Designmönster för molnet

De här designmönstren är användbara när du vill skapa tillförlitliga, skalbara och säkra program i molnet.

Varje mönster beskriver problemet som mönstret är avsett att hantera, överväganden när du ska tillämpa mönstret och ett exempel baserat på Microsoft Azure. De flesta av mönstren innehåller kodexempel eller kodstycken som visar hur du implementerar mönstret i Azure. De flesta mönster gäller dock för alla typer av distribuerade system, oavsett om det är i Azure eller någon annan molnplattform.

Utmaningar inom molnutveckling

Data management

Datahantering

Datahanteringen har avgörande betydelse för molnprogram och påverkar de flesta kvalitetsegenskaper. Data lagras normalt på olika platser och på flera servrar av skäl som prestanda, skalbarhet och tillgänglighet, och det här kan innebära ett mängd olika utmaningar. Till exempel måste data hållas konsekventa, och data behöver ofta synkroniseras mellan olika platser.

Design and implementation

Design och implementering

I en bra design ingår faktorer som en konsekvent design och distribution av komponenter, underhållsfunktioner för en enklare administration och utveckling samt återanvändning så att komponenter och delsystem kan användas i andra program och andra scenarier. Beslut som fattas under design- och implementeringsfasen har en stor inverkan på kvaliteten och den totala ägandekostnaden för program och tjänster som körs i molnet.

Messaging icon

Meddelandetjänster

Eftersom molnprogram är distribuerade till sin natur krävs en infrastruktur för meddelanden som ansluter komponenter och tjänster, helst på ett fritt sätt som maximerar skalbarheten. Asynkrona meddelanden används ofta och har många fördelar, men de medför även utmaningar som hur meddelanden sorteras, hantering av skadliga meddelanden och idempotens.

Katalog med mönster

Mönster Sammanfattning Kategori
Ambassadör Skapa hjälpkomponenttjänster som skickar nätverksförfrågningar åt en konsumenttjänst eller ett konsumentprogram. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Skyddande lager Implementera en fasad eller adapterlager mellan ett modernt program och ett äldre system. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Asynkront begäransvar Frikoppla serverdelsbearbetning från en klientdelsvärd, där serverdelsbearbetning måste vara asynkron, men klientdelen fortfarande behöver ett klart svar. Meddelandetjänster
Serverdelar för klienter Skapa separata serverdelstjänster som ska förbrukas av specifika program eller gränssnitt i klientdelen. Design och implementering
Bulkhead Isolera element i ett program i pooler så att de andra fortfarande fungerar om det skulle uppstå ett fel i ett element. Tillförlitlighet
Cachereservera Läs in data på begäran till en cache från ett datalager. Datahantering
Prestandaeffektivitet
Koreografi Låt varje tjänst bestämma när och hur en affärsåtgärd bearbetas i stället för att vara beroende av en central initierare. Meddelanden
Prestandaeffektivitet
Kretsbrytare Hantera fel som kan ta varierande lång tid att lösa vid anslutning till en fjärrtjänst eller fjärresurs. Tillförlitlighet
Anspråkskontroll Dela upp ett stort meddelande till en anspråkskontroll och en nyttolast för att undvika att överbelasta en meddelandebuss. Meddelandetjänster
Kompenserande transaktion Ångra arbete som utförts i en serie steg och som tillsammans eventuellt definierar en konsekvent åtgärd. Tillförlitlighet
Konkurrerande konsumenter Gör så att flera samtidiga användare kan bearbeta meddelanden som tas emot på samma meddelandekanal. Meddelandetjänster
Konsolidering av beräkningsresurser Konsolidera flera aktiviteter eller åtgärder i en enda beräkningsenhet. Design och implementering
CQRS Åtskilj åtgärder som läser data från åtgärder som uppdaterar data via separata gränssnitt. Datahantering
Design och implementering
Prestandaeffektivitet
Distributionsstämplar Distribuera flera oberoende kopior av programkomponenter, inklusive datalager. Tillförlitlighet,
Prestandaeffektivitet
Händelsekällor Ett datalager med endast tilläggning används till att registrera en hel serie händelser som beskriver åtgärder på data i domänen. Datahantering
Prestandaeffektivitet
Externt konfigurationslager Flytta konfigurationsinformation utanför programpaketet för distribution till en central plats. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Federerade identiteter Delegera autentiseringen till en extern identitetsleverantör. Säkerhet
Gatekeeper Skydda program och tjänster med hjälp av en dedikerad värdinstans som fungerar som koordinator mellan klienter och programmet eller tjänsten, validerar och åtgärdar förfrågningar och skickar förfrågningar och data mellan dem. Säkerhet
Gateway-samling Använd en gateway för att slå samman flera enskilda förfrågningar till en enda begäran. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Gateway-avlastning Avlasta delade eller specialiserade tjänstfunktioner till en gateway-proxy. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Gateway-routning Dirigera förfrågningar till flera tjänster med hjälp av en enda slutpunkt. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Geodes Distribuera serverdelstjänster till en uppsättning geografiska noder, som var och en kan betjäna alla klientbegäranden i alla regioner. Tillförlitlighet,
Verksamhetsutveckling
Övervakning av slutpunktshälsa Implementera funktionskontroller i ett program som externa verktyg kan komma åt via exponerade slutpunkter med jämna mellanrum. Tillförlitlighet,
Verksamhetsutveckling
Indextabell Skapa index över fälten i datalager som ofta refereras i frågor. Datahantering
Prestandaeffektivitet
Val av ledare Samordna de åtgärder som utförs av en samling samverkande uppgiftsinstanser i ett distribuerat program genom att välja en instans som ska ansvara för att hantera de andra instanserna. Design och implementering
Tillförlitlighet
Materialiserad vy Generera förifyllda vyer över data i ett eller flera datalager när data inte har ett optimalt format för de frågeåtgärder som ska utföras. Datahantering
Verksamhetsutveckling
Rör och filter Dela upp en aktivitet som utför komplex bearbetningen i ett antal olika element som kan återanvändas. Design och implementering
Meddelandetjänster
Prioritetskö Prioritera förfrågningar som skickas till tjänster så att förfrågningar med högre prioritet tas emot och bearbetas snabbare än de med lägre prioritet. Meddelanden
Prestandaeffektivitet
Utgivare/prenumerant Aktivera ett program för att informera flera intresserade kunder om evenemang asynkront, utan att koppla avsändarna till mottagarna. Meddelandetjänster
Köbaserad belastningsutjämning Använd en kö som fungerar som en buffert mellan en aktivitet och en tjänst den anropar för att utjämna återkommande tunga belastningar. Tillförlitlighet,
Meddelanden
Återhämtning
Prestandaeffektivitet
Försök igen Gör så att ett program kan hantera förväntade, tillfälligt fel vid försök att ansluta till en tjänst eller en nätverksresurs, genom att transparent försöka utföra den misslyckade åtgärden igen. Tillförlitlighet
Scheduler-agentövervakare Samordna en uppsättning åtgärder i en distribuerad uppsättning tjänster och andra fjärranslutna resurser. Meddelanden
Tillförlitlighet
Sekventiell konvoj Bearbeta en uppsättning relaterade meddelanden i en definierad ordning, utan att blockera bearbetningen av andra grupper av meddelanden. Meddelandetjänster
Horisontell partitionering Dela upp ett datalager i en uppsättning horisontella partitioner eller delar. Datahantering
Prestandaeffektivitet
Sidovagn Distribuera komponenter i ett program i en separat process eller container för att ge isolering och inkapsling. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Värddator för statiskt innehåll Distribuera statiskt innehåll till en molnbaserad lagringstjänst som kan leverera innehållet direkt till klienten. Design och implementering
Datahantering
Prestandaeffektivitet
Strangler-figur Migrera ett äldre system stegvis genom att gradvis ersätta specifika delar av funktionerna med nya program och tjänster. Design och implementering
Verksamhetsutveckling
Begränsning Begränsa förbrukningen av resurser i en instans av ett program, en enskild klientorganisation eller i hela tjänsten. Tillförlitlighet,
Prestandaeffektivitet
Valet-nyckel Använd en token eller nyckel som ger klienter begränsad direktåtkomst till en specifik resurs eller tjänst. Datahantering
Säkerhet