خدمات TypeScript المصغرة: تحقيق أمان النوع في اتصالات الخدمة

تقدم بنية الخدمات المصغرة العديد من المزايا، بما في ذلك زيادة قابلية التوسع والنشر المستقل والتنوع التكنولوجي. ومع ذلك، فإن تنسيق خدمات مستقلة متعددة يقدم تعقيدات، لا سيما في ضمان اتساق البيانات والتواصل الموثوق به. يوفر TypeScript، بنظام الكتابة القوي الخاص به، أدوات قوية لمواجهة هذه التحديات وتعزيز قوة تفاعلات الخدمات المصغرة.

أهمية أمان النوع في الخدمات المصغرة

في تطبيق متراص، يتم عادةً تعريف أنواع البيانات وفرضها داخل قاعدة بيانات واحدة. من ناحية أخرى، غالبًا ما تشتمل الخدمات المصغرة على فرق وتقنيات وبيئات نشر مختلفة. بدون آلية متسقة وموثوقة للتحقق من صحة البيانات، يزداد خطر أخطاء التكامل وفشل وقت التشغيل بشكل كبير. يقلل أمان النوع من هذه المخاطر عن طريق فرض فحص صارم للنوع في وقت الترجمة، مما يضمن أن البيانات المتبادلة بين الخدمات تلتزم بالعقود المحددة مسبقًا.

فوائد أمان النوع:

• تقليل الأخطاء: يحدد فحص النوع الأخطاء المحتملة في وقت مبكر من دورة حياة التطوير، مما يمنع مفاجآت وقت التشغيل وجهود تصحيح الأخطاء المكلفة.
• تحسين جودة الكود: تعمل تعليقات النوع على تحسين قابلية قراءة التعليمات البرمجية وقابليتها للصيانة، مما يسهل على المطورين فهم وتعديل واجهات الخدمة.
• تعزيز التعاون: تعمل تعريفات النوع الواضحة كعقد بين الخدمات، مما يسهل التعاون السلس بين الفرق المختلفة.
• زيادة الثقة: يوفر أمان النوع ثقة أكبر في صحة وموثوقية تفاعلات الخدمات المصغرة.

استراتيجيات لاتصالات الخدمة الآمنة من النوع في TypeScript

يمكن استخدام العديد من الأساليب لتحقيق اتصالات خدمة آمنة من النوع في الخدمات المصغرة المستندة إلى TypeScript. تعتمد الاستراتيجية المثلى على بروتوكول الاتصال المحدد والبنية.

1. تعريفات النوع المشتركة

أحد الأساليب المباشرة هو تحديد تعريفات النوع المشتركة في مستودع مركزي (على سبيل المثال، حزمة npm مخصصة أو مستودع Git مشترك) واستيرادها إلى كل خدمة مصغرة. يضمن هذا أن يكون لدى جميع الخدمات فهم متسق لهياكل البيانات التي يتم تبادلها.

مثال:

ضع في اعتبارك خدمتين مصغرتين: خدمة الطلبات وخدمة الدفع. إنهم بحاجة إلى تبادل المعلومات حول الطلبات والمدفوعات. يمكن أن تحتوي حزمة تعريف النوع المشتركة على ما يلي:

// shared-types/src/index.ts

export interface Order {
  orderId: string;
  customerId: string;
  items: { productId: string; quantity: number; }[];
  totalAmount: number;
  status: 'pending' | 'processing' | 'completed' | 'cancelled';
}

export interface Payment {
  paymentId: string;
  orderId: string;
  amount: number;
  paymentMethod: 'credit_card' | 'paypal' | 'bank_transfer';
  status: 'pending' | 'completed' | 'failed';
}

يمكن لـ خدمة الطلبات وخدمة الدفع بعد ذلك استيراد هذه الواجهات واستخدامها لتحديد عقود واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بهما.

// order-service/src/index.ts
import { Order } from 'shared-types';

async function createOrder(orderData: Order): Promise<Order> {
  // ...
  return orderData;
}

// payment-service/src/index.ts
import { Payment } from 'shared-types';

async function processPayment(paymentData: Payment): Promise<Payment> {
  // ...
  return paymentData;
}

فوائد:

• بسيط التنفيذ والفهم.
• يضمن الاتساق عبر الخدمات.

عيوب:

• اقتران وثيق بين الخدمات - تتطلب التغييرات في الأنواع المشتركة إعادة نشر جميع الخدمات التابعة.
• احتمال حدوث تعارضات في الإصدار إذا لم يتم تحديث الخدمات في وقت واحد.

2. لغات تعريف API (مثل OpenAPI/Swagger)

توفر لغات تعريف API مثل OpenAPI (المعروفة سابقًا باسم Swagger) طريقة موحدة لوصف واجهات برمجة تطبيقات RESTful. يمكن إنشاء كود TypeScript من مواصفات OpenAPI، مما يضمن أمان النوع ويقلل من التعليمات البرمجية القياسية.

مثال:

قد تبدو مواصفات OpenAPI الخاصة بـ خدمة الطلبات هكذا:

openapi: 3.0.0
info:
  title: Order Service API
  version: 1.0.0
paths:
  /orders:
    post:
      summary: Create a new order
      requestBody:
        required: true
        content:
          application/json:
            schema:
              $ref: '#/components/schemas/Order'
      responses:
        '201':
          description: Order created successfully
          content:
            application/json:
              schema:
                $ref: '#/components/schemas/Order'
components:
  schemas:
    Order:
      type: object
      properties:
        orderId:
          type: string
        customerId:
          type: string
        items:
          type: array
          items:
            type: object
            properties:
              productId:
                type: string
              quantity:
                type: integer
        totalAmount:
          type: number
        status:
          type: string
          enum: [pending, processing, completed, cancelled]

يمكن بعد ذلك استخدام أدوات مثل openapi-typescript لإنشاء أنواع TypeScript من هذه المواصفات:

npx openapi-typescript order-service.yaml > order-service.d.ts

ينشئ هذا ملف order-service.d.ts يحتوي على أنواع TypeScript لواجهة برمجة تطبيقات الطلبات، والتي يمكن استخدامها في الخدمات الأخرى لضمان اتصال آمن من النوع.

فوائد:

• توثيق API موحد وإنشاء التعليمات البرمجية.
• تحسين اكتشاف الخدمات.
• تقليل التعليمات البرمجية القياسية.

عيوب:

• يتطلب تعلم مواصفات OpenAPI وصيانتها.
• يمكن أن يكون أكثر تعقيدًا من تعريفات النوع المشتركة البسيطة.

3. gRPC مع بروتوكول المخازن المؤقتة

gRPC هو إطار عمل RPC عالي الأداء ومفتوح المصدر يستخدم بروتوكول المخازن المؤقتة كلغة تعريف واجهته. يتيح لك بروتوكول المخازن المؤقتة تحديد هياكل البيانات وواجهات الخدمة بطريقة محايدة للنظام الأساسي. يمكن إنشاء كود TypeScript من تعريفات بروتوكول المخازن المؤقتة باستخدام أدوات مثل ts-proto أو @protobuf-ts/plugin، مما يضمن أمان النوع والاتصال الفعال.

مثال:

قد يبدو تعريف بروتوكول المخازن المؤقتة الخاص بـ خدمة الطلبات هكذا:

// order.proto
syntax = "proto3";

package order;

message Order {
  string order_id = 1;
  string customer_id = 2;
  repeated OrderItem items = 3;
  double total_amount = 4;
  OrderStatus status = 5;
}

message OrderItem {
  string product_id = 1;
  int32 quantity = 2;
}

enum OrderStatus {
  PENDING = 0;
  PROCESSING = 1;
  COMPLETED = 2;
  CANCELLED = 3;
}

service OrderService {
  rpc CreateOrder (CreateOrderRequest) returns (Order) {}
}

message CreateOrderRequest {
    Order order = 1;
}

يمكن بعد ذلك استخدام أداة ts-proto لإنشاء كود TypeScript من هذا التعريف:

tsx ts-proto --filename=order.proto --output=src/order.ts

ينشئ هذا ملف src/order.ts يحتوي على أنواع TypeScript وخدمة stub لواجهة برمجة تطبيقات الطلبات، والتي يمكن استخدامها في الخدمات الأخرى لضمان اتصال gRPC آمن من النوع وفعال.

فوائد:

• أداء عال واتصال فعال.
• أمان نوع قوي من خلال بروتوكول المخازن المؤقتة.
• غير مقيد باللغة - يدعم لغات متعددة.

عيوب:

• يتطلب تعلم بروتوكول المخازن المؤقتة ومفاهيم gRPC.
• يمكن أن يكون أكثر تعقيدًا في الإعداد من واجهات برمجة تطبيقات RESTful.

4. قوائم انتظار الرسائل وهندسة قائمة على الأحداث مع تعريفات النوع

في البنى القائمة على الأحداث، تتواصل الخدمات المصغرة بشكل غير متزامن عبر قوائم انتظار الرسائل (مثل RabbitMQ و Kafka). لضمان أمان النوع، حدد واجهات TypeScript للرسائل التي يتم تبادلها واستخدم مكتبة التحقق من صحة المخطط (مثل joi أو ajv) للتحقق من صحة الرسائل في وقت التشغيل.

مثال:

ضع في اعتبارك خدمة المخزون التي تنشر حدثًا عند تغيير مستوى مخزون المنتج. يمكن تعريف رسالة الحدث على النحو التالي:

// inventory-event.ts

export interface InventoryEvent {
  productId: string;
  newStockLevel: number;
  timestamp: Date;
}

export const inventoryEventSchema = Joi.object({
    productId: Joi.string().required(),
    newStockLevel: Joi.number().integer().required(),
    timestamp: Joi.date().required(),
});

تنشر خدمة المخزون رسائل متوافقة مع هذه الواجهة، ويمكن للخدمات الأخرى (مثل خدمة الإعلام) الاشتراك في هذه الأحداث ومعالجتها بطريقة آمنة من النوع.

// notification-service.ts
import { InventoryEvent, inventoryEventSchema } from './inventory-event';
import Joi from 'joi';

async function handleInventoryEvent(message: any) {
  const { value, error } = inventoryEventSchema.validate(message);
  if (error) {
    console.error('Invalid inventory event:', error);
    return;
  }

  const event: InventoryEvent = value;

  // Process the event...
  console.log(`Product ${event.productId} stock level changed to ${event.newStockLevel}`);
}

فوائد:

• خدمات منفصلة وقابلية توسع محسنة.
• اتصال غير متزامن.
• أمان النوع من خلال التحقق من صحة المخطط.

عيوب:

• زيادة التعقيد مقارنة بالاتصال المتزامن.
• يتطلب إدارة دقيقة لقوائم انتظار الرسائل ومخططات الأحداث.

أفضل الممارسات للحفاظ على أمان النوع

يتطلب الحفاظ على أمان النوع في بنية الخدمات المصغرة الانضباط والالتزام بأفضل الممارسات:

• تعريفات النوع المركزية: قم بتخزين تعريفات النوع المشتركة في مستودع مركزي يمكن الوصول إليه لجميع الخدمات.
• إصدار: استخدم الإصدار الدلالي لتعريفات النوع المشتركة لإدارة التغييرات والتبعيات.
• إنشاء التعليمات البرمجية: استفد من أدوات إنشاء التعليمات البرمجية لإنشاء أنواع TypeScript تلقائيًا من تعريفات API أو بروتوكول المخازن المؤقتة.
• التحقق من صحة المخطط: قم بتنفيذ التحقق من صحة مخطط وقت التشغيل لضمان سلامة البيانات، خاصة في البنى القائمة على الأحداث.
• التكامل المستمر: قم بدمج فحص النوع والتدقيق في خط أنابيب CI/CD الخاص بك لالتقاط الأخطاء مبكرًا.
• التوثيق: قم بتوثيق عقود API وهياكل البيانات بوضوح.
• المراقبة والتنبيه: راقب اتصالات الخدمة بحثًا عن أخطاء النوع والتناقضات.

اعتبارات متقدمة

بوابات API: يمكن أن تلعب بوابات API دورًا حاسمًا في فرض عقود النوع والتحقق من صحة الطلبات قبل وصولها إلى خدمات الواجهة الخلفية. يمكن استخدامها أيضًا لتحويل البيانات بين التنسيقات المختلفة.

GraphQL: يوفر GraphQL طريقة مرنة وفعالة للاستعلام عن البيانات من خدمات مصغرة متعددة. يمكن تعريف مخططات GraphQL في TypeScript، مما يضمن أمان النوع ويتيح أدوات قوية.

اختبار العقد: يركز اختبار العقد على التحقق من أن الخدمات تلتزم بالعقود التي يحددها المستهلكون. يساعد هذا في منع التغييرات الجذرية وضمان التوافق بين الخدمات.

بنى متعددة اللغات: عند استخدام مزيج من اللغات، يصبح تحديد العقود ومخططات البيانات أكثر أهمية. يمكن أن تساعد التنسيقات القياسية مثل JSON Schema أو بروتوكول المخازن المؤقتة في سد الفجوة بين التقنيات المختلفة.

الخلاصة

أمان النوع ضروري لبناء بنى خدمات مصغرة قوية وموثوقة. يوفر TypeScript أدوات وتقنيات قوية لفرض فحص النوع وضمان اتساق البيانات عبر حدود الخدمة. من خلال اعتماد الاستراتيجيات وأفضل الممارسات الموضحة في هذه المقالة، يمكنك تقليل أخطاء التكامل بشكل كبير وتحسين جودة التعليمات البرمجية وتعزيز المرونة العامة للنظام البيئي للخدمات المصغرة الخاص بك.

سواء اخترت تعريفات النوع المشتركة أو لغات تعريف API أو gRPC مع بروتوكول المخازن المؤقتة أو قوائم انتظار الرسائل مع التحقق من صحة المخطط، تذكر أن نظام الكتابة المحدد والمفروض جيدًا هو حجر الزاوية في بنية الخدمات المصغرة الناجحة. احتضن أمان النوع، وستشكرك خدماتك المصغرة.

توفر هذه المقالة نظرة عامة شاملة على أمان النوع في خدمات TypeScript المصغرة. وهي مخصصة لمهندسي البرمجيات والمطورين وأي شخص مهتم ببناء أنظمة موزعة قوية وقابلة للتطوير.