Bu yazıda, yazılım dünyasında sıkça kullanılan ve önemli bir yere sahip olan CQRS Tasarım Desenini ele alacağız. Tasarım desenlerini anlamak ve projelerimize uygulamak, daha etkin ve verimli bir yapı oluşturmanın anahtarıdır. Şimdi CQRS’in temel ilkelerine ve C# ile nasıl uygulanabileceğine birlikte göz atalım.
CQRS Tasarım Deseni Nedir?
CQRS (Command and Query Responsibility Segregation), veritabanı üzerindeki okuma ve yazma işlemlerini birbirinden ayırmayı temel alan bir tasarım desenidir. Bu desen, özellikle karmaşık sorguların ve verimsiz veritabanı işlemlerinin önüne geçmek için kullanılır. CQRS, komut (command) ve sorgu (query) işlemlerini ayrı süreçler olarak ele alır.
Bu deseni daha iyi anlamak için geleneksel monolitik uygulamalara bakabiliriz. Monolitik yapılarda genelde tek bir veritabanı bulunur ve bu veritabanı hem okuma hem de yazma işlemleri için kullanılır. Ancak bu durum, veritabanının hem karmaşık sorguları hem de CRUD (Create, Read, Update, Delete) işlemlerini aynı anda yerine getirmek zorunda kalması anlamına gelir. Uygulama büyüdükçe bu yapı yönetilemez hale gelir.
• Okuma İşlemleri: Eğer uygulamanız, 10’dan fazla tabloyu birleştiren karmaşık bir sorguya ihtiyaç duyuyorsa, bu işlem sorgunun gecikmesine ve veritabanı kilitlenmesine yol açabilir.
• Yazma İşlemleri: İş kurallarını uygulamak ve çok sayıda doğrulama gerçekleştirmek gereken yazma işlemleri, veritabanında aşırı yüklenmeye sebep olabilir.
Bu tür sorunların üstesinden gelmek için CQRS, veritabanını iki ayrı role ayırır:
-
Okuma (Query): Karmaşık sorgular için optimize edilmiş okuma veritabanı.
-
Yazma (Command): CRUD işlemleri ve iş mantıkları için optimize edilmiş yazma veritabanı.
Bu ayrım sayesinde performans artışı sağlanır ve yönetilebilirlik kolaylaşır. Ayrıca, okuma ve yazma veritabanları arasında nihai tutarlılıkilkesi uygulanarak senkronizasyon sağlanabilir. Bu, mikroservis tabanlı uygulamalarda esnekliği artırır.
C# ile CQRS Nasıl Uygulanır?
C# ile CQRS uygulamak için temel prensip, okuma ve yazma işlemlerini farklı katmanlarda veya bileşenlerde ayırmaktır. İşte adım adım nasıl uygulanabileceğine dair rehber:
1. Commands (Komutlar)
• Komutlar, yazma işlemlerini yönetir. Örneğin:
• “Alışveriş sepetine ürün ekle”
• “Siparişi tamamla”
• Komutlar genellikle görev odaklıdır ve asenkron olarak çalıştırılır.
• Komut işleme için message broker sistemleri (örneğin RabbitMQ, Kafka) kullanılabilir.
2. Queries (Sorgular)
• Sorgular, yalnızca okuma işlemleri gerçekleştirir ve veritabanını değiştirmez.
• Çıktı genellikle DTO (Data Transfer Object) nesneleri olarak döner.
• Sorgular, kullanıcı arayüzü (UI) ihtiyaçlarına uygun, optimize edilmiş veri sağlar.
3. Okuma ve Yazma Veritabanlarının Ayrılması
CQRS prensibi gereği, okuma ve yazma veritabanları fiziksel olarak ayrılmalıdır. Bu, performansı artırır ve işlemler arasındaki izolasyonu sağlar. Örneğin:
• Okuma Veritabanı: NoSQL (MongoDB, Elasticsearch gibi)
• Yazma Veritabanı: İlişkisel Veritabanı (SQL Server, PostgreSQL gibi)
4. Materialized View Kullanımı
• Materialized View Pattern, okuma işlemlerini optimize etmek için önceden tanımlanmış veri görünümleri oluşturur. Karmaşık sorgular ve join işlemleri bu sayede ortadan kalkar.
• C# ile materialized view mantığını uygulamak için veri şemalarını önceden optimize edebilir veya özel bir sorgu hizmeti yazabilirsiniz.
CQRS’in Avantajları
• Performans Artışı: Okuma ve yazma işlemleri birbirinden bağımsız çalıştığı için, yoğun trafikte veritabanı kilitlenmelerini önler.
• Esneklik: Farklı veritabanı türleri kullanılabilir. Örneğin, okuma için NoSQL, yazma için ilişkisel veritabanı.
• İzolasyon: Komutlar ve sorgular birbirinden tamamen bağımsızdır.
Translation:
In this article, we will examine the CQRS Design Pattern, which is commonly used and plays an important role in the software world. Understanding design patterns and applying them to our projects is the key to building more efficient and effective structures. Now, let’s take a closer look at the core principles of CQRS and how it can be implemented in C#.
What is the CQRS Design Pattern?
CQRS (Command and Query Responsibility Segregation) is a design pattern based on separating read and write operations in the database. This pattern is particularly used to prevent complex queries and inefficient database operations. CQRS treats commands (command) and queries (query) as separate processes.
To better understand this pattern, we can look at traditional monolithic applications. In monolithic structures, there is typically a single database, and this database is used for both read and write operations. However, this situation means that the database must handle both complex queries and CRUD (Create, Read, Update, Delete) operations at the same time. As the application grows, this structure becomes unmanageable.
• Read Operations: If your application requires a complex query that joins more than 10 tables, this can lead to query delays and database locking.
• Write Operations: Write operations that require applying business rules and validating many inputs can overload the database.
To address these issues, CQRS splits the database into two separate roles:
-
Read (Query): Optimized read database for complex queries.
-
Write (Command): Optimized write database for CRUD operations and business logic.
This separation improves performance and makes it easier to manage. Additionally, eventual consistency can be applied between the read and write databases, ensuring synchronization. This increases flexibility in microservice-based applications.
How is CQRS Implemented in C#?
The basic principle of implementing CQRS in C# is to separate read and write operations into different layers or components. Here is a step-by-step guide on how it can be implemented:
1. Commands
• Commands manage write operations. For example:
• "Add product to shopping cart"
• "Complete order"
• Commands are usually task-oriented and are executed asynchronously.
• Message broker systems (e.g., RabbitMQ, Kafka) can be used for command processing.
2. Queries
• Queries perform only read operations and do not modify the database.
• The output is typically returned as DTO (Data Transfer Object) objects.
• Queries provide data optimized for user interface (UI) requirements.
3. Separation of Read and Write Databases
According to the CQRS principle, read and write databases should be physically separated. This improves performance and ensures isolation between processes. For example:
• Read Database: NoSQL (e.g., MongoDB, Elasticsearch)
• Write Database: Relational Database (e.g., SQL Server, PostgreSQL)
4. Use of Materialized Views
• The Materialized View Pattern creates predefined data views to optimize read operations. This eliminates complex queries and join operations.
• To implement materialized view logic in C#, you can pre-optimize the data schemas or write a custom query service.
Advantages of CQRS
• Performance Improvement: Since read and write operations work independently, database locking is avoided under high traffic.
• Flexibility: Different types of databases can be used. For example, NoSQL for reading and relational databases for writing.
• Isolation: Commands and queries are completely independent from each other.
Bu, kodun yönetimini ve bakımını kolaylaştırır.
• Mikroservis Uyumlu: CQRS, mikroservis mimarisinde ölçeklenebilirlik ve bağımsız geliştirme açısından idealdir.
Sonuç
CQRS tasarım deseni, özellikle karmaşık sorguların ve yoğun yazma işlemlerinin olduğu sistemlerde önemli avantajlar sağlar. Komut ve sorgu işlemlerini ayırarak uygulama mimarisini daha verimli, esnek ve ölçeklenebilir bir hale getirebilirsiniz. C# ile CQRS uygularken, sorumlulukların ayrımını doğru şekilde yaparak modern uygulamalarınızda bu desenin gücünden faydalanabilirsiniz.
Переклад:
Це спрощує управління кодом та його обслуговування.
• Сумісність з мікросервісами: CQRS є ідеальним для масштабованості та незалежного розвитку в архітектурах мікросервісів.
Висновок
Дизайн-патерн CQRS надає важливі переваги, особливо в системах з складними запитами та інтенсивними операціями запису. Розділяючи команди та запити, можна зробити архітектуру програми більш ефективною, гнучкою та масштабованою. При реалізації CQRS в C# важливо правильно розподілити відповідальність, щоб скористатися перевагами цього патерну у ваших сучасних застосунках.
Перекладено з: CQRS Tasarım Deseni