آموزش معماری نرم‌افزار : اساس‌ها، مفاهیم، و الگوهای کلیدی
معماری نرم‌افزار، مجموعه‌ای از روش‌ها و اصول در طراحی و ساختار سیستم‌های نرم‌افزاری است، که نحوه تعامل بخش‌های مختلف سیستم با یکدیگر را مشخص می‌کند.. با توجه به اهمیت فزاینده‌ی فناوری در عرصه‌ی کسبوکار، دوره آموزش معماری نرم‌افزار یک فرصت بی‌نظیر برای کسانی است که می‌خواهند در این حوزه پیشتاز باشند. این دوره به شما کمک می‌کند تا با مفاهیم اساسی و پیچیدگی‌های معماری نرم‌افزار آشنا شوید و مهارت‌های لازم برای طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های نرم‌افزاری کارآمد را کسب کنید. از اصول اولیه تا تکنیک‌های پیشرفته، این دوره شما را برای مواجهه با چالش‌های مدرن توسعه نرم‌افزار آماده می‌کند، و به شما دانش و ابزارهای لازم برای تبدیل شدن به یک معمار نرم‌افزار موفق را می‌دهد.
در دنیای فناوری اطلاعات که به سرعت در حال تکامل است، دو سوال اساسی که بسیاری از متخصصان و علاقمندان به حوزه نرم‌افزار با آن مواجه می‌شوند این است: معمار نرم‌افزار کیست و معماری نرم‌افزار چیست . این دو سوال، درک عمیقی از نقش‌ها و ساختارهای موجود در عرصه توسعه نرم‌افزار را می‌طلبند.
معمار نرم‌افزار به فردی اطلاق میشود که مسئول طراحی بنیادین سیستم‌های نرم‌افزاری است. این نقش فراتر از برنامه‌نویسی ساده است و شامل تصمیم‌گیری‌های مهم در مورد ساختار کلی و رویکردهای فنی برای یک پروژه نرم‌افزاری میشود. معماران نرم‌افزار باید دیدگاهی جامع نسبت به نیازهای کسبوکار و محدودیت‌های فنی داشته باشند و راه‌حل‌هایی را طراحی کنند که هم به لحاظ فنی قابل اجرا و هم منطبق بر اهداف تجاری باشند.در مقابل، معماری نرم‌افزار به مجموعه‌ای از اصول و روش‌هایی اشاره دارد که در طراحی و ساختاردهی سیستم‌های نرم‌افزاری به کار می‌روند. این مفهوم، اساسی‌ترین بخش‌های یک سیستم نرم‌افزاری را شامل میشود و شیوه‌ی تعامل این بخش‌ها با یکدیگر را تعریف می‌کند. معماری نرم‌افزار، راهنمایی برای توسعه‌دهندگان و معماران است تا بتوانند سیستم‌هایی پایدار، کارآمد و قابل توسعه بسازند.بنابراین، درک صحیح از این دو مفهوم برای هر کسی که در حوزه توسعه و مدیریت نرم‌افزار فعالیت دارد، امری حیاتی است. معماران نرم‌افزار با تسلط بر معماری نرم‌افزار، نه تنها در طراحی سیستم‌های نرم‌افزاری موفق عمل می‌کنند، بلکه در شکل‌دهی آینده دیجیتالی ما نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند.
در راستای پاسخ به نیازهای مداوم و پیچیده‌تر صنعت نرم‌افزار، دوره آموزش معماری میکروسرویس به شما امکان می‌دهد تا با یکی از جدیدترین و محبوب‌ترین رویکردهای معماری نرم‌افزار آشنا شوید. این دوره تمرکز خود را بر توسعه مستقل، مدیریت‌پذیر و کارآمد سرویس‌های نرم‌افزاری قرار داده است، به گونه‌ای که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا سیستم‌های پیچیده‌تر را به صورت مجموعه‌ای از خدمات کوچک و مستقل مدیریت کنند. این دوره به شما نه تنها دانش فنی لازم برای طراحی و پیاده‌سازی معماری میکروسرویس را می‌دهد، بلکه شما را با بهترین شیوه‌ها و الگوهای این حوزه آشنا می‌سازد، به گونه‌ای که قادر خواهید بود در محیط‌های کاری مختلف به طور موثری از این معماری استفاده کنید.
در بخش آموزش Domain Driven Design از دوره ، شما با یکی از مهمترین و تأثیرگذارترین رویکردها در طراحی نرم‌افزار آشنا می‌شوید. DDD یک رویکرد منحصربه‌فرد برای توسعه نرم‌افزار است که تمرکز اصلی آن بر درک عمیق دامنه کسبوکار و ایجاد مدل‌های نرم‌افزاری منطبق بر آن است. این رویکرد به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا نرم‌افزارهایی طراحی کنند که نه تنها از لحاظ فنی کارآمد هستند، بلکه به طور مستقیم به حل مسائل واقعی کسبوکار می‌پردازند.
Domain-Driven Design + Microservice
در دوره حرفه‌ای "Microservice + DDD"، ما به بررسی و آموزش اصول معماری و طراحی مبتنی بر دامنه (DDD) در کنار استفاده ازسبک معماری میکروسرویس‌ها می‌پردازیم. این دوره به شما مفاهیم و مهارت‌های لازم برای ساخت و مدیریت سیستم‌های نرم‌افزاری پیچیده و مقیاس‌پذیر با استفاده از معماری میکروسرویس ها و رویکرد DDD را آموزش می‌دهد.
گسترش دوره معماری نرم‌افزار با اضافه شدن PHP، Node.js و به زودی پایتون و جاوا
پروژه معماری نرم‌افزار که بر پایه دات‌نت (ASP.NET) اجرا میشود، با اضافه شدن زبان‌های PHP و Node.js در حال گسترش است. همچنین، در آینده نزدیک، زبان‌های پایتون و جاوا نیز به این دوره اضافه خواهند شد تا دانشجویان بتوانند با گستره وسیع‌تری از زبان‌ها و فناوری‌ها کار کنند.
سرفصل های دوره جامع معماری نرم افزار
فصل اول : آموزش Domain-Driven Design
Domain-Driven Design یک رویکرد طراحی است که تأکید بر ساخت سیستم‌های نرم‌افزاری حول دانش و مفاهیم هسته دامنه یک کسب وکار دارد.
آموزش و یادگیری Domain-Driven Design (DDD)به عنوان یک فرآیند مهم و حیاتی در توسعه نرم‌افزارها تلقی میشود. DDD یک متدولوژی طراحی است که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا با فهم عمیقتری از دامنه کسبوکار مواجه شوند و سپس طراحی مدل‌های نرم‌افزاری مطابق با این دامنه را انجام دهند. این رویکرد تأکید دارد که درک درست از ساختار و فرآیندهای دامنه، اساساً برای طراحی مؤثر سیستم‌های نرم‌افزاری حیاتی است. با آموزش DDD، توسعه‌دهندگان قادر به ارتباط بهتر با کارفرما، تیم‌های مختلف و حتی خودشان خواهند بود. این بهبود در ارتباطات و درک یادگیری دید جدیدی به توسعه نرم‌افزارها می‌بخشد و نهایتاً به تولید سیستم‌های مطابق با نیازهای واقعی کسبوکار کمک می‌کند.
اهمیت Domain-Driven Design شامل موارد زیر است:
- تمرکز بر روی مشکل دامنه کسب و کار(Problem Focus): از توسعه‌دهندگان می‌خواهد که به صورت کامل به درک و توجه به دامنه‌ی کسبوکار و مسائل واقعی آن بپردازند. این امر به آنها کمک می‌کند تا مدل‌های دقیق‌تر و کارآمد‌تری از سیستم‌ها ایجاد کنند.
- زبان فراگیر(Ubiquitous Language): از یک زبان فراگیر (Ubiquitous Language) استفاده می‌کند که بین توسعه‌دهندگان و متخصصان دامنه کسبوکار به اشتراک گذاشته میشود. این زبان مشترک باعث ایجاد تفاهم عمیق و صحیح بین تیم‌ها و سازمان میشود.
- تفکر و تدوین مدل‌ها (Modeling): تأکید بر توسعه مدل‌های دقیق و مفید از دامنه‌ی کسبوکار دارد. این مدل‌ها به صورت مداوم بازبینی و به‌روزرسانی می‌شوند و به تیم‌ها کمک می‌کنند تا سیستم را بهبود دهند.
- مدیریت پیچیدگی (Managing Complexity): به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا پیچیدگی‌های معماری و دامنه‌ی کسبوکار را به صورت مدیریت‌شده مدل‌سازی کنند. این امر باعث سهولت توسعه، تست و نگهداری سیستم‌ها میشود.
- یکپارچگی سازمانی (Organizational Alignment): باعث تعامل و هماهنگی بهتر بین توسعه‌دهندگان، تجارت، و سایر اعضای تیم میشود. این هماهنگی کمک می‌کند تا سازمان بهتر به نیازهای کسبوکار پاسخ دهد.
با این ویژگی‌ها و اهمیت‌های ذکر شده، DDD به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا سیستم‌های نرم‌افزاری قابل فهم، انعطاف‌پذیر و بهینه‌تری ایجاد کرده و به بهبود فرآیندهای توسعه و ارتقاء کسبوکار کمک کند.
در بخش اول، ما به بررسی Design Smell های معروف می پردازیم و سپس با اصول طراحی شی‌گرا آشنا می‌شویم. همچنین به معماری Enterprise، Smell Designها، و اصولی چون SoC، YAGNI، DRY و KISS می‌پردازیم و نحوه‌ی پیاده‌سازی آنها در پروژه‌ها را بررسی می‌کنیم.
- معماری Enterprise: مفهوم و اهمیت معماری Enterprise در طراحی نرم‌افزار.
- شناخت Smell Design های متداول و نشانه‌های آنها: آشنایی با نشانه‌ها و نشانگان طراحی ناپایدار و ناکارآمد.
- اصول طراحی شی گرا SOLID: مفهوم و اهمیت اصول SOLID در طراحی شیءگرا.
- Single Responsibility Principle: آموزش اصل یگانگی مسئولیت در اصول SOLID.
- Open Close Principle: آموزش اصل باز بودن و بسته بودن در اصول SOLID.
- Liskov Substitution Principle: آموزش اصل جایگزینی لیسکوف در اصول SOLID.
- مفهوم جدایی واسط‌ها (Principle Segregation Interface) در مهندسی نرم‌افزار: توضیح در مورد جدایی واسط‌ها در طراحی نرم‌افزار.
- Dependency Inversion Principle: تشریح اصل معکوس‌سازی وابستگی در اصول SOLID.
- آشنایی با تکنیک تزریق وابستگی یا Dependency Injection : توضیح در مورد تزریق وابستگی و کاربردهای آن.
- آشنایی با IoC های معروف دات‌نت و نحوه استفاده از آنها: معرفی و کاربردهای Inversion of Control (IoC) در دات‌نت.
- مثال عملی و انجام پروژه در دوره: ارائه مثال‌های عملی و انجام پروژه‌های عملی در زمینه طراحی محور شده بر دامنه.
بخش دوم : آموزش Test Driven Development (TDD)
در دنیای پیشرفته فناوری اطلاعات، تست نرم‌افزار مهمترین ابزار برای اطمینان از عملکرد و کیفیت یک نرم‌افزار است. اینجاست که تست نرم‌افزار به عنوان یک روش حیاتی برای اطمینان از عملکرد صحیح و بهینه یک نرم‌افزار بیان میشود. بیایید یک سفر جذاب به دنیای تست نرم‌افزار آغاز کنیم و این تجربه جذاب را تا آخر همراهی کنیم.
1. تست نرم‌افزار: نگاهی اجمالی
در اینجا، با مفهوم تست نرم‌افزار آشنا می‌شویم و به بررسی انواع مختلف تست‌های نرم‌افزاری می‌پردازیم:
آشنایی با انواع تست‌ها:
- تست (Integration Testing)
- تست (Unit Testing)
- تست (End-to-End Testing)
2. Development Driven Test (TDD): ساختاری نوین برای تضمین کیفیت
در این قسمت، با مفهوم تست محور توسعه (TDD) آشنا می‌شویم و به مفاهیم و اصول آن پرداخته و چگونگی اجرای آن را در طراحی نرم‌افزار بررسی می‌کنیم.
3. طراحی برای تست‌پذیری: گام‌هایی که ما را به کیفیت نزدیک می‌کند
در این بخش، چگونگی طراحی و پیاده‌سازی نرم‌افزار به‌گونه‌ای که تست‌پذیر باشد، مورد بحث قرار می‌گیرد. اینجاست که یک نرم‌افزار قابل اطمینان و کارآمد را طراحی می‌کنیم.
4. مهارت‌های ضروری تست‌نویسی: اصول و تکنیک‌های Mocking
در این مرحله، با اصول نوشتن تست و تکنیک‌های Mocking آشنا می‌شویم که اساسی‌ترین ابزارها برای اجرای تست‌ها به‌صورت موثر و کارآمد می‌باشند.
5. پروژه عملی و تجربی: اجرای اصول و تست‌ها در عمل
اینجاست که اصول یادگرفته شده را در یک مثال عملی و پروژه واقعی اجرا کرده و تجربه جذابی از تست نرم‌افزار در دنیای واقعی کسب می‌کنیم.
1. مفهوم و رویکرد Domain-Driven در طراحی نرم‌افزار
در اینجا با اصول و مفاهیم مهم مرتبط با رویکرد Domain-Driven در طراحی نرم‌افزار آشنا می‌شویم، که به ما کمک می‌کند تا طراحی نرم‌افزار را به یک سطح جدید از کیفیت و کارایی برسانیم.
2. کشف و شناسایی مسائل با محوریت توسعه مبتنی بر رفتار (BDD)
در این بخش، به بررسی تکنیک‌های BDD و کشف مسائل محور رفتاری در توسعه نرم‌افزار می‌پردازیم، که این مسائل به تعیین راهکارها و طراحی نرم‌افزار کمک می‌کنند.
3. Event Storming و استراتژی طراحی
مفاهیم و اهمیت Event Storming و استراتژی‌های طراحی را بررسی می‌کنیم که به طراحی مبتنی بر رویداد و مدل‌سازی دامنه کمک می‌کنند.
4. Ubiquitous Language، Domain Model، و مفاهیم Domain
در اینجا با مفهوم Ubiquitous Language، Domain Model و سایر مفاهیم اساسی Domain آشنا می‌شویم که اساس تعریف و طراحی مدل‌های دامنه می‌باشند.
5. بررسی انواع SubDomain ها
آموزش انواع SubDomain از جمله Core domain، Generic domain، و Supporting domain را بررسی می‌کنیم.
6. Bounded Context و مدیریت مرزها
در این بخش، با مفهوم Bounded Context و چگونگی مدیریت و مدل‌سازی مرزها بین Context های مختلف آشنا می‌شویم.
7. ارتباطات و پیاده‌سازی میان Bounded Context
بررسی ارتباطات و روش‌های پیاده‌سازی Access Control List (ACL) جهت ارتباط بین Bounded Context ها.
8. بررسی سند Context Map
در اینجا با مفهوم Context Map و اهمیت تدوین مستند معماری آشنا می‌شویم.
9. مفاهیم Aggregate، Aggregate Root ، Value Object، و Entity
بررسی مفاهیم Aggregate، Aggregate Root ، Value Object، و Entity در طراحی مدل‌های دامنه.
10. آشنایی با انواع Service ها و Repository در Domain
معرفی و بررسی مفاهیم Service ها (مانند Application Service) و Repository در محدوده دامنه.
11. آشنایی با Domain Event ها
مفهوم و نقش Domain Event ها در مدل‌سازی دامنه و اثرگذاری آنها بر طراحی نرم‌افزار.
در این قسمت، با Domain Centric Architecture ها آشنا می‌شویم و روی ارائه آموزش و پیاده‌سازی معماری‌های پیاز (Onion Architecture) و معماری شش ضلعی (Architecture Hexagonal) تاکید داریم. همچنین، مفهوم معماری Clean نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد.
1. آشنایی با معماری‌های Domain Centric
ارائه مفاهیم و اهمیت معماری‌های متمرکز بر دامنه، همچون معماری پیاز.
2. پیاده‌سازی معماری پیاز (Architecture Onion) و نحوه لایه‌بندی
آموزش و توضیحات جامع بر روی پیاده‌سازی معماری پیاز و نحوه‌ی لایه‌بندی در آن.
3. آشنایی با معماری Clean
بررسی اصول و مفاهیم Domian Centric Architecture و چگونگی اجرای آن در طراحی نرم‌افزار.
4. بررسی لایه Domain
مفهوم Business logic و روش جداسازی آن از زیرساخت نرم‌افزار (persistence Ignorance) و بررسی الگوهای متداول در این لایه، از جمله ( Factory Method , Builder , State)
5. بررسی لایه Application
در این بخش، به مرور وظایف لایه‌ی Application پرداخته و نقش اصلی این لایه در ساختار نرم‌افزار را بررسی خواهیم کرد.
- آموزش مفهوم Application Logic :
آشنایی با اصول و مفاهیم مهم مرتبط با لجیک (Logic) در لایه‌ی Application و نحوه‌ی پیاده‌سازی آن.
- بررسی الگوهای متداول این لایه :
مرور الگوهای پرکاربرد در لایه‌ی Application از جمله Facade، Event Aggregator، و Service و نحوه‌ی استفاده از آنها.
- الگوی Mediator :
بررسی الگوی Mediator و نقش آن در سازماندهی ارتباطات بین اجزای سیستم در لایه‌ی Application.
- الگوی Adapter :
معرفی الگوی Adapter و نحوه‌ی استفاده از آن در تبدیل رابط‌های مختلف در لایه‌ی Application.
- الگوی Command :
مفهوم و نحوه‌ی استفاده از الگوی Command در طراحی نرم‌افزار و اثربخشی آن در لایه‌ی Application.
6. بررسی لایه Persistence:
مرور و بررسی لایه‌ی Persistence که مرتبط با دسترسی و ذخیره‌سازی داده‌ها در سیستم است.
- پیاده‌سازی الگوی Repository و Unit of Work :
آموزش نحوه‌ی پیاده‌سازی الگوی Repository و Unit of Work برای مدیریت داده‌ها در لایه‌ی Persistence.
- یادگیری نحوه‌ی Map کردن Entityها و Value Objectها :
آموزش نحوه‌ی نگاشت (Mapping) Entityها و Value Objectها در EntityFramework
- نحوه‌ی مدیریت همزمانی (Concurrency) :
آشنایی با روش‌های مدیریت همزمانی در دسترسی به داده‌ها و اطمینان از سالم بودن عملیات همزمان.
7. بررسی لایه Presentation
معرفی و بررسی لایه Presentation که وظیفه نمایش و ارتباط با کاربر را دارد.
- نگاهی به مفهوم Task-Based UI:
آشنایی با مفهوم Task-Based UI و نحوه‌ی پیاده‌سازی آن در طراحی رابط کاربری.
1. آشنایی با رویکرد AOP و پیاده‌سازی آن
آشنایی با رویکرد برنامه‌نویسی مبتنی بر جلوه‌ها (AOP) و نحوه‌ی پیاده‌سازی آن در ساختار نرم‌افزاری.
2. پیاده‌سازی Logging
روش‌ها و نحوه‌ی پیاده‌سازی سیستم ثبت و ذخیره‌سازی لاگ‌ها (logging) به منظور نظارت و رصد عملکرد نرم‌افزار.
3. پیاده‌سازی Authentication و Authorization
نحوه‌ی پیاده‌سازی و مدیریت فرآیند احراز هویت و کنترل دسترسی‌ها در نرم‌افزار.
4. Security (امنیت)
بررسی و معرفی مفهوم امنیت در سیستم‌های نرم‌افزاری و اعمال تکنیک‌های امنیتی.
5. آشنایی با مفهوم Claim-Based Identity
معرفی و آشنایی با مفهوم هویت مبتنی بر ادعا (Claim-Based Identity) و نحوه‌ی استفاده از آن در سیستم‌ها.
6. پیاده‌سازی مکانیزم احراز هویت
نحوه‌ی پیاده‌سازی سیستم احراز هویت جهت تضمین امنیت و اعتبار سیستم.
7. پیاده‌سازی مکانیزم ثبت رویدادها (Event Log)
روش‌ها و نحوه‌ی ثبت و نگهداری رویدادهای مختلف در سیستم به منظور رصد و اطلاعات‌دهی.
8. پیاده‌سازی مکانیزم ثبت Exception Log و معرفی کتابخانه‌های مرتبط
نحوه‌ی پیاده‌سازی سیستم ثبت و مدیریت خطاها (Exception Log) و معرفی کتابخانه‌های مورد استفاده.
آموزش میکروسرویس (Microservices)
مایکروسرویس (Microservices) یک معماری نرم‌افزاری است که در آن سامانه‌ها به شکلی طراحی و توسعه داده می‌شوند که اجزای کوچکتر و مستقل به نام میکروسرویس‌ها با هم ترکیب شوند. هر میکروسرویس یک واحد کوچک و مستقل از لحاظ عملیاتی است که وظایف و خدمات مشخص خود را ارائه می‌دهد.
مهمترین ویژگی‌های معماری میکروسرویس عبارتند از:
- Isolation: هر میکروسرویس مستقل از سایر میکروسرویس‌ها و به صورت جداگانه توسعه، مدیریت، و اجرا میشود. این ویژگی امکان ارتقاء و تغییرات مستقل در هر میکروسرویس را فراهم می‌کند.
- سادگی و مدیریت آسان (Simplicity and Ease of Management): با تجزیه سامانه به میکروسرویس‌های کوچکتر، مدیریت و نگهداری سامانه آسان‌تر میشود. هر میکروسرویس به عنوان یک واحد جداگانه مدیریت میشود.
- مقیاس‌پذیری (Scalability): این معماری به سرعت و انعطاف در مقیاس‌پذیری خدمات امکان می‌دهد. هر میکروسرویس می‌تواند به صورت مستقل مقیاس‌پذیر باشد.
- انعطاف‌پذیری (Flexibility): تغییرات و ارتقاء‌ها در یک میکروسرویس می‌تواند به صورت مستقل اعمال شود، بدون تأثیر بر دیگر میکروسرویس‌ها.
- بهبود توسعه و ارتقاء‌پذیری (Enhanced Development and Upgradability): توسعه‌دهندگان می‌توانند به صورت مستقل بر روی هر میکروسرویس کار کنند، که این امر به افزایش سرعت توسعه و ارتقاء محصولات منجر میشود.
- استفاده از زبان‌ها و فریمورکهای متنوع (Polyglotism): هر میکروسرویس می‌تواند از زبان‌ها، فریمورک‌ها، و تکنولوژی‌های مختلف استفاده کند که بهترین نیازهای خود را برآورده می‌کند.
- اطمینان از پایداری (Reliability): اگر یک میکروسرویس دچار اشکال شود، تأثیر آن فقط بر روی آن محدود میشود و سایر میکروسرویس‌ها از این اشکال تأثیر نخواهند داشت.
- تسهیل ادغام و انتشار مستقل (Easy Integration and Independent Deployment): این معماری امکان ادغام آسان میکروسرویس‌ها با سامانه‌های مختلف و انتشار مستقل آنها را فراهم می‌کند.
به طور کلی، معماری میکروسرویس به سازمان‌ها کمک می‌کند تا به صورت کارآمد و اثربخش به توسعه و توسعه نرم‌افزارها پرداخته و از مزایای انعطاف‌پذیری و مدیریت بهتر برخوردار شوند.
در این بخش، به معرفی جزئیات معماری میکروسرویس می‌پردازیم. این معماری که به نام "میکروسرویس" نیز شناخته میشود، در واقع تفاوت‌ها و مزایا و معایب آن را با معماری یکپارچه (Monolith) مورد بررسی قرار می‌دهد.
1. آشنایی با معماری یکپارچه (Monolith)
در ابتدا، به مفهوم و ویژگی‌های معماری یکپارچه (Monolith) پرداخته و مزیت‌ها و مشکلات مرتبط با آن را مورد بررسی قرار داده‌ایم.
2. بررسی مزیت‌ها و معایب استفاده از معماری یکپارچه (Monolith)
سپس به تفصیل مزیت‌ها و معایب مرتبط با استفاده از معماری یکپارچه (Monolith) پرداخته‌ایم.
3. آشنایی با معماری میکروسرویس
در ادامه، به مفهوم و ساختار معماری میکروسرویس پرداخته و ویژگی‌های آن را معرفی کرده‌ایم.
4. تفاوت میان میکروسرویس و معماری یکپارچه
در این بخش، به تفاوت‌های مهم میان معماری میکروسرویس و معماری یکپارچه (Monolith) پرداخته و عوامل تصمیم‌گیری برای انتخاب بین این دو را بررسی کرده‌ایم.
5. چرا باید از میکروسرویس‌ها استفاده کنیم؟
در این بخش، به دلایل استفاده از معماری میکروسرویس در برنامه‌های مختلف پرداخته و مزایا و فواید مرتبط با این معماری را مورد بررسی قرار داده‌ایم.
6. بررسی مزیت‌ها و معایب استفاده از میکروسرویس
سرانجام، به تفصیل به مزیت‌ها و معایب مرتبط با استفاده از معماری میکروسرویس پرداخته و اهمیت توجه به این جنبه‌ها در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های نرم‌افزاری را بررسی کرده‌ایم.
آگاهی از تأثیرگذاری میکروسرویس ها در طراحی، اجرا و عملکرد برنامه بسیار حیاتی است. اما مهارت در طراحی و ساخت این میکروسرویس ها نیز ضروری است. برای تدوین میکروسرویس ها، می‌توانید از رویکردهای مختلفی بهره ببرید. یکی از این رویکردها، طراحی مبتنی بر Domain Driven Design (DDD) است.
DDD به عنوان یک رویکرد توسعه نرم‌افزار، بر ایجاد مدل دامنه (Domain Model) تأکید می‌کند. این مدل باید نمایانگر درستی از فرایندها و قوانین دامنه مربوطه باشد. DDD در واقع اصول و قوانین طراحی مخصوص خود را برای توسعه برنامه‌هایی با دامنه‌های پیچیده فراهم می‌کند.
مهمترین مسائل مرتبط با DDD شامل:
- آشنایی با رویکرد DDD: برای شروع، شما باید با اصول و مفاهیم اساسی DDD آشنا شوید. این شامل مفاهیمی مانند Aggregate، Entity، Value Object، Repository و Domain Service میشود.
- یادگیری الگوهای استراتژیک در DDD: DDD الگوهای استراتژیکی برای مدیریت مدل دامنه و میکروسرویس‌ها مانند Bounded Contexts و Context Mapping را ارائه می‌دهد. باید این الگوها را به عنوان جزء اصلی انتخابات طراحی خود در نظر بگیرید.
- استفاده از Bounded Context ها برای مشخص کردن مرزبندی میکروسرویس ها: Bounded Contexts، مرزهای مدیریتی و مفهومی میان میکروسرویس‌ها را تعریف می‌کنند. با تعیین مرزبندی صحیح میکروسرویس‌ها، اطمینان حاصل کنید که هر میکروسرویس مسئولیت‌های دقیق خود را دارد.
- مهاجرت از معماری یکپارچه به میکروسرویس: اگر قبلاً از معماری یکپارچه استفاده می‌کردید، باید راهکارها و مهارت‌های مورد نیاز برای مهاجرت به معماری میکروسرویس را مورد بررسی قرار دهید.
- نحوه Refactoring Databases: تغییرات در میکروسرویس‌ها ممکن است تغییرات در دیتابیس‌ها را نیز نیازمند کند. برای مدیریت این تغییرات، نیاز به راهکارهای Refactoring مناسب دیتابیس دارید.
- استراتژی ها مربوط به Transactional Boundaries: تصمیم‌گیری در مورد چگونگی مدیریت مرزهای تراکنشی بین میکروسرویس‌ها مهم است. این شامل استفاده از تراکنش‌های دو‌طرفه یا تراکنش‌های کاملاً مستقل بین میکروسرویس‌ها میشود.
- استراتژی مباحث مربوط به طراحی Reporting Database: برای ایجاد پایگاه‌داده‌های گزارش‌دهی مؤثر و کارآمد در محیط میکروسرویس، باید استراتژی‌ها و اصول خاص خود را در نظر بگیرید.
در نهایت، توجه به این نکته حائز اهمیت است که هر میکروسرویس باید بر اساس نیازها و مسئولیت‌های خود به طور مستقل طراحی و پیاده‌سازی شود. این تمرکز بر دامنه و مدل دامنه، به شما کمک می‌کند تا میکروسرویس‌هایی کارآمد و تطابقی با نیازهای کسبوکار خود داشته باشید.
زمان آن رسیده است که به یکی از مهمترین الگوهای معماری میکروسرویس، یعنی ارتباط داخلی بین میکروسرویس‌ها، توجه کنیم.
در برنامه‌های یکپارچه، ایجاد ارتباط میان جداول دیتابیس نیازمند دقت در طراحی و نگاشت با مدل‌های آبجکت بود. اما در میکروسرویس‌ها، برنامه به چندین سرویس جداگانه تقسیم میشود و این باعث میشود که هر سرویس به صورت مجزا مدیریت شود و ارتباط‌های بین آنها مهم شود.
بسیاری از معمارهای کامپیوتر ارتباط داخلی میان میکروسرویس‌ها را به دو دسته (synchronous) و (asynchronous) تقسیم کرده‌اند. در این فصل به تفصیل به مطالب مرتبط با این دسته‌بندی‌ها می‌پردازیم.
1. الگوی (Synchronous Blocking)
- بررسی مزایای ارتباط به صورت Synchronous Blocking
- بررسی معایب این نوع ارتباط Synchronous Blocking
- بررسی اینکه چه زمانی باید از این روش استفاده کرد
2. الگوی (Asynchronous Nonblocking)
- بررسی مزایای ارتباط به صورت Asynchronous Nonblocking
- بررسی معایب این نوع ارتباط
- بررسی اینکه چه زمانی باید از این روش استفاده کرد
3. الگوی ارتباط از طریق (Communication Through Common Data)
- بررسی مزایای ارتباط بصورت Communication Through Common Data
- بررسی معایب این نوع ارتباط
- بررسی اینکه چه زمانی باید از این روش استفاده کرد
4. الگوی درخواست و پاسخ (Request-Response)
- پیاده سازی بصورت الگو بصورت Synchronous و Asynchronous
- بررسی اینکه چه زمانی باید از این روش استفاده کرد
5. الگوی ارتباط مبتنی بر رویداد (Event-Driven Communication)
- تشریح مفهوم رویداد (Event)
- پیاده‌سازی معماری مبتنی بر رویداد با استفاده از Message Broker
- بررسی اینکه چه زمانی باید از این روش استفاده کرد
6. بررسی الگوهای Stability در میکروسرویس‌ها
- (Time-outs)
- (Retries)
- (Bulkheads)
- (Circuit Breakers)
- (Redundancy)
- (Idempotency)
7. مقایسه Synchronous Communication و Asynchronous Communication
8. آشنایی با الگوی API (Api Gateway)
- پیاده‌سازی الگوی Api Gateway
9. آشنایی با الگوی (Service Discovery)
- پیاده‌سازی الگوی Service Discovery
10. بررسی و پیاده‌سازی مفهوم (Idempotency)
داده‌ها اساسی‌ترین نیاز هر نرم‌افزاری هستند و مدیریت کارآمد و مؤثر داده‌ها می‌تواند تعیین‌کننده‌ی موفقیت یا شکست یک تجارت باشد.
برای برنامه‌های تازه ساخته شده، ضروری است که داده‌ها به موقع و به درستی در اختیار کاربران قرار گیرند. در حالی که سیستم‌های یکپارچه برای مدیریت داده‌های پیچیده شناخته شده‌اند، معماری میکروسرویس به یک دیدگاه جدید از مدیریت داده‌ها منجر میشود.
در این فصل، الگوهای مدیریت داده زیر را برای این نوع معماری بررسی می‌کنیم.
1. تئوری CAP چیست؟
- تأثیر انتخاب موثری در Consistency در یک سیستم توزیع‌شده چیست؟
- تأثیر انتخاب موثری در Availability در یک سیستم توزیع‌شده چیست؟
- تأثیر انتخاب موثری در Partition Tolerance در یک سیستم توزیع‌شده چیست؟
- چه زمانی باید انتخاب کنیم که سیستم ما به عنوان یک سیستم AP (Available and Partition-Tolerant) عمل کند؟
- چه زمانی باید انتخاب کنیم که سیستم ما به عنوان یک سیستم CP (Consistent and Partition-Tolerant) عمل کند؟
2. الگوی Database Per Service
3. الگوی Shared Database
4. الگوهای پیاده‌سازی Consistency در سیستم‌های توزیع‌شده
- آشنایی با مفهوم Strong Consistency
- آشنایی با مفهوم Eventual Consistency
- بررسی روش‌های پیاده‌سازی Eventual Consistency
- آشنایی با الگوی SAGA برای پیاده‌سازی تراکنش‌های بین میکروسرویس‌ها
- پیاده‌سازی الگوی SAGA
- پیاده‌سازی Compensating Transactions
- آشنایی با الگوی Transactional Outbox
- پیاده‌سازی الگوی Transactional Outbox
5. بررسی روش‌های Query گرفتن در میکروسرویس‌ها
- آشنایی با الگوی Api Composition
- مزایا و معایب استفاده از Api Composition
- بررسی الگوی CQRS
- مزایا و معایب استفاده از CQRS
- نحوه پیاده‌سازی CQRS
6. آشنایی با Event Sourcing
7. نحوه پیاده‌سازی Event Sourcing و طراحی مدل سازگار با این الگو
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مواجهه با میکروسرویس‌ها، logging & monitoring هر میکروسرویس است. این مسئله ناشی از ساختار توزیعی توسعه میکروسرویس‌ها در ابعاد اینترنت است.
ردیابی تراکنش‌های از ابتدا تا انتها از طریق ایجاد ارتباط بین لاگ‌هایی که توسط میکروسرویس‌های مختلف صادر می‌شوند، چالشی دشوار است.
در این بخش به توجه به اهمیت logging & monitoringدر میکروسرویس‌ها می‌پردازیم و برخی از تکنولوژی‌ها و راه‌حل‌های موجود برای لاگ‌کردن و مانیتورینگ در میکروسرویس‌ها را بررسی می‌کنیم.
1. آشنایی با مفاهیم لاگ‌کردن رویدادها در میکروسرویس‌ها
2. پیاده‌سازی سیستم لاگ‌کردن
3. آشنایی با مانیتورینگ در میکروسرویس‌ها
4. بررسی الگوی (Correlation IDs)
یکی از مزایای بسیار مهمی که معماری میکروسرویس ارائه می‌دهد، توانایی انجام سریع فرآیندهای آزادسازی (Release) است؛ اما بدون دسترسی به ابزارهای مناسب برای CI/CD، دستیابی به این سرعت در فرآیندهای آزادسازی مشکل میشود.
هدف اصلی CI که مخفف Continuous Integration است، ایجاد یک روش خودکار و مؤثر برای اعمال تغییرات، ساخت و تست برنامه‌هاست. CD که مخفف Continuous Delivery است، پس از CI اتفاق می‌افتد و باعث انتشار خودکار تغییرات اعمال شده به زیرساختارهای انتخاب شده میشود.
از جمله تکنولوژی‌هایی که برای ساخت میکروسرویس‌ها استفاده میشود، پلتفرم Docker است.
Docker پلتفرمی باز برای توسعه، انتقال و راه‌اندازی برنامه‌هاست و این امکان را برای شما فراهم می‌کند که برنامه‌های خود را از زیرساختار جدا کرده و نرم‌افزار را سریعتر انتقال و تحویل دهید. با استفاده از Docker می‌توانید تاخیر میان مرحله کدنویسی و راه‌اندازی محصول را کاهش دهید.
1. آشنایی با مفهوم CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery)
2. آشنایی با مفهوم کانتینرها
3. Docker چیست؟
4. راه‌اندازی سرویس‌ها با استفاده از Docker
نظرات شما
با سلام و احترام. لطفا فاکتوری برای دوره معماری که بنده در آن ثبت نام کردم و مبللغ رو هم واریز کردم صادر بفرمایید. با تشکر
سلام خانم دوستی گرامی،لطفاً جهت دریافت فاکتور رسمی با آموزشگاه تماس بگیرید.
در پایان دوره چه گواهی ارایه می شود؟
سلام خانم دوستی گرامی در پایان دوره در صورتی که استاد دوره تایید نماید ،مدرک فنی و حرفه ای داده میشود.