CQRS

The Command and Query Responsibility Segregation (CQRS) — принцип, или парадигма, CQRS разделяет назначение запросов (например, при чтении данных) и команд на обработку данных. Внедрение CQRS в приложение может максимизировать его производительность, масштабируемость и безопасность. Гибкость, создаваемая переходом на CQRS, позволяет системе лучше развиваться с течением времени и не позволяет командам обновления вызывать конфликты слияния на уровне домена.

Шаблон CQRS применяет принцип императивного программирования разделения команд и запросов — сommand-query separation (CQS), используя отдельные объекты запросов и команд для извлечения и изменения данных соответственно. CQS введён Бертраном Мейером во время работы над языком программирования Eiffel. Принцип гласит, что метод должен быть либо командой, выполняющей какое-то действие, либо запросом, возвращающим данные, но не одновременно. Другими словами, задавание вопроса не должно менять ответ. Более формально, возвращать значение можно только чистым (т. е. детерминированным и не имеющим побочных эффектов) методом. Строгое соблюдение этого принципа делает невозможным отслеживание количества вызовов запросов.

Применение в контрактном программировании

CQRS особенно хорошо вписывается в методологию контрактного программирования, в которой используются утверждения, встроенные в исходный код, описывающие состояние программы в определённые важные моменты. В контрактном программировании утверждения относятся к проектированию, а не к логике выполнения, поэтому их выполнение не должно оказывать влияния на состояние программы. CQRS выгоден для контрактного программирования, так как любой возвращающий значение метод (любой запрос) можно вызывать в утверждениях, не беспокоясь о возможном изменении состояния программы.

Теоретически, это даёт возможность узнавать состояние программы, не меняя его. На практике, CQRS даёт возможность пропустить все проверки утверждений в действующей системе, чтобы повысить её производительность, не боясь того, что это изменит её поведение. CQRS также предотвращает возникновение некоторых гейзенбагов.

Другие применения

Даже за пределами контрактного программирования, применение CQRS рассматривается его приверженцами как оказывающее эффект упрощения на программу, делая доступ к её состоянию (через запросы) и изменение её состояния (через команды) более понятными, аналогично тому как избежание использования goto упрощает понимание потока выполнения программы.

CQRS хорошо подходит для методологии объектно-ориентированного программирования, но может быть применён и вне ООП, так как разделение побочных эффектов и возвращения значений не требует ООП, поэтому CQRS может быть с пользой применён в любой парадигме программирования, требующей заботы о побочных эффектах.

Недостатки

CQRS может осложнить создание реентерабельного и многопоточного ПО. Эта проблема обычно возникает при использовании непотокобезопасного шаблона для реализации CQRS.

Простой пример шаблона, нарушающего CQRS, но полезного в многопоточном ПО:

private int x;
public int increment_and_return_x()
{
  lock x;   // какой-либо механизм блокировки
  x = x + 1;
  int x_copy = x;
  unlock x; // какой-либо механизм блокировки
  return x_copy;
}

Распространённый CQRS шаблон, применимый только в однопоточных приложениях:

private int x;
public int value()
{
  return x;
}
void increment_x()
{
  x = x + 1;
}

Даже в случае однопоточных программ иногда можно утверждать, что значительно более удобно иметь метод, объединяющий запрос и команду. Мартин Фаулер приводит метод стека pop() в качестве примера.

См. также

• Fluent interface

Литература

• Bertrand Meyer. Object-oriented Software Construction (неопр.). — Prentice Hall, 1988. — ISBN 0-13-629049-3. (англ.)

Ссылки

• Explanation on Martin Fowler’s Bliki (англ.)
• Command Query Responsibility Segregation (англ.)
• Why Command Query Separation is needed for SOA (англ.)
• The CQRS Frequently Asked Questions (англ.)
• Command and Query Responsibility Segregation (CQRS) на практике (рус.)