытым доступом, таких как шина событий. В этой топологии брокера, каждый издатель публикует сообщение в очередь и все подписчики получают копию этого сообщения.

Также можно использовать двуточечную топологию брокера, так называемую «Request-Reply» (Запрос-Ответ). В этой модели каждый сообщение в среде обмена сообщениями по принципу запрос — ответ состоит из двух очередей: очереди запросов и очереди ответов. Исходный запрос на получение информации отправляется в асинхронном этой информацией воспользуются.

В контексте торгов, модель публикации-подписки может быть полезна для обмена сообщениями между участниками торгов (Bidder). Например, один участник может отправлять запрос на участие в торгах другим участникам. В этой модели каждый участник получает копию всех сообщений, включая свои собственные.

Таким образом, в топологии брокера, модель публикации-подписки может быть полезна для реализации функций надежности, доступности, масштабируемости и адаптируемости в системах с компонентно-ориентированным мышлением.

Назовите два основных преимущества асинхронного обмена данными.

1. Экономичность ресурсов: В модели асинхронного обмена данными процессы работают параллельно, что позволяет экономично использовать системные ресурсы. Это особенно важно в системах, которые могут обрабатывать множество запросов или данных одновременно.

2. Улучшение производительности: Асинхронный обмен данными позволяет ускорить процесс взаимодействия между системами, так как не требуется ожидать ответ на каждый запрос. Вместо этого данные могут быть обработаны параллельно, что улучшает время выполнения операций.

Приведите пример типичного запроса в модели, основанной на запросах.

В асинхронной модели обмена данными, такой как HTTP (Hypertext Transfer Protocol), типичный запрос может выглядеть следующим образом:

1. Клиентский компьютер отправляет запрос на сервер, указывая URL-адрес и метод (например, GET или POST) для определенного ресурса.

2. Сервер обрабатывает этот запрос и возвращает ответ с информацией об успехе или неуспехе в виде HTTP-статусного кода (например, 200 для успешного запроса).

3. Клиентский компьютер может обрабатывать этот ответ и отображать его на экране пользователя.

4. Если требуется получить дополнительную информацию, клиентский компьютер может отправить новый запрос на сервер.

Этот процесс позволяет улучшить производительность системы путем параллельной обработки нескольких запросов, а также предоставлять пользователю информацию в реальном времени.

Приведите пример типичного запроса в модели, основанной на запросах.

SELECT * FROM Customers WHERE Country = 'Germany';

Этот пример представляет собой типичный запрос в модели, основанной на запросах (request-based model). В этом случае мы хотим получить все данные из таблицы «Customers», где страна — ‘Germany’.

Приведите пример типичного запроса в модели, основанной на событиях.

class EventBasedRequest:
def __init__(self, event_type, data):
   self.event_type = event_type
   self.data = data
# Пример типичного запроса в модели на основе событий
request = EventBasedRequest("OrderHistoryRequest", {"userId": "123"})

В этом примере, мы создаем объект `EventBasedRequest` с типом события «OrderHistoryRequest» и данными о запросе. В реальной системе, эти сведения могут быть использованы для определения какого-то действия или обработки сообщений в соответствии с типом события.

В чем разница между инициирующим событием и событием обработки в архитектуре, управляемой событиями?

Различие между инициирующим событием (Initiating Event) и событием обработки (Event Handling) в архитектуре, управляемой событиями, заключается в способе их использования.

1. Инициирующее событие: Это событие, которое может быть активировано любым участником системы (например, пользовательский ввод или сообщение из другого компонента). Цель инициирующего события — запустить процесс обработки данного события.

2. Событие обработки: Это событие, которое может быть активировано только другим компонентом системы (например, ответ на запрос или сообщение из другого компонента). Цель события обработки — выполнить определенную функцию или процедуру.

В инициирующих событиях участвует пользователь, а в событиях обработки — другой компонент системы. Различие между ними заключается в способе их использования: инициирующие события активируют процесс обработки, а события обработки — определенную функцию или процедуру.

Можете ли вы назвать методы предотвращения потерь данных при отправке и получении сообщений из очереди?

Предотвращение потери данных в системе обмена сообщениями может быть реализовано с помощью двух основных методов, которые включают подтверждение доставки и подтверждение получения.

1. Подтверждение доставки: Этот метод гарантирует, что сообщение не потеряно на пути от источника события до очереди. Сообщение либо все еще в источнике, либо уже сохранено в очереди.

2. Подтверждение получения: Этот метод гарантирует, что потребитель события успешно обработал сообщение. Он отвечает на запрос — ответ, требуя от потребителя события ответа.

Эти методы помогают предотвратить потери данных при отправке и получении сообщений из очереди. Однако, эффективность таких методов может зависеть от конкретной реализации системы обмена сообщениями.

Какие три архитектурных свойства побуждают к использованию архитектуры, управляемой событиями?

1. **Масштабируемость** — Архитектура, управляемая событиями, предлагает гибкость и возможность масштабирования системы в зависимости от потребностей пользователей. В этой архитектуре можно легко добавить или удалить компоненты, что делает ее хорошо подходящей для обработки больших нагрузок и изменений в работе системы.

2. **Отказоустойчивость** — Архитектура, управляемая событиями, предлагает возможность обработки ошибок и отказа компонентов без остановки всего процесса. Это позволяет гарантировать доступность системы даже в случае непредвиденных ситуаций.

3. **Интерпретативность** — Архитектура, управляемая событиями, предлагает гибкость и возможность изменять поведение системы в зависимости от событий. Это позволяет легко добавлять новые функции или правила без необходимости менять основной код системы.

Какие архитектурные свойства имеют слабую поддержку в архитектуре, управляемой событиями?

Архитектурные свойства, которые слабо поддерживаются в архитектуре, управляемой событиями, могут включать следующие аспекты:

1. **Масштабируемость**: Архитектура управляемых событий может быть трудно масштабироваться для обработки больших объёмов данных или высокой скорости.

2. **Отказоустойчивость**: Архитектура управляемых событий может не быть отказоустойчивой, если она основан на репликации данных между серверами.

3. **Интерпретация событий**: Архитектура управляемых событий может быть трудно интерпретировать, если она не предоставляет стандартизированного способа представления и обработки различных типов событий.

4. **Управление состоянием**: Архитектура управляемых событий может быть трудно управлять состоянием системы, если она не предоставляет механизмов для отслеживания и восстановления состояния.

5. **Интеграция с другими системами**: Архитектура управляемых событий может быть трудно интегрироваться с другими системами, если она не предоставляет стандартизированного способа представления и обработки различных типов событий.

6. **Поддержка истории**: Архитектура управляемых событий может не поддерживать историю системы, если она не предоставляет механизмов для отслеживания и восстановления состояния.

Глава 15. Архитектура на основе пространства

Откуда взялось название архитектуры на основе пространства?

Архитектура на основе пространства, также известная как Space-Based Architecture (SBA), появилась в результате экспериментов ряда компаний несколько лет назад. Она была предложена для решения проблем, связанных с резкими скачками количества пользователей или запросов в системе.

Архитектура на основе пространства отличается своей уникальностью и специфичностью, от всех других архитектурных стилей. Основная особенность заключается в использовании географических координат для организации информации и процессам в системе.

Например, если система должна обработать большое число пользователей или запросов, архитектура на основе пространства может помочь равномерно распределить эти данные по всему миру. Это сделает систему более эффективной и устойчивой к возникновению резкого роста количества пользователей или запросов, так как она будет распределять нагрузку по всему миру.

Назовите основную особенность архитектуры на основе пространства, отличающую ее от всех других архитектурных стилей.

Основная особенность архитектуры на основе пространства, отличающая ее от всех других архитектурных стилей, заключается в использовании плоскости для создания глубины и изменения вида. Вместо того чтобы распределять элементы по плоскости, архитекторы на основе пространства предпочитают использовать углы, стены и перекрытия для создания глубины. Это может привести к более интересным визуальному эффекту, чем плоскостная архитектура.

Назовите четыре компонента, входящие в состав виртуализированного связующего программного обеспечения в архитектуре на основе пространства.

1. **Виртуальная машина**: Это базовый элемент виртуализированного связующего программного обеспечения в архитектуре на основе пространства. Она представляет собой логически отдельную систему, которая может быть запущена и остановлена независимо друг от друга.

2. **Пространство пользователей**: Это физическое пространство, в котором находятся виртуальные машины. Оно представляет собой логически разделенную часть системы, которая может быть использована для хранения и управления данными пользователей.

3. **Сети**: Это средство связи между виртуальными машинами в пространстве пользователей. Оно позволяет передавать информацию и управлять им между различными частями системы.

4. **Сервис-контейнер**: Это специальная программа, которая запускается в виртуальной машине и предоставляет доступ к определенным сервисам или функциям. Они помогают организовать работу системы и обеспечивают ее бесперебойную работу.

Какова роль сетки обмена сообщениями?

Сетка обмена сообщениями играет важную роль в среде обмена информацией, так как она позволяет асинхронное и эффективное передавать запросы и ответы между различными системами. Она основана на принципе «запрос-ответ» и состоит из двух основных очередей: очереди запросов и очереди ответов.

В контексте средств социального общения и соцсетей, сетка обмена сообщениями играет роль в организации диспетчеризации трафика, позволяя эффективно распределять запросы между различными системами.

В целом, ее можно использовать для реализации локализуемых систем общения и поддержки нескольких языков в процессе ввода текста или запросов на экранах с полями данных, а также при формировании отчетов.

Какова роль средства записи данных в архитектуре на основе пространства?

1. Роль средства записи данных в архитектуре на основе пространства заключается в том, что оно позволяет хранить и обновлять данные в реальном времени. В системах баз данных, использующих архитектуру на основе пространства, изменения в данных могут быть записаны и считаны очень быстро. Это позволяет реализовать функции, такие как реальное время обработка транзакций и асинхронная коммуникация между серверами.

2. Сервис будет нуждаться в доступе к данным через устройство чтения данных, когда они изменяются или требуется получить доступ к нему. В архитектуре на основе пространства это может быть реализовано через механизмы синхронизации, которые позволяют обновлять данные в реальном времени.

3. Небольшой размер кэша способствует увеличению на основе пространства архитектуры, так как она позволяет хранить данные в памяти и обращаться к ним быстрее. Это может привести к увеличению скорости обработки запросов и снижению нагрузки на систему, так как не требуется долгое время для получения данных из основной памяти или диска.

При каких условиях сервис будет нуждаться в доступе к данным через устройство чтения данных?

В сервисе будет нуждаться в доступе к данным через устройство чтения данных при следующих условиях:

1. Необходимость получения информации из базы данных для обеспечения работы сервиса.

2. Нужда в доступе к реплицируемому кэшу, который является только для чтения и владельцем первой копии является сервисом каталога.

3. Нужда в поддержке нескольких языков при вводе текста или запросов на экранах с полями данных, а также в отчетах для исполнения требований по использованию многобайтовых символов и единиц измерений или валют.

4. Нужда в обеспечении безопасности системы, что включает доступ к медицинской документации по соответствию нормативным требованиями HIPAA.

5. В случае, если сервису необходимо хранить данные в системе с высокой степенью держаться, чтобы обеспечить успешную работу системы.

Чему способствует небольшой размер кэша: увеличению или уменьшению шансов на возникновение конфликтов данных?

Уменьшение размера кэша способствует увеличению шансов на возникновение конфликтов данных, так как меньшее количество информации для хранения в кэше может привести к более частому появлению конфликтов. Конфликты могут произойти, если два процесса обращаются одновременно и пытаются изменить одни и те же данные. Уменьшение размера кэша может увеличить количество конфликтов, поскольку меньшее количество информации для хранения в кэше приведет к более частому появлению конфликтов.

В чем разница между реплицированным и распределенным кэшем? Какой из них обычно используется в архитектуре на основе пространства?

Разница между реплицированным и распределенным кэшем заключается в способе их организации.

Реплицированный кэш представляет собой несколько копий одного объекта, размещенного на различных узлах в сети. Каждый узел владеет собственной локальной копией данных и может использовать ее для быстрого доступа к объекту, независимо от того, где находится основной узел.

Распределенный кэш, в свою очередь, представляет собой единый объект, расположенный на всех узлах сети. Данные хранятся в памяти каждого узла и могут быть доступны для чтения или записи с любого из них, независимо от расположения основного объекта.

Обычно используется реплицированный кэш в архитектуре на основе пространства для обеспечения высокой доступности и избыточности данных. В этом случае каждый узел владеет собственной локальной копией данных, что позволяет быстро получать доступ к объекту независимо от его расположения.

Перечислите три архитектурных свойства, которые лучше всего поддерживаются в архитектуре на основе пространства.

1. **Абстракция** — Архитектурные системы, основанные на пространстве, часто используют абстракцию для отделения реального мира от представления, которое может быть полезен в проектировании.

2. **Использование пространства** — Архитектурные системы на основе пространства часто используют пространство для организации и структурирования информации, что может упростить проектирование и повысить его эффективность.

3. **Интеграция** — Архитектурные системы на основе пространства могут использовать интеграцию для объединения различных компонентов и служб, что может улучшить их функциональность.

Почему у архитектуры на основе пространства такой низкий показатель тестируемости?

Архитектура на основе пространства, как правило, использует кэ-уровневую архитектуру для разделения функциональности между различными уровнями. Это может привести к сложной организации и взаимодействию между этими уровнями, что потенциально ухудшает тестируемость системы.

Тестируемость в архитектуре на основе пространства может быть низкой из-за следующих причин:

1. Сложность организации и взаимодействия между уровнями: В кэ-уровневой архитектуре функциональность разделена на различные уровни, которые могут быть тестированы отдельно друг от друга. Если эти уровни неправильно организованы или взаимодействуют между собой, то может быть трудно протестировать систему целиком.

2. Увеличение сложности: Кэ-уровневая архитектура может увеличить сложность тестирования по сравнению с другими архитектурами, так как требуется протестировать больше компонентов.

3. Недостаточно информации для тестирования: В кэ-уровневой архитектуре может быть слишком много уровней, что может ограничивать доступную информацию для тестирования.

4. Недостаточно контроля: В кэ-уровневой архитектуре функциональность может быть распределена по нескольким уровням, что может ограничивать возможности тестирования.

5. Недостаточно инструментарий: Тестирование в кэ-уровневой архитектуре может быть сложным, поскольку не все уровни могут быть тестированы независимо друг от друга.

6. Недостаточно автоматизации: Тестирование в кэ-уровневой архитектуре может быть трудным, поскольку не все уровни могут быть автоматически тестированы.

Все эти факторы могут влиять на низкий показатель тестируемости архитектуры на основе пространства.

Глава 16. Оркестрированная сервис-ориентированная архитектура

Что является главной причиной для выбора сервис-ориентированной архитектуры?

Главная причина для выбора сервис-ориентированной архитектуры — это ее способность обеспечить гибкость, а также позволить многократно использовать код. Она предполагает разделение системы на независимые сервисы, каждый из которых может быть разработан и поддерживается отдельно. Это позволяет улучшить гибкость системы путем возможности ее частично или полностью изменить без необходимости внесения изменений в основной код.

Какие четыре основных типа сервисов применяются в сервис-ориентированной архитектуре?

В оркестрованной сервис-ориентированной архитектуре (SOA) используются следующие четыре основных типа сервисов:

1. Бизнес-сервисы (Business Services): Эти сервисы реализуют бизнес-функциональность и процессы. Они обеспечивают выполнение конкретных бизнес-задач, таких как обработка заказов, управление клиентами или расчет налогов.
2. Интеграционные сервисы (Integration Services): Эти сервисы предназначены для связывания различных систем и приложений, обеспечивая обмен данными между ними. Они часто используют адаптеры и коннекторы для взаимодействия с внешними системами.
3. Инфраструктурные сервисы (Infrastructure Services): Эти сервисы предоставляют основные функции, необходимые для работы других компонентов системы. Примеры включают аутентификацию, логирование, мониторинг и управление транзакциями.
4. Композиционные/Оркестровочные сервисы (Composite/Orchestration Services): Эти сервисы объединяют несколько мелких сервисов в более крупные рабочие потоки или процессы. Они управляют последовательностью вызова сервисов и координируют их взаимодействие для выполнения сложных задач.

Эти типы сервисов совместно обеспечивают гибкость, повторное использование компонентов и эффективное управление бизнес-процессами в рамках SOA.

Назовите некоторые факторы, из-за которых сервис-ориентированная архитектура пришла к своему закату.

Несмотря на многочисленные преимущества, сервис-ориентированная архитектура (SOA) столкнулась с рядом факторов, которые привели к её закату:

1. Сложность и затраты на реализацию: Внедрение SOA требует значительных инвестиций в технологии, специалистов и процессы, что может быть затратным и трудоемким.
2. Технические проблемы: Множество интеграционных слоев и взаимодействий могут создавать сложности в управлении, масштабировании и обеспечении производительности.
3. Эволюция технологий: Появление новых архитектурных подходов, таких как микросервисная архитектура (MSA), которая предлагает более гибкое и модульное решение с меньшими зависимостями между компонентами.
4. Проблемы совместимости: Интеграция различных систем через SOA часто сталкивается с проблемами совместимости форматов данных и протоколов.
5. Монолитные ESB (Enterprise Service Bus): Часто используемые ESB могут становиться «бутылочными горлышками» системы, снижая общую производительность и увеличивая время отклика.
6. Организационные барьеры: Внедрение SOA требует изменения организационной структуры и процессов, что может встретить сопротивление со стороны сотрудников или менеджмента.
7. Медленный возврат инвестиций (ROI): Из-за высокой сложности внедрения организации могут долго не видеть ощутимого возврата инвестиций от использования SOA.

Эти факторы вместе способствовали тому, что многие компании начали искать альтернативные подходы для реализации своих ИТ-стратегий.

К какому типу разбиения относится сервис-ориентированная архитектура: к техническому или к предметному?

Сервис-ориентированная архитектура (SOA) относится скорее к предметному разбиению. В SOA системы делятся на автономные сервисы, которые соответствуют различным бизнес-функциям или предметным областям. Каждый сервис обычно представляет собой отдельную единицу функциональности, которая может быть использована повторно и в различных контекстах внутри организации.

Как в сервис-ориентированной архитектуре решается вопрос многократного использования кода предметных областей? А как этот же вопрос решается в отношении кода эксплуатационной части?

В сервис-ориентированной архитектуре (SOA) решение вопроса многократного использования кода предметных областей и эксплуатационной части достигается следующим образом:

Многократное использование кода предметных областей:

1. Сервисы как модули: В SOA бизнес-функции инкапсулируются в отдельные сервисы, что позволяет повторно использовать эти сервисы в различных приложениях и сценариях.
2. Контрактный подход: Каждый сервис имеет четко определённый интерфейс или контракт (например, WSDL для веб-сервисов), который описывает, как взаимодействовать с сервисом. Это упрощает интеграцию и повторное использование.
3. Реестр сервисов: Централизованный реестр (например, UDDI) помогает отслеживать доступные сервисы и их характеристики, облегчая их поиск и повторное использование.

Многократное использование кода эксплуатационной части:

1. Инфраструктурные сервисы: Компоненты инфраструктуры, такие как аутентификация, авторизация, логирование и мониторинг, могут быть реализованы как отдельные сервисы, которые можно повторно использовать различными бизнес-сервисами.
2. Шаблоны и библиотеки: Повторяющиеся задачи эксплуатационной части могут быть реализованы в виде шаблонов или библиотек, которые могут быть использованы во множестве разных проектов.
3. ESB (Enterprise Service Bus): ESB служит посредником между различными сервисами и может обрабатывать задачи маршрутизации, преобразования сообщений и обеспечения безопасности, тем самым обеспечивая многократное использование эксплуатационного кода.

Эти подходы позволяют обеспечить гибкость и повторное использование как бизнес-логики, так и эксплуатационных компонентов в различных контекстах.

Глава 17. Архитектура микросервисов

Почему для архитектуры микросервисов такую важную роль играет концепция ограниченного контекста?

Концепция ограниченного контекста играет решающую роль в архитектуре микросервисов по нескольким причинам.

Во-первых, он обеспечивает четкую границу вокруг каждой службы, что помогает изолировать изменения и зависимости в этом конкретном контексте. Это упрощает управление и развитие отдельных сервисов, не затрагивая другие. Он также продвигает принцип «единой ответственности», поскольку каждая служба должна иметь одну главную цель или задачу.

Во-вторых, ограниченные контексты помогают эффективно определить границы системы. Они дают четкое определение того, что является частью системы, а что нет, что может быть полезно для проектирования и реализации системы. Это помогает избежать ненужных зависимостей между сервисами и способствует модульности и развязке.

В-третьих, ограниченный контекст обеспечивает эффективное общение и координацию между командами, работающими над разными частями системы. Они обеспечивают общее понимание терминологии и концепций, специфичных для предметной области системы, что может облегчить сотрудничество и уменьшить путаницу или недопонимание.

Подводя итог, можно сказать, что концепция ограниченного контекста имеет решающее значение в архитектуре микросервисов для создания более управляемой и масштабируемой системы за счет обеспечения четких границ вокруг сервисов, эффективного определения границ системы, обеспечения эффективного взаимодействия между командами, а также продвижения модульности и разделения.

Каковы три способа определения надлежащей гранулярности микросервисов?

1. Определение надлежащей гранулярности (размерности) микросервисов зависит от многих факторов, таких как сложность бизнес-логики, количество внешних зависимостей, а также требования к масштабируемости и доступности системы. Варианты могут включать:

— Определение размера микросервиса по функциональным возможностям, которыми он обладает.

— Размер микросервиса определяется его внешними зависимостями и сложностью бизнес-логики.

— Микросервис может иметь разную гранулярность, основанную на различных критериях (например, количестве функций, объемом базы данных).

2. Sidecar-компонент может включать в себя следующие функции:

— Конфигурация и управление микросервисом.

— Логирование, мониторинг и трассировка запросов к микросервису.

— Обеспечение интеграции с другими сервисами через API.

— Выполнение функций, которые не являются основной бизнес-логикой (например, кэширование).

3. Оркестроция и хореография — это два разных подхода к организации работы с микросервисами:

— Оркестрация (также известная как оркестр) представляет собой централизованное управление, в котором один сервис или система управляет работой других.

— Хореография — это гибридный подход, основанный на оркестрации и реактивности, где каждый микросервис самостоятельно управляет своей работой в соответствии с собственными правилами.

— Основные аспекты этих подходов включают планирование, автоматическое масштабирование и отказоустойчивость.

Какие функции могут быть заложены в sidecar-компонент?

Sidecar-компонент — это дополнительный компонент, который работает с основными сервисами для выполнения функций, которые не могут быть выполнены напрямую. Они обычно используются для логирования, метрики, трассировки и других задач, которые помогают следить за работой основного сервиса.

Возможными функциями sidecar-компонента могут быть:

1. Логирование — Sidecar может собирать и хранить информацию о работе основного сервиса, что помогает в отладке.

2. Метрики — Sidecar может сбор статистических данных о работе основного сервиса и предоставлять эту информацию пользователю.

3. Трассировка — Sidecar может помочь в отслеживании потоков запросов между различными компонентами системы.

4. Конфигурирование — Sidecar может предоставлять интерфейс для конфигурирования основного сервиса.

5. Изоляция — Sidecar может выполнять функции, которые не должны быть выполнены напрямую в основном сервисе.

6. Автоматизация — Sidecar может автоматизировать часть работы основного сервиса, что ускоряет его работу и снижает риски ошибок.

7. Улучшение производительности — Sidecar может помочь в улучшении производительности основного сервиса путем анализа статистики его работы и предлагая оптимизации.

8. Расширение функционала — Sidecar может добавлять к основному сервису новое функциональное возможности, которых не предоставляет основной сервис.

В чем разница между оркестровкой и хореографией? Что из них поддерживается микросервисами? Не проще ли в микросервисах воспользоваться одним стилем обмена сообщениями?

1. Концепция ограниченного контекста — это способ организации микросервисов таким образом, что каждый сервис работает в своем собственном процессе и имеет доступ к определенным данным. Это позволяет избежать проблем с гонкой (concurrency) и увеличивает гибкость системы.

2. Три способа определения надлежащей гранулярности микросервисов — это разбиение сервиса на базовые функции, использование домена-специфичных языков и создание отдельного сервиса для каждой основной функции.

3. Функции, которые могут быть заложены в sidecar-компоненте — это дополнительные функциональности, которые можно подключить к основному микросервису. Они обычно используются для выделения специфических задач, таких как логирование, метрика и трассировка.

4. Оркестровка (orchestration) — это процесс управления работой группы сервисов, которые взаимодействуют друг с другом. Он гарантирует, что все зависимые сервисы будут работать правильно и можно будет откатить изменения, если они приведут к неработающему состоянию. Хореография (choreography) — это процесс управления взаимодействием между сервисами без гарантий их работы. Она позволяет большее гибкость, но может привести к непредсказуемым результатам, если не все сервисы будут в состоянии отработать событие.

5. Сага (saga) — это последовательность транзакций, которые должны быть завершены всегда, чтобы операция считалась успешно проведена. Она используется в системах, где необходимо гарантировать ACID-согласованность (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability).

6. Высокий уровень поддержки гибкости, тестируемости и развертываемости в микросервисах — это один из ключевых преимуществ микросервисной архитектуры. Она позволяет быстро развивать, тестировать и развертывать отдельные сервисы независимо друг от друга.

Обратите внимание, что хореография может работать лучше с большим количеством взаимодействий и несколькими стилями обмена сообщений, чем оркестровка. Однако, это зависит от конкретной архитектуры системы и может быть подходящим в определенных случаях.

Что такое сага в микросервисах?

Сага (Saga) — это паттерн проектирования, который представляет собой последовательность локально атомарных транзакций, где каждая транзакция обновляет свое собственное состояние. Сага гарантирует, что все транзакции в цепочке будут успешно завершены или откатятся до начала. Это позволяет избежать проблем с несогласованными данными и гарантирует атомарность транзакций, что означает, что все операции в цепочке либо завершаются успешно, либо ни одна из них не выполняется.

В контексте микросервисов, Сага может использоваться для обработки транзакций между различными сервисами. Каждая транзакция представляет собой команду или запрос к определенному микросервису, который должен быть успешно выполнен для цепочки транзакций оставаться атомарной и всегда возвращать результат.

Почему в микросервисах высокий уровень поддержки гибкости, тестируемости и развертываемости?

В архитектуре микросервисов высокий уровень поддержки гибкости, тестируемости и развертываемости достигается по следующим причинам:

Гибкость:

1. Независимость сервисов: Каждый микросервис представляет собой отдельную единицу функциональности, которая может быть разработана, обновлена и развернута независимо от других сервисов.
2. Разделение обязанностей: Микросервисы позволяют командам сосредоточиться на конкретных бизнес-функциях, что упрощает адаптацию и изменение отдельных частей системы без затрагивания всей системы.
3. Технологическая изоляция: Разные микросервисы могут использовать разные технологии и языки программирования, которые лучше всего подходят для решения конкретной задачи.

Тестируемость:

1. Изолированные тесты: Поскольку микросервисы являются независимыми компонентами, их легче тестировать в изоляции, что повышает качество и точность тестирования.
2. Контейнеризация: Использование контейнеров (например, Docker) позволяет воспроизводить среды тестирования с высокой степенью точности, что снижает вероятность ошибок при переходе из тестовой среды в производственную.
3. Автоматизация: Возможности автоматизированного тестирования (CI/CD) усиливают контроль качества за счет регулярного выполнения тестов при каждом изменении кода.

Развертываемость:

1. Независимое развертывание: Микросервисы можно развертывать по отдельности без необходимости деплоя всей системы, что ускоряет выпуск новых фич и исправлений.
2. Горизонтальное масштабирование: Микросервисы легко масштабируются горизонтально путем добавления дополнительных экземпляров сервиса без изменения кода или архитектуры.
3. Оркестрация и управление контейнерами: Инструменты оркестрации контейнеров (например, Kubernetes) автоматизируют процесс развертывания, управления и масштабирования микросервисами, обеспечивая высокую надежность и эффективность.

Эти аспекты делают архитектуру микросервисов особенно привлекательной для разработки сложных приложений, требующих высокой степени гибкости, оперативного тестирования и частого развертывания обновлений.

Каковы две причины возникновения в микросервисах проблем с производительностью?

1. **Различные нюансы производительности**: В микросервисах часто приходится сталкиваться с различными нюансами, которые могут повлиять на производительность. Например, необходимость в регулярном обновлении и развертывании микросервисов может привести к дополнительным затратам времени и ресурсов.

2. **Взаимная зависимость между сервисами**: Если в системе есть много независимых микросервисов, то каждый из них может работать с собственной базой данных и иметь свои зависимости. Это может привести к ситуациям, когда один сервис зависит от другого для выполнения своей функции, что может повлиять на производительность системы.

К какому типу разбиения относится архитектура микросервисов: к техническому или к предметному?

Архитектура микросервисов может быть разбита как на технические, так и на предметные компоненты.

1. Разбитие по техническому признаку: В этом случае архитектура микросервисов разделяется на основе функциональности, которая может быть выполнена отдельными сервисами. Например, пользовательский интерфейс (UI), авторизация и аутентификация могут быть разбиты на отдельные микросервисы для упрощения управления и масштабирования.

2. Разбитие по предметному признаку: В этом случае архитектура микросервисов разделяется на основе бизнес-функций, которые могут быть выполнены отдельными сервисами. Например, система управления заказами может иметь микросервис для обработки оплат и других транзакций, а другой микросервис для управления состоянием заказов.

В общем случае, оба типа разбиений могут быть использованы вместе, и каждый из них может давать больше информации о системе другим сервисам.

Дайте описание топологии, при которой в экосистеме микросервисов может быть только один квант.

В контексте архитектуры микросервисов, «кванта» чаще всего связывается со стилем организации сервисов и взаимодействий между ними. Один из возможных сценариев — это топология, при которой может существовать только один «квант» или основной узел, через который проходит вся информация. В таком случае все запросы инициируются от этого ключевого сервиса, а остальные — подключаемые компоненты.

В данной топологии каждый следующий уровень (квант) будет содержать небольшое количество сервисов, которые взаимодействуют друг с другом для обработки запроса. Это похоже на топологию многоуровневой архитектуры, но основной отличием является единственность ключевого узла — «кванта».

Такое представление может помочь в организации и управлении экосистемой микросервисов, однако для ее реальной реализации необходимы методы измерения зависимостей между сервисами.

В зависимости от конкретной архитектуры микросервисов, один тип разбиения может быть предпочтительнее другого. Например, если система имеет много функциональных возможностей и требуется максимально упростить управление, то техническое разбиение может быть предпочтительнее. Если система более специализирована и имеет множество предметных областей, которые необходимо разделить для улучшения производительности, то разбиение по предметному признаку может быть более эффективным.

Как в архитектуре микросервисов решается вопрос многократного использования кода предметных областей? А как этот же вопрос решается в отношении кода эксплуатационной части?

Архитектура микросервисов играет важную роль для управления концептуальным и эксплуатационным контекстами, поскольку она разделяет функциональность между небольшими сервисами. Концептуальное контекст — это все объекты и правила внутри системы, которые относятся к предметной области (например, пользователи, продукты, заказы). Эксплуатационный контекст — это все объекты и правила внутри системы, которые относятся к инфраструктуре (например, сервера, базы данных). Разбитие на микросервисы позволяет изолировать эксплуатационный контекст от концептуального, что упрощает управление и обновление инфраструктуры.

Два основных способа решения вопроса многократного использования кода предметных областей в архитектуре микросервисов — это разделение кода по функциям и его модульность. Разделение кода по функциям позволяет избежать дублирования кода, а модульность позволяет легко обновлять или заменять отдельные части системы без необходимости менять весь код.

Архитектура микросервисов относится к техническому разбиению, так как она основана на разделении функциональности между независимыми сервисами. Однако, это не помешает ей использовать предметное разбиение внутри каждого микросервиса.

В архитектуре микросервисов возникают проблемы с производительностью, такие как задержки, избыточный трафик и недостаток ресурсов. Эти проблемы могут быть вызваны чрезмерной синхронизацией между микросервисами или неправильной организацией обмена данными.

В архитектуре микросервисов решением вопроса многократного использования кода предметных областей является разделение кода по функциям и его модульность, а также правильная организация обмена данными между микросервисами.

В отношении кода эксплуатационной части архитектуры микросервисов решением является использование инфраструктуры, основанной на контейнеризации и оркестрации (например, Docker и Kubernetes), которая позволяет легко управлять и обновлять инфраструктуру.

Глава 18. Выбор подходящего архитектурного стиля

Каким образом архитектура данных (структура логических и физических моделей данных) влияет на выбор архитектурного стиля?

Архитектура данных, как логическая и физическая модель данных, определяет основную структуру системы. Она влияет на выбор архитектурного стиля следующим образом:

1. **Влияние на выбор стиля**: Архитектура данных определяет, какие принципы разбиения данных и обмена данными будут использованы в системе. Например, если система должна быть масштабируемой, то модель данных может быть разделена на несколько баз данных для распределения нагрузки.

2. **Влияние на используемый стиль**: Архитектура данных также определяет, какой стиль обмена данными будет использован в системе. Например, если система должна быть масштабируемой и устойчивой к изменениям, то модель данных может включать в себя агрегацию данных для обработки больших нагрузок.

3. **Шаги архитектора**: Архитектор должен определить структуру логических и физических моделей данных, выбрав соответствующие принципы разбиения данных (например, разделение на базы данных) и стили обмена данными.

4. **Зависимость от внешних факторов**: Архитектура данных также зависит от других внешних факторов, например баз данных, которые используются для хранения и обработки данных.

5. **Влияние на процесс разработки ПО**: Архитектура данных может влиять на процесс разработки ПО, определив его характеристику (например, гибкость).

6. **Изолированность данных**: Архитектура данных также может влиять на изоляцию данных — это способ разделения информации между различными компонентами системы, что позволяет управлять ее отдельно.

Все эти факторы влияют на выбор архитектурного стиля и определение структуры логических и физических моделей данных, которые будут использованы для построения системы.

Как она влияет на ваш выбор используемого архитектурного стиля?

Архитектурный стиль, который вы будете использовать для проектирования вашего магазина сэндвичей, влияет на ваш выбор архитектурного стиля. Выбранный архитектурный стиль определит основную структуру и принципы проектирования системы, которые будут использоваться для ее разработки.

Например, выбранный архитектурный стиль может определять, как будет организовано взаимодействие различных компонентов системы (например, базы данных, сервера приложений, пользовательские интерфейсы), и какими методами будет достигнута взаимодействие между ними.

Также, архитектурный стиль может определять принципы организации кода (например, модульность или процедурное программирование), способности системы обрабатывать различные типы запросов и обновлений данных.

В результате, выбранный архитектурный стиль будет определять основной подход к проектированию вашего магазина сэндвичей и способность его реализовать.

Опишите шаги, предпринимаемые архитектором для определения стиля архитектуры, принципа разбиения данных и стилей обмена данными.

Шаг 1: Определение основных архитектурных свойств

Первое, что делает архитектор — это определить основные характеристики системы. Эти характеристики могут включать в себя:

— Система будет линейной или нелинейной?

— Будут ли данные статическими или динамическими?

— Какой уровень абстракции предполагается использовать (централизованный, децентрализованный)?

— Будут ли данные разделены на отдельные части?

— Какой уровень доступа предполагается использовать (публичный, частный)?

Шаг 2: Определение ключевых свойств

Затем архитектор определяет ключевые характеристики системы. Эти характеристики могут включать в себя:

— Какой тип баз данных будет использоваться (реляционная, не-реляционная)?

— Будут ли данные хранятся локально или удаленно?

— Какой тип обмена данными предполагается использовать (синхронный, асинхронный)?

— Будут ли данные шифрованы при хранении?

— Какой уровень безопасности предполагается использовать (базовая, средняя, высокая)?

Шаг 3: Описание архитектуры

После определения основных и ключевых свойств, архитектор описывает систему. Это может включать в себя диаграммы компонентов, последовательности данных и другие графические элементы для представления архитектуры.

Шаг 4: Документирование решений

После описания архитектуры, архитектор документирует свои решения в виде технических спецификаций или других документах. Это помогает команде быстро понять контекст и применить его для разработки системы.

Какие факторы могут повлиять на выбор распределенной архитектуры?

При выборе распределенной архитектуры для разработки программного обеспечения учитываются множество факторов. Вот основные из них:

1. Требования к масштабируемости:

• Приложения, которые ожидают значительного роста нагрузки (например, увеличение количества пользователей или объема данных), могут лучше справляться с этим ростом, используя распределенную архитектуру.

2. Независимость и автономность компонентов:

• Если приложение состоит из модулей, которые должны развиваться и обновляться независимо друг от друга, распределенная архитектура позволяет разрабатывать и развертывать эти компоненты без затрагивания всей системы.

3. Производительность и задержки:

• В некоторых сценариях требуется минимизировать задержки или повысить производительность за счет географически распределенных серверов, что возможно в рамках распределенной архитектуры.

4. Гибкость и адаптивность:

• Возможность быстро реагировать на изменения требований бизнеса или технологий также является важным фактором. Распределенные системы легче адаптируются к новым условиям благодаря своей модульности.

5. Устойчивость к отказам:

• Для критически важных приложений важна высокая доступность и устойчивость к отказам. Распределенная архитектура позволяет добиться этого за счет дублирования сервисов и автоматического переключения на резервные копии при сбоях.

6. Организационная структура команды:

• Если команда разработки распределена по разным регионам или специализированным направлениям, это может подтолкнуть к использованию распределенной архитектуры для более эффективной работы.

7. Интеграция с внешними системами:

• Необходимость взаимодействия с различными внешними системами и сервисами также может требовать использования распределенной архитектуры для лучшей интеграции и управления этими взаимодействиями.

8. Безопасность данных:

• В случаях, когда данные имеют разные уровни конфиденциальности или требуют специфических мер безопасности, распределенная архитектура помогает лучше контролировать доступ и защиту данных.

9. Экономические факторы:

• Стоимость инфраструктуры и её поддержания также играет роль. Иногда использование облачных решений в рамках распределенной архитектуры может быть экономически более целесообразным по сравнению с традиционными монолитными системами.

Учитывая все эти факторы, можно сделать обоснованный выбор в пользу распределенной архитектуры для конкретного проекта или организации.