Создание масштабируемых и управляемых событиями приложений с помощью источников событий, CQRS и Kafka

Вы хотите создавать масштабируемые и отказоустойчивые приложения, способные обрабатывать большой объем событий? Источник событий и разделение ответственности за запросы команд (CQRS) — это архитектурные шаблоны, которые могут помочь вам достичь этих целей. А в сочетании с Apache Kafka, платформой распределенной потоковой передачи, вы можете создать систему, управляемую событиями, которая будет одновременно надежной и гибкой. В этой статье мы рассмотрим реализацию источников событий и CQRS с помощью Kafka и предоставим вам примеры кода для начала.

Что такое источник событий?

Источник событий – это шаблон, в котором состояние приложения определяется на основе последовательности событий. Вместо хранения текущего состояния сущности вы сохраняете серию событий, которые привели к этому состоянию. Каждое событие представляет собой дискретное изменение состояния системы. Воспроизведя эти события, вы сможете восстановить состояние системы в любой момент времени.

Чтобы реализовать источник событий, вам необходимо определить события, обработчики событий и хранилище событий. Давайте посмотрим на несколько примеров кода с использованием Java:

// Define an event
public class OrderCreatedEvent {
    private UUID orderId;
    private String customerId;
    // ...
    // Getters and setters
    // ...
}
// Define an event handler
public class OrderCreatedEventHandler {
    public void handle(OrderCreatedEvent event) {
        // Apply the event to update the state of the system
        // ...
    }
}
// Store events in an event store
public interface EventStore {
    void saveEvent(String aggregateId, Event event);
    List<Event> getEvents(String aggregateId);
    // ...
}

Что такое CQRS?

CQRS — это архитектурный шаблон, который разделяет операции чтения и записи приложения на отдельные модели. Модель записи обрабатывает команды, которые изменяют состояние системы, а модель чтения обрабатывает запросы, извлекающие данные для пользовательского интерфейса. Такое разделение позволяет оптимизировать каждую модель независимо для конкретного случая использования.

Давайте посмотрим, как CQRS можно реализовать с помощью Java:

// Define a command
public class CreateOrderCommand {
    private String customerId;
    // ...
    // Getters and setters
    // ...
}
// Define a command handler
public class CreateOrderCommandHandler {
    public void handle(CreateOrderCommand command) {
        // Validate the command
        // Apply business logic
        // ...
    }
}
// Define a query
public class GetOrderQuery {
    private UUID orderId;
    // ...
    // Getters and setters
    // ...
}
// Define a query handler
public class GetOrderQueryHandler {
    public Order handle(GetOrderQuery query) {
        // Retrieve the order from the read model
        // ...
        return order;
    }
}

Объединение источников событий, CQRS и Kafka

Чтобы объединить источник событий и CQRS с Kafka, вы можете использовать Kafka в качестве хранилища событий и брокера сообщений. События, создаваемые моделью записи, хранятся в темах Kafka, а модель чтения использует эти события для обновления своего состояния. Это обеспечивает слабую связь между моделями записи и чтения, обеспечивая масштабируемость и отказоустойчивость.

Вот пример того, как можно интегрировать Kafka с источниками событий и CQRS с помощью Java:

// Write model - Produce events to Kafka
public class OrderCreatedEventHandler {
    private KafkaProducer<String, Event> producer;
    public void handle(OrderCreatedEvent event) {
        // Apply the event to update the state of the system
        // Produce the event to Kafka
        ProducerRecord<String, Event> record = new ProducerRecord<>("order-events", event.getOrderId().toString(), event);
        producer.send(record);
    }
}
// Read model - Consume events from Kafka
public class OrderEventListener {
    private KafkaConsumer<String, Event> consumer;
    public void startListening() {
        consumer.subscribe(Collections.singleton("order-events"));
        while (true) {
            ConsumerRecords<String, Event> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100));
            for (ConsumerRecord<String, Event> record : records) {
                handleEvent(record.value());
            }
            consumer.commitSync();
        }
    }
    private void handleEvent(Event event) {
        // Update the read model based on the event
        // ...
    }
}

Благодаря распределенному характеру и отказоустойчивости Kafka эта архитектура может обрабатывать большой объем событий и горизонтально масштабироваться по мере роста вашего приложения.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели реализацию источников событий и CQRS с помощью Kafka. Мы увидели, как источник событий позволяет вам собирать историю вашего приложения и восстанавливать его состояние, а также как CQRS разделяет операции чтения и записи для обеспечения масштабируемости. Объединив эти шаблоны с Kafka, вы можете создавать высокомасштабируемые, управляемые событиями приложения, способные обрабатывать большой объем событий. Так что вперед и начните создавать свою систему, управляемую событиями, используя Event Sourcing, CQRS и Kafka!