مهندسی آشوب، روشی است برای سنجش و ارزیابی میزان پایداری و تحمل خطاهایی که ممکن است در نرم افزار رخ دهد. در این روش، شرایط غیرعادی و خطاهای مختلف اما محتمل به صورت کنترل شده ایجاد میشود تا واکنش نرم افزار به آنها پایش شود. برای مثال ممکن است یک سرور از دسترس خارج بشود تا این شرایط خاص مورد بررسی قرار گیرد. به کمک این روش میتوان از پیش در برابر وقایع مثل خرابی آمادگی سیستم را افزایش داد. به همین دلیل این روش امروزه یکی از مهمترین متود ها در توسعه و نگهداری از سیستم های مقیاس پذیر و قابل اعتماد تبدیل شده است.
Backend for Frontend یک الگوی معماری است که در آن برای هر نوع رابط کاربری یک لایه بکاند اختصاصی در نظر گرفته میشود. در این رویکرد، به جای اینکه تمامی کلاینتها به طور مستقیم با یک نود بکاند مشترک ارتباط برقرار کنند، هر فرانتاند از طریق بکاند مخصوص خود به سرویسهای اصلی متصل میشود. این امر باعث میشود دادهها و منطق مورد نیاز هر سرویس زیر مجموعه با سهولت بیشتری مدیریت شوند. برای مثال نیازهای یک اپلیکیشن موبایل ممکن است با نسخه وب متفاوت باشد و با این الگو میتوان این تفاوتها را در لایهای جداگانه هندل کرد. استفاده از این الگو میتواند پیچیدگیهای سمت فرانت را کاهش دهد، عملکرد سیستم را بهبود بخشد و توسعه مستقل بخشهای مختلف و همچنین افزودن ویژگی های جدید را آسانتر کند.
به استفاده از هوش مصنوعی برای بهبود فعالیتهای مهندسی نرمافزار و توسعه آن اشاره دارد. در این حوزه از روشهایی مانند یادگیری ماشین، پردازش زبان طبیعی و مدلهای زبانی بزرگ برای کمک به مراحل مختلف توسعه نرمافزار استفاده میشود. این مراحل میتوانند شامل تحلیل نیازمندیها، تولید کد، تست نرمافزار، شناسایی خطاها و غیره باشد. هدف اصلی آن افزایش بهرهوری تیم توسعه، کاهش زمان انجام فعالیتهایی که ممکن است ساده اما زمانبر باشد و بهبود کیفیت محصولات نرمافزاری و کاهش خطای انسانی در توسعه نرمافزار اشاره کرد که امروزه ابزارهای متعددی بر پایه هوش مصنوعی ایجاد شدهاند که میتوانند بخشی از وظایف برنامهنویسان و مهندسان نرمافزار را بهصورت خودکار انجام دهند. از میان آنها می توان به ابزارهایی مانند OpenAI Codex و GitHub Copilot اشاره کرد.
به استفاده از روشها و فرآیندهای مهندسی نرمافزار در توسعه سیستمهای مبتنی بر هوش مصنوعی اشاره دارد. برخلاف نرمافزارهای سنتی، سیستمهای هوش مصنوعی علاوه بر کد به دادهها و انواع مدلهای یادگیری نیز وابسته هستند و همین موضوع پیچیدگی توسعه آنها را افزایش میدهد. در این حوزه موضوعاتی مانند مدیریت داده، نسخهبندی مدلها، مدیریت پایگاه داده مرتبط به آنها، اعتبارسنجی خروجیها، پایش عملکرد مدل و نگهداری بلندمدت سیستمهای هوشمند مورد توجه است. این حوزه نقش مهمی در استقرار موفق نرمافزار های مبتنی بر هوش مصنوعی در محیطهای واقعی و صنعتی ایفا میکند.
MLOps مجموعهای از روشها، ابزارها و فرآیندها برای مدیریت چرخه عمر سیستمهایی است که بر مبانی مدلهای یادگیری ماشین طراحی شده است. این مفهوم با الهام از DevOps شکل گرفته و هدف آن ایجاد ارتباط موثر میان توسعه مدلهای هوش مصنوعی و دیپلوی کردن آنها در محیط واقعی است. در MLOps فعالیتهایی مانند مدیریت دادهها، آموزش مدل، نسخهبندی، استقرار، پایش عملکرد و بهروزرسانی مدلها به صورت نظاممند انجام میشود. از آنجا که مدلهای یادگیری ماشین ممکن است با گذشت زمان دچار کاهش دقت شوند، نظارت و پایش مستمر بر عملکرد خروجی مدل، اهمیت زیادی دارد. استفاده از MLOps باعث افزایش قابلیت اطمینان، کاهش خطاهای عملیاتی و تسهیل نگهداری سیستمهای مبتنی بر هوش مصنوعی میشود و نقش مهمی در پروژههای صنعتی نیز دارد.
IaC رویکردی است که در آن زیرساختهای فناوری اطلاعات به وسیله کد و فایلهای کانفیگ مدیریت میشوند. در این روش، به جای انجام تنظیمات به صورت دستی، مشخصات سرورها، شبکهها و سایر منابع زیرساختی در قالب فایلهای قابل نگهداری جداگانهای بنا میشوند. این فایلها قابلیت بارها اجرا را دارا هستند و در هر اجرا محیطهای یکسانی را میتوانند ایجاد کنند. استفاده از آن باعث افزایش سرعت استقرار، کاهش خطاهای انسانی و بهبود قابلیت تکرارپذیری میشود. همچنین تغییرات زیرساختی مانند کدهای نرمافزاری قابل ثبت، بررسی و نسخهبندی خواهند بود. به همین دلیل این رویکرد یکی از اجزای مهم سیستمهای کلاد، DevOps و ... محسوب میشود.
API Gateway و Service Mesh دو فناوری مهم در معماری مایکرو سرویس هستند که نقشهای متفاوتی دارند. API Gateway نقطه ورود درخواستهای خارجی به سیستم است و وظایفی مانند مسیریابی درخواستها و احراز هویت را انجام میدهد. در مقابل، Service Mesh بر ارتباطات داخلی میان سرویسها تمرکز دارد. در حالی که API Gateway ارتباط میان کاربران و سیستم را مدیریت میکند، Service Mesh مسئول کنترل تعامل میان سرویسهای داخلی است. استفاده همزمان از این دو میتواند قابلیت اطمینان، امنیت و قابلیت مدیریت کردن سیستم را افزایش دهد.
CQRS یک الگوی معماری است که عملیات تغییر داده ها و عملیات خواندن دادهها را از یکدیگر جدا مینماید. در این رویکرد، درخواستهایی که باعث ایجاد، حذف یا بهروزرسانی اطلاعات میشوند در بخش کامند قرار میگیرند و درخواستهای مربوط به بازیابی اطلاعات در بخش کوئری مدیریت میشوند. هدف اصلی این جداسازی، بهینهسازی عملکرد و افزایش انعطاف پذیری سیستم است. از آنجایی که نیازمندیهای مربوط به خواندن و نوشتن دادهها معمولا متفاوت هستند، میتوان هر بخش را به صورت مستقل طراحی و مقیاسدهی کرد. CQRS بیشتر در سیستمهای بزرگ و توزیع شده مورد استفاده قرار میگیرد.
Event-Driven Architecture یک سبک از معماری نرم افزار است که در آن اجزای سیستم از طریق رویدادهای تعیین شده از قبل با یکدیگر تعامل میکنند. در این روش، زمانی که یک اتفاق مهم (ایونت) در سیستم رخ میدهد، یک رویداد تولید و آن انتشار پیدا میکند. سایر بخشهای سیستم میتوانند این رویداد را دریافت کرده و اقدامات مورد نیاز خود را انجام دهند، در واقع هر بخش از سیستم که نیاز داشت می تواند دسترسی های لازم و کارهای مورد نظر را انجام دهد. به این ترتیب وابستگی مستقیم میان سرویسها کمتر میشود و هر بخش میتواند به صورت مستقل توسعه یابد. این معماری بویژه در سیستمهای توزیعشده و مایکروسرویسی کاربرد زیادی دارد.
یک رویکرد در فرآیند توسعه نرمافزار است که در آن مدیریت زیر ساخت و سرورها بر عهده ارائه دهنده خدمات ابری قرار میگیرد. در این رویکرد، توسعهدهندگان تنها بر پیادهسازی منطق کسبوکار تمرکز میکنند و نیازی به مدیریت مستقیم سرورها، سیستمعامل یا مقیاسپذیری ندارند. اجرای برنامهها معمولا در قالب توابع یا سرویسهای کوچک انجام میشود که در پاسخ به رخدادهای مختلف فعال میشوند. این روش در بسیاری از سامانههای کلاد مورد استفاده قرار میگیرد.
متودی در فرآیند توسعه است که در آن طراحی APIها قبل از پیادهسازی اجزای سیستم انجام میشود. در این روش، API مانند یک قرارداد مشخص و معین میان بخشهای مختلف سیستم در نظر گرفته میشود و توسعهدهندگان بر اساس آن فرآیند پیادهسازی را پیش میبرند. این رویکرد باعث هماهنگی بهتر میان تیمهای توسعه میشود. همچنین مستندسازی APIها از ابتدای پروژه امکانپذیر خواهد بود. به همین دلیل API-First Approach به یکی از محبوبترین حوزه ها در توسعه سامانههای مدرن، سرویسگرا و مبتنی بر ماکرو سرویس تبدیل شده است.
Domain-Driven Design رویکردی برای طراحی نرمافزار است که تمرکز اصلی آن بر درک عمیق حوزه بیزنس و مدلسازی مفاهیم مرتبط با کسبوکار قرار دارد. در این روش، ساختار سیستم بر اساس نیازها، قوانین و فرآیندهای واقعی کسبوکار شکل میگیرد. یکی از ایدههای اصلی آن ایجاد یک زبان مشترک میان توسعهدهندگان و متخصصان حوزه است تا همه افراد درک یکسانی از مفاهیم سیستم داشته باشند. مثلا اگر در حال ساخت یک سامانه بانکی هستیم، مفاهیمی مثل حسابها، تراکنش، وام و مشتری از همه چیز مهمتر هستند. ساختار نرمافزار باید بر اساس همین مفاهیم واقعی کسبوکار شکل بگیرد.
یک الگوی معماری است که هدف آن جداسازی منطق اصلی کسبوکار از اجزای خارجی سیستم مانند پایگاه داده، رابط کاربری و سرویسهای بیرونی است. در این رویکرد، هسته مرکزی سیستم تنها شامل بیزنس رولز بوده و از طریق مجموعهای از رابطها با اجزای بیرونی ارتباط برقرار میکند. این ساختار باعث میشود تغییر فناوریهای مورد استفاده، تأثیر کمتری بر بخشهای اصلی نرمافزار داشته باشد. همچنین امکان انجام تست و حتی نگهداری آسانتر سیستم فراهم میشود. توسعه و تکامل نرمافزار در بلندمدت سادهتر خواهد بود و انعطافپذیری بیشتری در معماری سیستم ایجاد میشود.
یک الگوی معماری است که در آن به جای ذخیره وضعیت نهایی دادهها، تمامی رویدادهای تغییر دهنده سیستم ثبت و نگهداری میشوند. در این رویکرد هر تغییر به عنوان یک رویداد مستقل ذخیره شده و وضعیت فعلی سیستم از روی مجموعه این رویدادها به دست میآید. این روش امکان ردیابی کامل تغییرات، بازسازی وضعیتهای گذشته و تحلیل دقیق رفتار سیستم را فراهم میکند. این الگو در سامانههایی که نیاز به ثبت کامل لاگ و ایونتها دارند کاربرد زیادی دارد.
ابزارهایی هستند که توسعه نرمافزار را با حداقل میزان برنامهنویسی ممکن میسازند. در این پلتفرمها بخش زیادی از فرآیند توسعه از طریق رابطهای گرافیکی، اجزای آماده و پیکربندی انجام میشود. در رویکرد No-Code کاربران معمولاً بدون نیاز به دانش برنامهنویسی قادر به ساخت برنامه هستند، در حالی که Low-Code امکان استفاده محدود از کدنویسی را برای توسعه قابلیتهای پیشرفتهتر فراهم میکند. امروزه بسیاری از سازمانها از این ابزارها برای پیادهسازی سریع استفاده میکنند.
هر سازمان مجموعهای از فرآیندها دارد.مثلا در یک دانشگاه:
دانشجو درخواست میدهد.
کارشناس آن را بررسی میکند.
مدیر تأیید میکند.
نتیجه به دانشجو اعلام میشود.
BPMS سیستمی است که این فرآیندها را مدلسازی، اجرا، پایش و مدیریت میکند. BPMS سامانهای است که برای طراحی، اجرا، پایش و بهبود فرآیندهای کسبوکار مورد استفاده قرار میگیرد. در BPMS فرآیندها معمولا به شکل نمودارها و مدلهای مشخص طراحی میشوند و اجرای آنها به صورت خودکار یا نیمهخودکار انجام میگیرد. استفاده از این سامانهها باعث استانداردسازی فعالیتها، کاهش خطاهای انسانی و افزایش شفافیت در گردش کار میشود.
مکانیزمی هستند برای تبادل پیام میان بخشهای مختلف یک سیستم نرمافزاری. در این مکانیزم، پیامها ابتدا در یک صف ذخیره میشوند و سپس توسط سرویسهای دریافتکننده پردازش خواهند شد. این ساختار باعث میشود ارسالکننده و دریافتکننده نیازی به ارتباط مستقیم و همزمان با یکدیگر نداشته باشند. ابزارهایی مانند Kafka و RabbitMQ از معروفترینهای این حوزه هستند.
کانتینرها به ما امکان بستهبندی سازی نرمافزار و پکیج کردن تمامی وابستگیهای مورد نیاز آن را در یک محیط ایزوله فراهم میکنند. این رویکرد باعث میشود برنامه در محیطهای مختلف به شکل یکسان و بدون تداخل اجرا شود. Docker یکی از شناختهشدهترین ابزارهای ایجاد و مدیریت کانتینرها است. با افزایش تعداد کانتینرها، مدیریت آنها پیچیدهتر میشود و به ابزارهای هماهنگ کننده نیاز خواهد بود. Kubernetes یکی از مهمترین پلتفرمهای Container Orchestration است که وظایفی مانند استقرار، مقیاسدهی، توزیع بار و بازیابی خودکار کانتینرها را انجام میدهد.
یک الگوی معماری است که در آن چندین مشتری یا سازمان مختلف از یک نمونه مشترک نرمافزار استفاده میکنند. در این الگو، اگرچه زیر ساخت و برنامه میان همه کاربران مشترک است، اما دادهها، تنظیمات و دسترسیهای هر مشتری به صورت مجزا مدیریت میشوند. هر مشتری در این معماری به عنوان یک تننت شناخته میشود. استفاده از این مدل باعث کاهش هزینههای توسعه، استقرار و نگهداری نرمافزار میشود، زیرا تنها یک نسخه از سیستم مدیریت و بهروزرسانی خواهد شد.
فرآیندی است که در آن دادهها از یک سیستم، پایگاه داده یا محیط عملیاتی به محیط دیگری منتقل میشوند. البته که این عمل تنها شامل انتقال اطلاعات نیست، بلکه می تواند شامل فعالیتهایی مانند پاکسازی دادهها، اعتبارسنجی اطلاعات و اطمینان از صحت دادههای منتقلشده را نیز در بر میگیرد. برنامهریزی دقیق، انجام آزمونهای مناسب و مدیریت ریسک از عوامل کلیدی در اجرای موفق پروژههای مهاجرت داده محسوب میشوند. Data Migration یکی از فعالیتهای مهم در تحول و نوسازی سیستمهای نرمافزاری است.
