O que é Arquitetura Orientada a Eventos? Modelos, Exemplos e Usos

As empresas dependem de várias tecnologias e ferramentas para operar seus negócios de forma eficaz.

No entanto, essas tecnologias podem rapidamente se tornar obsoletas, levando à degradação do desempenho, aumento de custos e exposição a riscos, além de ameaças à segurança. Não é difícil ver como arquiteturas monolíticas e antiquadas frequentemente se tornam gargalos na modernização dos negócios.

Uma maneira de melhorar a agilidade e escalabilidade da sua infraestrutura de TI é empregar uma arquitetura orientada a eventos. Em uma arquitetura orientada a eventos, os sistemas são construídos em torno de eventos, que são mensagens que indicam que algo aconteceu. Isso torna possível construir sistemas que reagem rapidamente às mudanças em seu ambiente, tornando-os mais ágeis e adaptáveis.

A maioria dos sistemas orientados a eventos usa software de fila de mensagens para comunicar entre sistemas díspares e permitir comunicação em tempo real em uma única camada.

O padrão de processo de arquitetura orientada a eventos substitui o design convencional de "solicitação/resposta", no qual os serviços tinham que esperar por uma resposta antes de prosseguir para a próxima atividade. Ele também oferece insights de dados em tempo real sobre o comportamento do usuário, processos de negócios e operações.

Os eventos governam o fluxo da arquitetura orientada a eventos, que é projetada para reagir a eventos ou realizar operações em resposta a um evento.

O que significa ser orientado a eventos?

Eventos são instâncias de ações. Eles ocorrem quando algo acontece dentro ou fora do seu negócio. Essas atividades podem incluir uma compra do consumidor, uma atualização de inventário de armazém, uma tentativa de violação de dados ou uma mudança de status para um aplicativo.

Como muitos eventos são sensíveis ao tempo ou críticos para as operações de negócios, as empresas desejam projetar suas infraestruturas em torno da coleta e resposta a esses eventos. Diz-se que o negócio é orientado a eventos quando eventos fazem com que um negócio responda. Na era moderna, eventos são processados por sistemas de TI que coletam, analisam e reagem a eventos com base em lógica predefinida.

Arquiteturas orientadas a eventos também são chamadas de arquiteturas colaborativamente assíncronas porque dependem de mensagens assíncronas entre as diferentes partes de um sistema com respostas em tempo real. Agora, sistemas como bancos e telemetria estão se movendo para o modelo centrado em eventos, onde começam a coletar dados em trânsito e reagir a eles com base em eventos.

Vamos dar uma olhada em um exemplo bancário de arquitetura orientada a eventos. O pagamento acontece em um local específico. Nesse caso, a arquitetura orientada a eventos responde a essa solicitação mais rapidamente e com mais precisão do que a abordagem tradicional de solicitação/resposta, que exige que você espere por uma resposta antes de prosseguir com sua transação.

Isso adiciona funcionalidades ricas, como alertas de fraude e camadas de segurança que ajudam a proteger os clientes de cibercriminosos.

Importância dos sistemas orientados a eventos

Alta taxa de transferência, escalabilidade e agilidade são características-chave dos líderes digitais de hoje, muitos dos quais adotaram microserviços e arquitetura orientada a eventos.

Infraestruturas de TI monolíticas dependem de comunicação síncrona na qual dois programas interagem diretamente, mais comumente via interfaces de programação de aplicativos (APIs). Por outro lado, a comunicação assíncrona é orientada a eventos, permitindo que várias aplicações interajam simultaneamente e rapidamente em tempo real. A EDA é frequentemente o método mais eficaz para permitir a interação de aplicativos orientados a eventos assíncronos.

Empresas que usam arquitetura orientada a eventos podem desfrutar dos benefícios de comunicação em tempo real escalável e robusta usando filas de mensagens. Muitos projetos estratégicos podem se beneficiar disso, incluindo a internet das coisas (IoT), e-commerce, integração de dados entre sistemas e detecção de fraudes financeiras e de borda.

Arquitetura orientada a eventos vs. arquitetura tradicional

Arquiteturas orientadas a eventos e tradicionais diferem fundamentalmente nas abordagens de comunicação e design de sistemas. EDA depende de comunicação assíncrona, onde eventos disparam interações entre componentes fracamente acoplados, permitindo capacidade de resposta em tempo real e alta escalabilidade. Isso a torna ideal para sistemas complexos e distribuídos, como IoT, análises em tempo real e detecção de fraudes financeiras.

Em contraste, a arquitetura tradicional segue um modelo de solicitação-resposta envolvendo interação direta entre componentes fortemente acoplados. Embora mais fácil de implementar para fluxos de trabalho diretos, como sistemas transacionais, arquiteturas síncronas frequentemente enfrentam dificuldades com latência e escalabilidade em ambientes distribuídos.

A escolha entre essas abordagens depende dos requisitos do sistema. A EDA é preferida para sistemas dinâmicos, escaláveis e resilientes, enquanto arquiteturas tradicionais são adequadas para aplicações com padrões de comunicação mais simples e previsíveis.

Como funciona a arquitetura orientada a eventos?

Um padrão de arquitetura orientada a eventos ajuda a desenvolver e implantar aplicativos e sistemas que transferem eventos entre componentes e serviços de sistema fracamente acoplados. Uma infraestrutura orientada a eventos possui três componentes principais:

1. Produtores de eventos, também conhecidos como emissores de eventos e agentes
2. Consumidores de eventos ou sumidouros
3. Corretor ou canal

Um produtor de eventos monitora ou detecta um evento e o converte em uma mensagem. Após detectar um evento, o produtor envia a mensagem ao consumidor por meio de canais de eventos. O produtor não conhece os consumidores do evento e nunca saberá o resultado do evento.

Consumidores de eventos são responsáveis por acionar uma resposta quando um evento ocorre. Um consumidor de eventos pode ou não fornecer uma resposta completa. Por exemplo, o consumidor pode ser responsável por filtrar, processar e retransmitir o evento para o próximo componente (geralmente plataformas de streaming de eventos) ou oferecer uma resposta autônoma a um evento.

A plataforma de processamento de eventos determina a resposta apropriada a um evento e transmite a atividade a jusante para os consumidores relevantes, onde o resultado do evento é visível.

A arquitetura orientada a eventos promove o desacoplamento de aplicativos por meio de um corretor de eventos, semelhante a um corretor de mensagens, que roteia eventos de produtores para consumidores. Esses corretores podem ser implementados usando middleware orientado a mensagens, garantindo que aplicativos e dispositivos não precisem conhecer a origem ou o destino dos dados. Embora o desacoplamento apresente desafios, ele melhora significativamente a flexibilidade e escalabilidade.

Na EDA, eventos são enviados sem esperar uma resposta além de um reconhecimento do corretor de eventos. Esse desacoplamento garante que transmissores e receptores operem de forma independente.

Conexões diretas entre produtores e consumidores podem dispensar a necessidade de um corretor, como um produtor interagindo diretamente com um banco de dados para armazenar eventos para análise. No entanto, na maioria das configurações, múltiplos emissores de eventos geram vários eventos, com um ou mais sumidouros processando-os.

Modelos de arquitetura orientada a eventos

Um padrão de EDA especifica como produtores, consumidores e corretores de eventos interagem entre si. Existem dois principais padrões de arquitetura orientada a eventos: publicador/assinante e streaming de eventos.

Arquitetura de publicador/assinante

Essa arquitetura baseada em fila de mensagens depende de assinaturas de fluxo de eventos para comunicação. O roteador de eventos em uma arquitetura de publicador/assinante (o modelo pub/sub) registra assinaturas de clientes em canais de eventos. Este modelo envia notificações para assinantes que devem ser alertados quando um evento ocorre ou é publicado.

Como os eventos não podem ser reproduzidos, um consumidor que se inscreve após um evento ter ocorrido não pode acessá-lo posteriormente. A partir desse momento, o consumidor recebe novos eventos. ActiveMQ e RabbitMQ são dois corretores bem conhecidos para o modelo pub/sub.

Arquitetura de streaming de eventos

O streaming de eventos transcende o modelo baseado em assinaturas. Esta técnica armazena eventos em um log que todos os consumidores podem acessar para descobrir eventos importantes. Os consumidores podem ler de qualquer área do fluxo e reproduzir eventos anteriores.

Apache Kafka é uma solução de processamento de fluxo bem conhecida. Muitas empresas escolhem o Kafka porque é uma solução estabelecida e robusta. Como uma plataforma de processamento de fluxo de força industrial, o Kafka tem uma ampla base de usuários, uma comunidade de apoio e um conjunto de ferramentas avançadas.

Outras plataformas fornecem uma mistura de processamento de fluxo e pub/sub ou sua solução distinta. Pulsar, um produto recente da Apache, é uma plataforma de mensagens pub/sub de código aberto e rica em recursos que facilita tanto fluxos quanto filas de eventos, tudo com velocidade excepcionalmente alta.

NATS é um sistema de mensagens pub/sub que usa "fila sintética". NATS, ou sistema de transporte autônomo neural, é construído para entregar comunicações curtas e frequentes. Oferece excelente desempenho e latência reduzida. No entanto, o NATS considera algum vazamento de dados aceitável, colocando o desempenho à frente das promessas de entrega.

Exemplo de arquitetura orientada a eventos

Abaixo está um exemplo de abordagem orientada a eventos para um site de e-commerce. Esta arquitetura permite que o site responda a atualizações de várias fontes durante alta demanda sem interromper o sistema ou superprovisionar recursos.

Considere como um varejista online pode usar arquitetura orientada a eventos como exemplo. Os clientes estão prestes a finalizar a compra online, e inserir suas informações de pagamento em uma plataforma de e-commerce é uma ação frequente e crucial. A interface do usuário (UI) gera o evento "Pagamento Enviado" com informações do cartão de crédito, e o roteador de eventos sabe direcionar a notificação do evento para o serviço de pagamento com base nos metadados do evento.

Após receber a notificação, o serviço de pagamento processa o evento e cria um novo evento "Pagamento Processado" que indica o sucesso ou falha da operação.

O roteador de eventos retorna informações para a UI, mostrando o status do consumidor e solicitando que ele tome ações predefinidas. Por exemplo, se um pagamento falhar, a UI pode reabrir o formulário para corrigir os detalhes. Mas se o pagamento for bem-sucedido, a UI fornece as informações finais do pedido e a data estimada de entrega.

Nem o site front-end nem os serviços back-end estão cientes da existência de seus equivalentes. Eles se inscrevem nos eventos "Pagamento Enviado" e "Pagamento Processado", que o roteador de eventos mantém.

Casos de uso de arquitetura orientada a eventos

As empresas se apoiam na EDA para criar sistemas que atendam a uma variedade de casos de uso. Os mais populares podem incluir:

• Monitoramento em tempo real: Sistemas podem criar eventos à medida que seus estados alteram, permitindo que as empresas busquem irregularidades e comportamentos suspeitos.
• Replicação de dados: Um único evento pode ser usado por vários serviços que precisam de replicação de dados em seus bancos de dados.
• Redundância: Se um serviço estiver indisponível, eventos podem ser armazenados no roteador até que o serviço esteja pronto para consumir o evento.
• Processamento paralelo: Um único evento pode iniciar múltiplos processos e rodar de forma assíncrona.
• Interoperabilidade: Eventos podem ser armazenados e distribuídos independentemente da linguagem em que os aplicativos são construídos.
• Microserviços: A EDA é frequentemente integrada com microserviços para transferir dados entre processos desacoplados em escala de forma eficaz.

Benefícios de uma arquitetura orientada a eventos

A EDA simplifica o desenvolvimento de um sistema flexível que responde a mudanças e toma decisões em tempo real. Vamos ver algumas maneiras como uma arquitetura orientada a eventos se torna útil.

• Desacoplamento: Os serviços não precisam mais estar cientes da existência de outros sistemas para interagir. Eles devem estar cientes dos eventos, mas o corretor distribui os eventos apropriados para os sistemas corretos. Isso produz microserviços muito fracamente acoplados que são fáceis de adaptar, testar e implantar.
• Imutabilidade: Como os eventos não podem ser modificados após serem gerados, ninguém precisa se preocupar com alguém alterando seu conteúdo mais tarde.
• Redução de despesas: Arquiteturas orientadas a eventos são baseadas em push, então tudo ocorre assim que o evento aparece no corretor. Os usuários não precisam pagar por polling contínuo para verificar um evento. Isso leva a menos uso de largura de banda de rede, menor consumo de CPU e menos SSL/TLS handshakes.
• Tolerância a falhas: Se um consumidor parar de operar abruptamente ou falhar ao processar um evento, o corretor de eventos não o considera processado com sucesso. O evento não é perdido; em vez disso, é reconsumido por outra instância de consumidor ou processado novamente quando o consumidor estiver disponível.
• Tempo real: Um design orientado a eventos fornece visibilidade em tempo real inigualável de tudo o que ocorre no sistema. A capacidade de consumir esse conhecimento, derivar insights à medida que acontecem e automatizar a tomada de decisões é tão simples quanto adicionar consumidores a eventos atuais. Adicionar recursos em tempo real a arquiteturas alternativas é viável, mas envolve esforço adicional, novas ferramentas e mudanças nos componentes existentes.
• Escalabilidade: Um único evento pode ser aproveitado para ativar inúmeras ações para vários consumidores, permitindo execução de tarefas em paralelo e melhor desempenho. Você não precisa alterar a lógica para cada serviço ou sistema, então pode facilmente ajustar o stack tecnológico para atender a novos requisitos ou necessidades.
• Recuperação: Quando você emprega um corretor de eventos que fornece fluxos de eventos contínuos e resilientes, pode "reproduzir" eventos passados para restaurar trabalhos perdidos ou reconstruir a configuração do sistema.

Desafios de uma arquitetura orientada a eventos

Agora que cobrimos todas as vantagens da infraestrutura orientada a eventos, vamos examinar suas limitações. Alguns desses compromissos existem em abordagens de design alternativas, como desenvolver microserviços REST, mas são acentuados em um design orientado a eventos.

• Complexidade: O desacoplamento elimina a necessidade de rastreamento de dependências e outros impedimentos a um modelo de microserviços. O ônus dos serviços independentes é que se torna mais difícil compreender o progresso dos eventos em muitas aplicações, em oposição à dependência direta, onde as relações são mais claras.
• Fluxos síncronos: Como os eventos são assíncronos, esse paradigma tem dificuldades para suportar atividades síncronas quando o resultado das ações deve ser enviado dentro do mesmo escopo de solicitação-resposta.
• Design de eventos: Projetar eventos é difícil. Como todo consumidor pode se inscrever no evento, ele precisa ser reutilizável, o que sacrifica a personalização. Ao mesmo tempo, o design não pode ser tão geral que o propósito se torne obscuro.
• Evolução dos eventos: À medida que os sistemas se desenvolvem ao longo do tempo, os eventos precisam acompanhar para acomodar as características em mudança do sistema. Atualizar eventos sem afetar outros microserviços pode ser complicado, particularmente em um cenário distribuído onde as equipes não estão em contato com as pessoas que processam os eventos que criam.

Escale sua infraestrutura para o sucesso

Arquiteturas orientadas a eventos empilham serviços em uma única camada de transação. Essa abordagem permite que as empresas detectem problemas, respondam rapidamente a resoluções e suportem processos de negócios dinâmicos mais rapidamente.

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O artigo foi publicado originalmente em 2022. Foi atualizado com novas informações.