تصور کن تو یه کتابخونه شلوغی. مراجعه‌کننده‌های زیادی میان تا کتاب امانت بگیرن، دنبال منابع بگردن یا تو رویدادهای مختلف شرکت کنن. کتابدارها همزمان باید به همه این درخواست‌ها رسیدگی کنن، کتاب‌های جدید رو ثبت کنن، قفسه‌ها رو مرتب کنن و کلی کار دیگه. حالا فکر کن اگه همه این کارها رو بسپارن به یه نفر، چی می‌شه؟ احتمال بروز خطا و کندی سیستم خیلی زیاد می‌شه و همه چیز به هم می‌ریزه.

برای حل این مشکل، کتابخونه‌ها معمولاً کارها رو تقسیم می‌کنن. یه گروه مسئول ثبت کتاب‌های جدید و اطلاعات اون‌ها هستن، گروه دیگه پاسخگوی سوالات مراجعه‌کننده‌ها هستن و گروه سومی هم مسئول برگزاری رویدادهاست. این تقسیم کار باعث می‌شه هر بخش روی وظیفه اصلی خودش تمرکز کنه و در نتیجه، کارها با سرعت و دقت بیشتری انجام بشه.

تو دنیای نرم‌افزار هم همین اتفاق می‌افته. سیستم‌های نرم‌افزاری پیچیده، به‌خصوص اون‌هایی که با حجم بالای داده و درخواست‌های همزمان سروکار دارن، نیاز به یه رویکرد منظم و کارآمد برای مدیریت داده‌ها دارن. الگوی CQRS مثل همون تقسیم کار تو کتابخونه، به ما کمک می‌کنه تا عملیات خواندن (Query) و نوشتن (Command) داده‌ها رو از هم جدا کنیم.

به زبون ساده‌تر، CQRS می‌گه که هر عملیاتی که باعث تغییر تو حالت سیستم می‌شه (مثل اضافه کردن یه محصول جدید به سبد خرید)، باید از عملیات‌هایی که صرفاً اطلاعات رو استخراج می‌کنن (مثل نمایش لیست محصولات) جدا باشه. این جداسازی به ما این امکان رو می‌ده تا برای هر بخش از سیستم، از ابزارها و تکنولوژی‌های مناسب‌تری استفاده کنیم. برای مثال، می‌تونیم از یه پایگاه داده رابطه‌ای برای ذخیره داده‌های تغییرپذیر (مثل سفارشات) و یه پایگاه داده NoSQL برای ذخیره داده‌های خواندنی (مثل گزارش‌ها) استفاده کنیم.

الگوی CQRS چیست؟

CQRS (Command Query Responsibility Segregation) یک الگوی معماری طراحی نرم‌افزاریه که عملیات‌ نوشتن و خواندن داده‌ها رو از هم جدا می‌کنه. این جداسازی کمک می‌کنه تا عملکرد سیستم بهینه بشه و مقیاس‌پذیری و نگهداری اون بهبود پیدا کنه. به جای استفاده از یک مدل داده‌ی واحد برای هر دو عملیات، با CQRS می‌تونیم مدل‌های مختص به خود رو برای دستورها (Commands) و پرسش‌ها (Queries) طراحی کنیم. این کار باعث می‌شه که هر بخش رو به صورت مستقل بهینه کنیم و سیستم کلی کارایی بالاتری داشته باشه.

الگوی معماری CQRS اجازه می‌ده تا سیستم‌ها به شکل بهینه‌تری کار کنن و مشکلات مربوط به مقیاس‌پذیری و عملکرد رو کاهش بدن. با استفاده از CQRS، می‌تونی سیستم‌هایی بسازی که به سرعت به درخواست‌ها پاسخ بدن و به راحتی گسترش پیدا کنن.

تو این معماری، بخش «دستور» مسئول تغییر وضعیت سیستم و بخش «پرسش» مسئول خواندن داده‌هاست. به این ترتیب، اگه نیاز به تغییر در منطق تجاری داریم، می‌تونیم تنها به بخش دستور مراجعه کنیم در حالی که بخش پرسش مستقل از اون عمل می‌کنه. این جداسازی باعث می‌شه که بتونی از تکنولوژی‌های مختلف برای هر بخش استفاده کنی و به راحتی به نیازهای آینده پاسخ بدی.

مثالی برای درک بهتر الگوی CQRS

خب، تصور کن که یه فروشگاه آنلاین داری. وقتی مشتری میاد و می‌خواد یه محصول رو بخره، اینجاست که بخش دستور (Command) وارد عمل می‌شه. وظیفه این بخش اینه که خرید رو ثبت کنه و موجودی محصولات رو به‌روزرسانی کنه. حالا فرض کن همین مشتری می‌خواد اطلاعات بیشتری درباره محصولات ببینه یا جستجو کنه، اینجاست که بخش پرسش (Query) به کار میاد و اطلاعات رو در اختیارش قرار می‌ده. اینطوری هر بخش کار خودش رو انجام می‌ده و سیستم بهتر کار می‌کنه.

برای اینکه این قضیه رو بهتر درک کنی، یه مثال بزنیم. فرض کن روز جمعه که همه دارن خرید می‌کنن، تعداد زیادی سفارش ثبت می‌شه. در این مواقع، بخش دستور (Command) به‌طور مستقل از بخش پرسش (Query) به ثبت خریدها می‌پردازه. این باعث می‌شه که حتی اگه تعداد خریدها بالا بره، بخش پرسش (Query) همچنان بتونه به مشتریان اطلاعات محصولات رو بده و جستجوها رو انجام بده. به این ترتیب، تو حتی در زمان‌های شلوغی هم می‌تونی از عملکرد بهینه سیستم استفاده کنی و کارایی رو بالا ببری.

حالا تصور کن اگه این جداسازی نبود، چی می‌شد؟ همه عملیات‌ها باید توسط یه سیستم انجام می‌شد و احتمالاً با کندی و مشکلات دیگه مواجه می‌شدی. اما با الگوی CQRS، هر بخش می‌تونه به‌طور مستقل کار کنه و سیستم بهتر و سریع‌تر عمل می‌کنه.

این سیستم روی چه بخشی عمل می‌کند؟

در مثال فروشگاه آنلاین، سیستم CQRS بیشتر روی پایگاه داده (دیتابیس) و سرور عمل می‌کنه. معماری CQRS به این صورت کار می‌کنه که دو مدل مجزا برای خواندن و نوشتن داده‌ها ایجاد می‌کنه:

پایگاه داده‌ها:

• دستور (Command): این بخش مسئول ثبت تغییرات در پایگاه داده است. مثلاً وقتی یه مشتری خریدی انجام می‌ده، این عملیات نوشتن رو به پایگاه داده می‌فرسته تا موجودی محصولات به‌روزرسانی بشه. در این حالت، تمام تغییرات و به‌روزرسانی‌های مربوط به داده‌ها در این بخش انجام می‌شه.
• پرسش (Query): این بخش مسئول خواندن اطلاعات از پایگاه داده است. مثلاً وقتی مشتری می‌خواد اطلاعات محصولات رو ببینه یا جستجو کنه، این عملیات خواندن اطلاعات رو از پایگاه داده‌ای که برای خواندن بهینه شده می‌خونه و نمایش می‌ده. اینجوری اطلاعات سریع‌تر و بهینه‌تر ارائه می‌شن.

سرور:

• دستور (Command): سرورهایی که عملیات نوشتن رو مدیریت می‌کنن، درخواست‌های خرید و به‌روزرسانی موجودی رو دریافت و پردازش می‌کنن. این سرورها به‌طور ویژه برای پردازش سریع‌تر و کارآمدتر تغییرات داده‌ها بهینه شدن.
• پرسش (Query): سرورهایی که عملیات خواندن رو مدیریت می‌کنن، درخواست‌های جستجو و نمایش اطلاعات رو پردازش می‌کنن. این سرورها به‌طور ویژه برای پاسخگویی سریع به درخواست‌های کاربران بهینه شدن.

آیا می‌شود روی یک پایگاه داده این عمل انجام بشود؟

بله، می‌شه CQRS رو روی یک پایگاه داده هم پیاده‌سازی کرد، ولی با محدودیت‌هایی. تو این حالت، عملیات خواندن و نوشتن همچنان از هم جدا می‌مونن، ولی همه‌چیز توی یه پایگاه داده مشترک انجام می‌شه. برای این کار، می‌تونی جداول جداگانه‌ای برای ذخیره داده‌های مربوط به عملیات خواندن و نوشتن داشته باشی. اینطوری، عملیات خواندن و نوشتن با هم تداخل ندارن و می‌تونی تا حدی از مزایای CQRS بهره‌مند بشی.

برای مثال، فرض کن یه جدول داری که همه اطلاعات محصولات رو نگه می‌داره و یه جدول دیگه که سفارشات رو ثبت می‌کنه. بخش دستور (Command) می‌تونه سفارشات رو به جدول سفارشات اضافه کنه و موجودی محصولات رو به‌روزرسانی کنه. همزمان، بخش پرسش (Query) می‌تونه اطلاعات محصولات رو از جدول محصولات بخونه و به مشتریان نمایش بده. اینطوری، هر دو عملیات بدون تداخل با هم انجام می‌شن.

بنابراین، استفاده از یک پایگاه داده مشترک برای CQRS ممکنه، ولی برای بهره‌برداری کامل از مزایای این Pattern، بهتره از پایگاه داده‌های جداگانه برای خواندن و نوشتن استفاده کنی. این جداسازی به سیستم کمک می‌کنه تا سریع‌تر و کارآمدتر عمل کنه و در عین حال مقیاس‌پذیری بهتری داشته باشه.

مزایای الگوی CQRS چیست؟

CQRS بهت این امکان رو می‌ده که عملیات‌های خواندن و نوشتن توی سیستم‌های نرم‌افزاری رو جدا کنی و این باعث می‌شه که سیستم‌ها بهتر و سریع‌تر عمل کنن. حالا بیایید با هم نگاهی به مزایای این پترن بندازیم و ببینیم چرا باید بهش توجه کنیم.

بهبود کارایی

وقتی عملیات‌های خواندن و نوشتن رو از هم جدا می‌کنی، می‌تونی برای هر کدوم بهینه‌سازی‌های خاصی انجام بدی. مثلاً می‌تونی از پایگاه‌های داده مختلف برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده کنی. این کار باعث می‌شه سرعت و کارایی سیستم افزایش پیدا کنه. به عنوان مثال، یه پایگاه داده مخصوص نوشتن و به‌روزرسانی داده‌ها و یه پایگاه داده دیگه برای خواندن و نمایش اطلاعات.

مقیاس‌پذیری آسان

با تفکیک وظایف، می‌تونی اجزای سیستم رو راحت‌تر مقیاس‌پذیر کنی. مثلاً اگه بار خواندن اطلاعات افزایش پیدا کنه، می‌تونی سرورهای خواندن بیشتری اضافه کنی بدون اینکه نیاز به تغییر توی بخش نوشتن داشته باشی. اینجوری، مقیاس‌پذیری سیستم بهتر و بهینه‌تر انجام می‌شه.

قابلیت تست بهتر

وقتی منطق نوشتن و خواندن جداست، می‌تونی هر بخش رو به صورت مستقل تست کنی. این کار کمک می‌کنه تا مشکلات رو سریع‌تر شناسایی و برطرف کنی و در نتیجه کیفیت نرم‌افزار بالا بره. این جداسازی باعث می‌شه تست‌ها دقیق‌تر و موثرتر باشن.

طراحی ساده‌تر

با جدا کردن منطق تجاری به دو بخش، پیچیدگی کد کاهش پیدا می‌کنه. مثلاً می‌تونی از الگوهای طراحی (Design Pattern) مختلف برای هر قسمت استفاده کنی که منجر به کدی تمیزتر و قابل فهم‌تر می‌شه. این باعث می‌شه که توسعه‌دهندگان راحت‌تر با کد کار کنن و نگهداری سیستم هم ساده‌تر بشه.

معایب الگوی CQRS چیست؟

البته باید بدونی که الگوی معماری CQRS هم مثل هر چیزی دیگه‌ای، معایبی داره که نباید ازشون غافل بشی. بیایید با هم نگاهی به این معایب بندازیم و ببینیم چرا ممکنه این الگو برای هر پروژه‌ای مناسب نباشه.

پیچیدگی در پیاده‌سازی

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در استفاده از CQRS، پیچیدگی بالای پیاده‌سازی اونه. برای پروژه‌های کوچک، این پیچیدگی ممکنه بیشتر از ارزشش به نظر برسه. به عبارتی، ممکنه برای پروژه‌ای که نیاز به سادگی داره، CQRS انتخاب مناسبی نباشه.

نیاز به هماهنگی بین خدمات

در CQRS، معمولاً باید بین خدمات مختلف هماهنگی برقرار کنی. این یعنی وقتی یه سرویس تغییر می‌کنه، ممکنه نیاز به تغییر در سرویس‌های دیگه هم داشته باشی. این مسئله می‌تونه مشکلاتی رو در زمان توسعه و نگهداری ایجاد کنه.

چالش‌های مربوط به سازگاری داده‌ها

در CQRS، داده‌ها معمولاً در دو مدل مختلف (خواندن و نوشتن) نگهداری می‌شن. این موضوع می‌تونه باعث بروز مشکلاتی در سازگاری داده‌ها بشه، به ویژه اگه داده‌ها در زمان واقعی بین دو مدل به‌روزرسانی نشن. ممکنه نیاز به پیاده‌سازی مکانیزم‌های پیچیده برای همگام‌سازی داده‌ها داشته باشی.

هزینه‌های بالای توسعه

به خاطر وجود دو مدل مختلف برای خواندن و نوشتن، هزینه‌های توسعه و نگهداری پروژه افزایش پیدا می‌کنه. این ممکنه برای استارتاپ‌ها و پروژه‌های با بودجه محدود، یک مانع بزرگ باشه.

مقایسه بین CQRS و CQS

CQRS از الگوی CQS الهام گرفته شده، اما یه فرق اساسی داره. تو CQRS، اشیاء به دو بخش جداگانه تقسیم می‌شن: یکی برای دستورات (Commands) و یکی برای پرس‌وجوها (Queries). یعنی چی؟ یعنی هر کدوم از این‌ها وظایف خودشون رو دارن و مستقل از هم کار می‌کنن. این جداسازی مدل‌های مجزا برای دستورات و پرس‌وجوها، CQRS رو برای برنامه‌های مبتنی بر رویداد یا رابط‌های کاربری مبتنی بر وظیفه خیلی مناسب می‌کنه.

حالا، Bertrand Meyer اولین بار به CQS در کتابش "Object-Oriented Software Construction" اشاره کرد. اون تو کار روی زبان برنامه‌نویسی Eiffel هم به این موضوع پرداخته بود. Meyer پیشنهاد داد که متدهایی که حالت سیستم رو تغییر می‌دن از متدهایی که این کار رو نمی‌کنن جدا بشن. این جداسازی باعث می‌شه که پرس‌وجوها توی موقعیت‌های زیادی با اطمینان استفاده بشن و می‌تونن هر جایی معرفی بشن و ترتیب اون‌ها بر اساس نیاز تغییر کنه.

زمان استفاده و عدم استفاده از الگوی CQRS

الگوی CQRS توی سناریوهای زیر خیلی کاربرد داره:

• دامنه‌های تعاملی: تصور کن یه برنامه‌ای داری که کاربران زیادی همزمان ازش استفاده می‌کنن. CQRS کمک می‌کنه تا داده‌های یکسان برای همه کاربرها قابل مشاهده باشه بدون اینکه سیستم دچار مشکل بشه.
• رابط‌های کاربری مبتنی بر وظیفه: کاربرها ممکنه برای انجام یه وظیفه خاص نیاز به طی کردن چندین مرحله داشته باشن. اینجا هم CQRS به کار میاد تا هر مرحله به صورت مستقل و بهینه مدیریت بشه.
• سیستم‌های پر ترافیک: اگه یه سیستم داری که ترافیک زیادی داره، CQRS با تقسیم بار بین عملیات‌های خواندن و نوشتن کمک می‌کنه تا عملکرد سیستم بهبود پیدا کنه و مقیاس‌پذیرتر بشه.
• پرس‌وجو از مخازن داده: اگه کاربرها نیاز دارن داده‌ها رو از مخازن داده پرس‌وجو کنن، CQRS می‌تونه این فرآیند رو بهینه کنه.
• منطق تجاری پیچیده: اگه سیستم تجاری پیچیده‌ای داری، جداسازی فرآیندهای خواندن و نوشتن می‌تونه طراحی برنامه رو ساده‌تر کنه.
• بهینه‌سازی عملیات خواندن: CQRS می‌تونه مدل‌های خواندن اختصاصی ایجاد کنه که باعث می‌شه عملیات‌های خواندن بهینه‌تر انجام بشن.
• مدل‌های داده مختلف برای خواندن/نوشتن: با CQRS، می‌تونی مدل‌های داده مختلفی برای هر عملیات ایجاد کنی و اون‌ها رو به صورت جداگانه مدیریت کنی.
• پشتیبانی از منبع‌یابی رویداد: CQRS می‌تونه با الگوهای منبع‌یابی رویداد ترکیب بشه تا سیستمی بسازی که توانایی مدیریت بسیاری از رویدادها و پرس‌وجوها رو داره.

چالش‌های CQRS

البته، CQRS هم چالش‌های خودش رو داره:

• پیچیدگی: CQRS پیچیدگی‌های زیادی رو به کدبیس اضافه می‌کنه. به جای یه دیتابیس ساده، حالا باید با دستورات، ارسال و لاگ‌گیری سروکار داشته باشی که این‌ها می‌تونن خطاهای بیشتری ایجاد کنن.
• پیام‌رسانی: CQRS نیازی به پیام‌رسانی نداره، اما معمولاً از پیام‌رسانی برای پردازش دستورات و پخش رویدادهای به‌روزرسانی استفاده می‌شه. این موضوع می‌تونه مدیریت پیام‌ها و مواجهه با شکست‌ها و تکرار پیام‌ها رو پیچیده کنه.
• تبدیل: تبدیل سیستم‌های در حال اجرا به CQRS می‌تونه چالش‌برانگیز باشه، به ویژه اگه سیستم‌های پیچیده‌ای نداشته باشی. این فرآیند ممکنه نیاز به بازطراحی بخش‌های زیادی از سیستم داشته باشه.
• سازگاری نهایی: جداسازی دیتابیس‌های خواندن و نوشتن می‌تونه باعث ایجاد ناسازگاری در داده‌ها بشه. یعنی داده‌هایی که خوانده می‌شن ممکنه به‌روز نباشن و این می‌تونه مشکلاتی رو ایجاد کنه.
• هماهنگی داده‌های تاخیری: تغییرات در حالت نوشتن ممکنه زمان ببره تا در حالت خواندن منعکس بشه. این تاخیر ممکنه باعث بشه که داده‌های خوانده شده از دیتابیس قدیمی باشن.
• هزینه: الگوهای CQRS می‌تونن هزینه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری رو افزایش بدن. استفاده از دیتابیس‌ها و سرورهای جداگانه می‌تونه هزینه‌بر باشه.

مقایسه الگوی CQRS با الگوهای دیگر

معماری CQRS یکی از الگوهای طراحی (Design Pattern) نرم‌افزاره که به ما کمک می‌کنه تا عملیات خواندن و نوشتن داده‌ها رو از هم جدا کنیم. این الگو به توسعه‌دهندگان این امکان رو می‌ده که سیستم‌های مقیاس‌پذیر و قابل نگهداری‌تری بسازن. تو این بخش، قصد داریم CQRS رو با الگوهای دیگه مقایسه کنیم و ببینیم چرا این الگو می‌تونه انتخاب مناسبی برای پروژه‌هات باشه. بریم که شروع کنیم!

مقایسه با الگوی CRUD

الگوی CRUD (Create, Read, Update, Delete) یکی از رایج‌ترین الگوهای توسعه نرم‌افزاره که همه وظایف مربوط به داده‌ها رو به صورت یکجا انجام می‌ده. توی این الگو، همه چیز به یک شکل ساده مدیریت می‌شه و عملیات خواندن و نوشتن از هم جدا نیستن. این باعث می‌شه که توی سیستم‌های بزرگ‌تر، مدیریت پیچیدگی‌ها سخت‌تر بشه و کارایی کاهش پیدا کنه.

در مقابل، CQRS عملیات خواندن و نوشتن رو جدا می‌کنه و به ما اجازه می‌ده برای هر کدوم بهینه‌سازی‌های خاصی انجام بدیم. مثلاً می‌تونیم از پایگاه‌های داده مختلف برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده کنیم که باعث افزایش سرعت و کارایی سیستم می‌شه.

مقایسه با الگوی Event Sourcing

الگوی Event Sourcing بر اساس ثبت رویدادها و تغییرات سیستم عمل می‌کنه و به ما این امکان رو می‌ده که تاریخچه تغییرات رو به دقت دنبال کنیم. توی این پترن، هر تغییری به عنوان یک رویداد ثبت می‌شه و این رویدادها به عنوان منبع اصلی حقیقت عمل می‌کنن.

در حالی که CQRS می‌تونه به خوبی با Event Sourcing ترکیب بشه، خود CQRS بیشتر بر تفکیک عملیات خواندن و نوشتن تمرکز داره. این به ما اجازه می‌ده که از مدل‌های مختلف برای خواندن و نوشتن استفاده کنیم، در حالی که Event Sourcing بیشتر بر ثبت تاریخچه و وضعیت سیستم تمرکز داره. این دو الگو می‌تونن مکمل همدیگه باشن، ولی هر کدوم کاربرد خاص خودشون رو دارن.

مقایسه با الگوی Microservices

الگوی Microservices به طراحی سیستم‌هایی با اجزای کوچک و مستقل اشاره داره که می‌تونن به صورت مستقل از هم توسعه و استقرار پیدا کنن. این الگو به ما کمک می‌کنه تا سیستم‌هایی بسازیم که به راحتی مقیاس‌پذیر و قابل نگهداری باشن.

در حالی که CQRS می‌تونه به خوبی در معماری Microservices پیاده‌سازی بشه، اما تمرکز اصلی CQRS بر تفکیک عملیات خواندن و نوشتنه. این یعنی در حالی که Microservices می‌تونه ساختار کلی سیستم رو به بخش‌های کوچک تقسیم کنه، CQRS به ما کمک می‌کنه تا نحوه تعامل با داده‌ها رو بهینه کنیم. این دو الگو می‌تونن با همدیگه ترکیب بشن تا سیستم‌هایی مقیاس‌پذیر و کارآمد بسازیم.

با این مقایسه، می‌تونید ببینید که CQRS چه مزایا و معایبی داره و چطور می‌تونه تو پروژه‌های مختلف به کار بیاد. CQRS به ما اجازه می‌ده که سیستم‌هایی مقیاس‌پذیر و کارآمد بسازیم، ولی پیچیدگی بیشتری هم داره. از طرف دیگه، الگوهایی مثل CRUD ساده‌ترن، ولی برای سیستم‌های بزرگ‌تر مشکلاتی ایجاد می‌کنن. Event Sourcing و Microservices هم هر کدوم کاربردهای خاص خودشون رو دارن و می‌تونن با CQRS ترکیب بشن تا بهبود بیشتری تو سیستم‌ها ایجاد کنن.

ترکیب CQRS با Event Sourcing

خب، بریم سراغ یکی از ترکیب‌های جالب دنیای نرم‌افزار: CQRS و Event Sourcing. این دو تا الگو وقتی با هم کار می‌کنن، می‌تونن قدرت و انعطاف‌پذیری بالایی به سیستم‌های نرم‌افزاری بدن.

Event Sourcing یه روشه که به جای ذخیره‌سازی حالت نهایی داده‌ها، تمام تغییرات انجام شده روی داده‌ها رو به شکل رویداد (event) ذخیره می‌کنه. مثلاً اگه توی یه برنامه خرید، یه محصول به سبد خرید اضافه کنی، به جای اینکه فقط حالت نهایی سبد خرید رو ذخیره کنه، یه رویداد "اضافه کردن محصول به سبد خرید" رو ذخیره می‌کنه. اینطوری می‌تونیم تمام تغییرات و تاریخچه اون‌ها رو داشته باشیم.

وقتی می‌گیم CQRS با Event Sourcing ترکیب می‌شه، یعنی این دو تا الگو با هم کار می‌کنن تا یه سیستم قدرتمندتر بسازن. توی CQRS، ما عملیات خواندن و نوشتن رو از هم جدا می‌کنیم. حالا با Event Sourcing، می‌تونیم این رویدادها رو به عنوان منبع اطلاعاتی استفاده کنیم.

چطوری کار می‌کنه؟

فرض کن توی یه فروشگاه آنلاین، مشتری یه محصول رو به سبد خریدش اضافه می‌کنه. اینجا دو تا اتفاق می‌افته:

• نوشتن (Command): رویداد "اضافه کردن محصول به سبد خرید" ثبت می‌شه. این رویداد به سیستم Event Sourcing اضافه می‌شه و تاریخچه تغییرات رو به‌روزرسانی می‌کنه.
• خواندن (Query): وقتی مشتری می‌خواد سبد خریدش رو ببینه، سیستم از رویدادهای ذخیره شده استفاده می‌کنه تا حالت نهایی سبد خرید رو بازسازی کنه و به مشتری نشون بده.

مزایای این ترکیب

این ترکیب چند تا مزیت خوب داره:

• تاریخچه کامل: با ذخیره رویدادها، می‌تونیم تاریخچه کامل تغییرات رو داشته باشیم و هر زمان خواستیم سیستم رو به حالت‌های قبلی برگردونیم.
• مقیاس‌پذیری: چون عملیات خواندن و نوشتن از هم جدا هستن، می‌تونیم هر کدوم رو به صورت مستقل بهینه کنیم و بار ترافیکی رو بهتر مدیریت کنیم.
• تحلیل داده‌ها: با داشتن تاریخچه رویدادها، می‌تونیم تحلیل‌های بهتری روی داده‌ها انجام بدیم و الگوهای رفتاری کاربران رو بهتر بشناسیم.

مثال: فرآیند سفارش مشتری

حالا بیا یه مثال واقعی رو بررسی کنیم تا بهتر بفهمیم چطوری CQRS و Event Sourcing با هم کار می‌کنن. فرض کن یه مشتری وارد فروشگاه آنلاین تو می‌شه و سفارشی رو ثبت می‌کنه. وقتی این مشتری سفارشش رو ثبت می‌کنه، یه فرآیند ساده اجرا می‌شه: خواندن از یه دیتابیس. این خواندن می‌تونه از یه فروشگاه کلید-مقدار NoSQL مثل Redis باشه که تمام اطلاعات مشتری رو ذخیره می‌کنه. یه میکروسرویس اطلاعات رو برداشته و یه صفحه وب اون رو نمایش می‌ده. تیم Redis با توسعه‌دهندگان فرانت‌اند می‌تونن به راحتی این بخش رو مدیریت کنن.

اما حالا فرض کن این مشتری می‌خواد سفارشش رو لغو کنه. سمت نوشتن عملیات خیلی پیچیده‌تره و شامل چندین مرحله و وابستگی مختلف می‌شه. مثلاً اگه یه سفارش قبل از ارسال لغو بشه، باید این کارها انجام بشه:

• لغو بازگشت: بازگشت باید در حافظه کش لغو بشه و در سیستم اصلی ثبت بشه.
• حذف رکوردها: اگه یه انبار داده داری، رکورد باید از اونجا و سیستم‌های جانبی حذف بشه.
• اطلاع‌رسانی به انبار: انبار فیزیکی و حمل و نقل باید مطلع بشن که آیتم رو ارسال نکنن.
• برگشت هزینه: هزینه‌های کارت اعتباری باید برگشت بخوره، تعداد موجودی در انبار تغییر کنه و سفارش تامین کننده کاهش پیدا کنه.

چون یه تغییر باید به جاهای زیادی کپی بشه، CQRS کمک می‌کنه تا منطق لازم برای مدیریت این تراکنش‌های پیچیده ایجاد بشه. این باعث می‌شه که هر کدوم از این عملیات‌ها به طور مستقل و بهینه انجام بشن و سیستم به صورت کلی کارآمدتر باشه.

به این ترتیب، سیستم همیشه از تمام تغییرات آگاهه و می‌تونه به هر نقطه‌ای از زمان برگرده و تغییرات رو اعمال کنه. این ترکیب باعث می‌شه سیستم قدرتمندتر و انعطاف‌پذیرتر باشه و بهتر بتونه با تغییرات و چالش‌های جدید سازگار بشه.

سوالات متداول

1. CQRS چیست و چه کاربردی دارد؟

الگوی معماری CQRS، یه روش طراحی نرم‌افزاره که توش عملیات تغییر وضعیت (دستورات) و عملیات خواندن داده‌ها (پرس و جوها) جداگانه مدیریت می‌شن. این الگو باعث بهبود کارایی، مقیاس‌پذیری و نگهداری سیستم‌های بزرگ می‌شه. با استفاده از CQRS، می‌تونی مدل‌های داده‌ای متفاوتی برای نوشتن و خواندن ایجاد کنی.

2. چه زمانی باید از CQRS استفاده کنم؟

معمولاً CQRS تو سیستم‌های پیچیده که نیاز به مقیاس‌پذیری بالا دارن و بارهای خواندن و نوشتن نامتقارن هستن، خیلی جواب می‌ده. اگه پروژه‌ت نیاز به عملکرد بالا و قابلیت نگهداری داره، CQRS می‌تونه انتخاب خوبی باشه.

3. چه تفاوتی بین دستورات و پرس و جوها وجود دارد؟

دستورات (Commands) عملیاتی هستن که تغییرات رو توی وضعیت سیستم ایجاد می‌کنن. پرس و جوها (Queries) درخواست‌هایی هستن که برای دریافت داده‌ها از سیستم ارسال می‌شن. توی CQRS، این دو نوع عملیات جداگانه مدیریت می‌شن.

4. آیا CQRS همیشه بهترین گزینه است؟

نه، CQRS همیشه بهترین گزینه نیست. برای پروژه‌های کوچک و ساده، استفاده از CQRS ممکنه پیچیدگی غیرضروری ایجاد کنه. بنابراین، قبل از انتخاب CQRS باید نیازهای پروژه و پیچیدگی اونو در نظر بگیری.

5. چگونه CQRS با DDD (Domain-Driven Design) ارتباط دارد؟

CQRS و DDD معمولاً با هم استفاده می‌شن، چون CQRS می‌تونه به تفکیک دقیق‌تر دامنه‌های مختلف کمک کنه و مدل‌های دامنه رو بهتر مدیریت کنه. استفاده از CQRS توی DDD می‌تونه به بهبود کیفیت کد و تسهیل توسعه کمک کنه.

6. آیا می‌توان از CQRS بدون Event Sourcing استفاده کرد؟

بله، می‌تونی از CQRS بدون Event Sourcing استفاده کنی. Event Sourcing یه الگوی طراحی جداست که می‌تونه با CQRS ترکیب بشه، ولی الزامی نیست. می‌تونی فقط از CQRS برای جداسازی عملیات خواندن و نوشتن استفاده کنی.

7. چالش‌های اصلی در پیاده‌سازی CQRS چیست؟

چالش‌های اصلی تو پیاده‌سازی CQRS شامل پیچیدگی بیشتر، نیاز به هماهنگی بین دو مدل داده‌ای جداگانه و احتمال بروز ناسازگاری در داده‌ها می‌شه. همچنین، مدیریت ارتباطات و همزمانی بین سیستم‌های مختلف هم می‌تونه چالش‌برانگیز باشه.

8. آیا CQRS فقط برای سیستم‌های توزیع شده مناسب است؟

نه، CQRS فقط برای سیستم‌های توزیع شده مناسب نیست. هرچند تو سیستم‌های توزیع شده خوب کار می‌کنه، اما می‌تونی تو سیستم‌های متمرکز هم ازش استفاده کنی. مهم اینه که نیازهای پروژه‌تو مورد توجه قرار بدی.

9. چه ابزارهایی برای پیاده‌سازی CQRS وجود دارد؟

ابزارهای مختلفی برای پیاده‌سازی CQRS وجود داره که شامل فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌های مختلف برای زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف می‌شه. مثلاً، تو دات‌نت می‌تونی از MediatR یا NServiceBus استفاده کنی. تو جاوا، Spring Framework و Axon Framework گزینه‌های خوبی هستن.

10. آیا CQRS به تنهایی کافی است؟

CQRS به تنهایی نمی‌تونه تمامی نیازهای یه سیستم رو برآورده کنه و معمولاً باید با سایر الگوهای طراحی مثل Event Sourcing، Microservices و DDD ترکیب بشه. این ترکیب می‌تونه به بهبود عملکرد و قابلیت نگهداری سیستم کمک کنه.

جمع‌بندی

خب، حالا که تمام نکات مهم رو بررسی کردیم، بریم یه جمع‌بندی کلی داشته باشیم. تو این مقاله، سعی کردیم به جنبه‌های مختلف الگوی معماری CQRS بپردازیم. از تاریخچه و پیشینه‌اش گرفته تا تأثیراتش بر سیستم‌های نرم‌افزاری و حتی چالش‌هایی که ممکنه باهاش رو به رو بشیم. همه این موارد کمک می‌کنن تا بهتر درک کنیم که CQRS چیه و چه مزایا و معایبی داره.

الگوی CQRS (Command Query Responsibility Segregation) به توسعه‌دهندگان این امکان رو می‌ده که عملیات‌های خواندن و نوشتن رو از هم جدا کنن و با استفاده از مدل‌های داده‌ای مختلف، سیستم‌های نرم‌افزاری رو بهینه‌تر و کارآمدتر کنن. این جداسازی می‌تونه به بهبود کارایی، مقیاس‌پذیری و نگهداری سیستم کمک کنه.

مزایای CQRS شامل بهبود عملکرد سیستم، افزایش مقیاس‌پذیری، قابلیت تست بهتر و طراحی ساده‌تره. این الگو به توسعه‌دهندگان این امکان رو می‌ده که از ابزارها و تکنولوژی‌های مختلف برای هر بخش استفاده کنن و نیازهای خاص هر بخش رو به صورت جداگانه برطرف کنن. البته، CQRS معایب و چالش‌های خودش رو هم داره. پیچیدگی بیشتر در پیاده‌سازی، نیاز به هماهنگی بین مدل‌های داده‌ای جداگانه و چالش‌های مربوط به سازگاری داده‌ها از جمله این مشکلات هستن. همچنین، هزینه‌های بالای توسعه و نگهداری پروژه‌ها با استفاده از CQRS ممکنه برای استارتاپ‌ها و پروژه‌های با بودجه محدود یک مانع بزرگ باشه.

در نهایت، انتخاب CQRS بستگی به نیازهای پروژه، پیچیدگی سیستم و میزان اهمیت مقیاس‌پذیری و عملکرد داره. اگرچه این پترن می‌تونه به بهبود کیفیت و کارایی سیستم کمک کنه، اما باید با دقت و بررسی کامل نیازهای پروژه تصمیم‌گیری بشه. امیدواریم که این مقاله بهت کمک کرده باشه تا بهتر بفهمی که CQRS چیه و تو چه شرایطی می‌تونه بهترین گزینه برای پروژه‌هات باشه.