Padrões de Integração: API Gateway, Service Mesh e CQRS

Fala, meus consagrados! Beleza?

Padrões de Integração são soluções arquiteturais recorrentes destinadas a viabilizar a comunicação, coordenação e interoperabilidade entre componentes ou serviços de um sistema. Não se confundem com tecnologias ou ferramentas, pois descrevem responsabilidades e estruturas aplicáveis independentemente de implementação específica.

Assumem papel central em arquiteturas distribuídas, como microsserviços e arquiteturas orientadas a eventos, uma vez que a complexidade desloca-se da lógica interna para a comunicação entre componentes.

Os padrões de integração de API Gateway, Service Mesh e CQRS são abordagens distintas que resolvem diferentes desafios na arquitetura de sistemas modernos, especialmente em microsserviços. Cada um aborda um aspecto específico do fluxo de comunicação, gerenciamento e consulta de dados.

API Gateway define um ponto único de entrada para clientes que acessam um conjunto de serviços internos. Atua como uma fachada, abstraindo a complexidade dos serviços subjacentes. É o meio onde todas as requisições passam. O cliente não se comunica diretamente com os serviços internos.

O API Gateway é responsável por:

• Roteamento de requisições;
• Agregação de chamadas a múltiplos serviços;
• Autenticação e autorização;
• Aplicação de políticas transversais, como rate limiting e logging.

É incorreto atribuir ao API Gateway a implementação de regras de negócio. Seu papel é estrutural e integrador, não funcional.

Do ponto de vista dos atributos de qualidade:

• Simplifica o consumo dos serviços pelos clientes;
• Centraliza preocupações transversais;
• Introduz um ponto crítico, que pode se tornar gargalo ou ponto único de falha se não for adequadamente projetado.

Service Mesh é um padrão de integração voltado à comunicação serviço a serviço em arquiteturas distribuídas. Estabelece uma infraestrutura dedicada para tratar aspectos de comunicação entre serviços, de forma transparente à lógica de negócio. Opera internamente, entre os serviços, diferentemente do API Gateway, que atua na borda do sistema.

O Service Mesh é responsável por:

• Descoberta de serviços;
• Balanceamento de carga;
• Segurança na comunicação (ex.: autenticação mútua);
• Observabilidade (métricas, logs e rastreamento);
• Controle de tráfego.

Essas responsabilidades são externalizadas da aplicação, o que reduz acoplamento técnico entre serviços e infraestrutura.

Sob a ótica arquitetural:

• Aumenta:
  • Observabilidade; e
  • Controle operacional;
• Facilita:
  • Resiliência; e
  • Tolerância a falhas;
• Introduz complexidade operacional adicional.

É incorreto afirmar que o Service Mesh substitui o API Gateway, pois ambos atuam em níveis distintos da arquitetura.

Por fim, CQRS (Command Query Responsibility Segregation – Segregação de Responsabilidade de Comando e Consulta) baseia-se:

• No princípio fundamental da Separação de Interesses (Separation of Concerns – SoC); e
• Na classificação técnica de operações de objetos.

Propõe a separação entre operações de escrita (commands) e operações de leitura (queries).

Cada tipo de operação possui modelos, responsabilidades e, possivelmente, estruturas de dados distintas. O princípio central é que leitura e escrita têm naturezas diferentes e, portanto, podem ser otimizadas separadamente.

Separação de interesses sugere que qualquer problema complexo deve ser subdividido em trechos que possam ser resolvidos ou otimizados independentemente. Segregar essas responsabilidades permite que o modelo de consulta seja otimizado para o desempenho (exibição de dados), enquanto o modelo de comando foca na integridade e nas regras de negócio.

No projeto de componentes, as operações são categorizadas em dois tipos principais que fundamentam o CQRS:

• Operações de manipulação:
  • Comandos (commands);
  • Funções que adicionam, eliminam ou modificam dados (alteram o estado do sistema);
• Operações de pesquisa:
  • Consultas (queries);
  • Funções que apenas pesquisam ou retornam o estado de um objeto, sem alterá-lo.

No CQRS:

• Commands alteram o estado do sistema;
• Queries não produzem efeitos colaterais;
• Modelos de leitura e escrita não precisam ser simétricos;
• Pode haver consistência eventual entre leitura e escrita.

CQRS não implica obrigatoriamente uso de mensageria ou event sourcing, embora seja frequentemente combinado com esses conceitos.

Do ponto de vista da qualidade:

• Favorece escalabilidade e desempenho;
• Aumenta a complexidade arquitetural;
• Exige maior cuidado com consistência de dados.

Assim, CQRS deve ser adotado quando os benefícios superam o custo estrutural adicional.

Para fins de prova, é essencial compreender que:

• API Gateway não implementa regras de negócio;
• Service Mesh não é ponto de entrada para clientes externos;
• CQRS não é obrigatório em sistemas distribuídos;
• Nenhum desses padrões é uma tecnologia específica;
• Todos implicam trade-offs arquiteturais.

Espero que tenham gostado! 

Forte abraço e até a próxima jornada!

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Professor Rogerão Araújo