Menggunakan Xstate on AWS untuk alur kerja backend – Beragampengetahuan

XState adalah perpustakaan orkestrasi dan manajemen nasional yang dirancang untuk aplikasi JavaScript dan TypeScript. Ini mendekati logika yang kompleks dengan menggabungkan model mesin negara, statecharts dan aktor yang digerakkan oleh peristiwa. Struktur ini membantu pengembang membuat alur kerja yang jelas dan dapat dipelihara menyatakan menyatakan yang bertindak andal dan mudah secara visual.

Meskipun XState banyak digunakan dalam pengembangan UI, struktur deklaratifnya menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk alur kerja backend, terutama dalam sistem cloud-asli dan/atau yang digerakkan oleh peristiwa. Dalam artikel ini, kita akan melihat caranya XState dapat dimanfaatkan untuk menggunakan AWS Lambda dan AWS ECS untuk mengelola alur kerja backend yang kompleks dan membuat beberapa perbandingan.

Mengapa XState tidak hanya digunakan untuk pengembangan UI/front-end

Pada tingkat tinggi, sebagian besar layanan orkestrasi backend berputar di sekitar alur kerja, yaitu negara bagian dan transisi yang mewakili logika bisnis. Salah satu contoh yang paling umum digunakan adalah “pemrosesan pesanan,” yang melibatkan penempatan pesanan, memenuhi setelah pembayaran, yang semuanya dapat dipetakan secara alami ke mesin negara.

Menggunakan XState, Anda dapat mendefinisikan:

• Status: mewakili tahap dalam proses ini (terbatas)
• Acara: Pemicu yang menyebabkan transisi dari satu keadaan ke negara lain
• Tindakan: Efek samping (api dan lupakan)
• Penjaga: Kondisi untuk mengontrol apakah transisi diperbolehkan

Saat menerapkan pola -pola ini ke sistem backend, hasilnya deterministik, dapat dilacak, dan mudah dihapus logika. Alur kerja deterministik dan non-deterministik memainkan peran penting dalam sistem orkestrasi karena mereka mempengaruhi coba lagi, penanganan kesalahan, dan yang paling penting, memastikan tidak ada duplikasi dalam proses (menyebabkan pesanan atau pembayaran duplikat).

Mari kita telusuri contoh pemrosesan pesanan yang disederhanakan. Dengan asumsi saluran masuk udara melewati gateway API, alur kerja berasal dari S3 dan DynamoDB sebagai penyimpanan data kami. (Pertimbangkan SQS FIFO jika acara tersebut membutuhkan pemesanan).

Diagram Sederhana Menggunakan Excalidraw

Tentukan mesin:

const orderMachine = {
  id: 'order-processing',
  initial: 'OrderCreated',
  states: {
    OrderCreated: {
      on: { PaymentReceived: 'PaymentProcessing' }
    },
    PaymentProcessing: {
      on: { PaymentProcessed: 'OrderShipped' }
    },
    OrderShipped: {
      on: { Delivered: 'OrderCompleted' }
    },
    OrderCompleted: {
      type: 'final'
    }
  }
};

Mode 1: XState dan AWS Lambda

1. Lambda Handler

const { createMachine, interpret } = require('xstate');

exports.handler = async (event) => {
  const machine = createMachine(orderMachine).withContext({
    orderId: event.orderId,
    paymentStatus: event.paymentStatus,
  });

  const service = interpret(machine).start();

  service.send(event.type); // e.g. 'PaymentReceived'

  const nextState = service.state;

  console.log(`Order ${event.orderId} transitioned to ${nextState.value}`);
  
// Best practice to stop the machine to avoid any memory leak
  service.stop();
 
  return {
    statusCode: 200,
    body: JSON.stringify({ newState: nextState.value })
  };
};

2. Efek Posting (seperti pembaruan DynamoDB)

Tambahkan operasi atau logika pasca-transisi untuk memperbarui status dalam database:

await updateOrderInDynamoDB(event.orderId, nextState.value);

Untuk logika berumur pendek, setiap eksekusi Lambda mewakili transisi tunggal, yang bekerja dengan baik.

Mode 2: XState dan Amazon ECS

Untuk alur kerja atau skenario yang berjalan lama, waktu tunggu waktu Lambda dan awal yang dingin menjadi keterbatasan, dan Amazon ECS (dukungan Fargate atau EC2) adalah pilihan yang kuat. Tugas ECS dapat menjalankan penerjemah xState sebagai penafsir XState layanan jangka panjang, yang membuat mereka sempurna untuk:

• Pelari alur kerja dalam status
• Mesin orkestrasi
• Layanan Menunggu Sinyal/Acara Eksternal

1. Jalankan mesin yang sama di ECS

Anda dapat menggunakan kembali definisi xState yang sama dari bagian Lambda. Perbedaannya adalah bagaimana Anda mengelola siklus hidup dan komunikasi Anda. Ini adalah jalan

const express = require('express');
const { createMachine, interpret } = require('xstate');

const app = express();
app.use(express.json());

const machine = createMachine(orderMachine);
const service = interpret(machine).start();

app.post('/event', (req, res) => {
  const event = req.body;
  service.send(event.type);
  res.json({ newState: service.state.value });
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('XState workflow service running on ECS');
});

Anda dapat menggunakannya ke ECS (dengan Fargate atau EC2) sebagai aplikasi yang dimasukkan dan menampilkannya melalui penyeimbang beban aplikasi atau jaringan internal.

2. Ketekunan status

Di EC, karena layanan Anda jangka panjang, Anda mungkin perlu:

• Status alur kerja yang persisten (mis., DynamoDB dalam kasus ini)
• Menerapkan mekanisme resume/replay
• Tambahkan daya tahan untuk restart (misalnya, menggunakan pos pemeriksaan, yang penting sehingga Anda tidak akan kehilangan data)

Anda bisa menggunakannya

createMachine(config).resolveState(serializedState);

Tes Kinerja XState untuk Lambda vs ECS

Untuk lebih memahami bagaimana kinerja XState di lingkungan komputasi yang berbeda, saya menjalankan satu set tolok ukur yang mensimulasikan alur kerja kami menggunakan 4 transisi keadaan (termasuk interaksi DynamoDB). Gunakan JMeter untuk mengirim permintaan ke titik akhir API Gateway yang terhubung ke Lambda & ECS Kinerja Tes Selesai.

Langkah -langkah alur kerja: Simulasi siklus hidup pesanan

Pesanan Produksi-> PaymentErprocessing-> Order-> Pemesanan

Mesin Negara: Xstate Interpreter menginisialisasi permintaan Lambda (Hitung Mulai Dingin), dengan umur panjang (ECS)

Infrastruktur:

• Lambda: Konfigurasi Memori 1GB, Pengujian Mulai Dingin dan Hangat
• ECS: Fargate dengan memori 0,5 VCPU/1GB, jaga agar wadah tetap hangat dan menggunakan pemeriksaan kesehatan alb
• Area: US-East-1

Hasil Kinerja:

• Anda harus menjaga penerjemah tetap hidup di berbagai acara
• Anda membutuhkan pemulihan negara yang kompleks atau alur kerja jangka panjang

Kesimpulan saya

XState membawa model formal ke rekayasa back-end. Mengatur ulang alur kerja ke mesin negara akan membantu pengembang mendapatkan kejelasan, verifikasi, dan skalabilitas.

Apakah Anda menggunakan fitur ke Lambda atau memutar layanan di EC, XState dapat bertindak sebagai otak untuk alur kerja backend. Jika Anda telah merangkai logika negara bersama -sama secara manual (jika /lain logika), mungkin sudah waktunya untuk membuat diagram negara untuk mempertimbangkannya secara serius.

Satu hal lagi – ada mesin koreografi lain seperti “sementara” dan dijadwal ulang, tersedia dari luar kotak. Perbedaannya adalah bahwa XState hanyalah perpustakaan. Ini menangani transisi negara, dan Anda mengandalkan pengaturan AWS atau cloud untuk mengelola daya tahan, coba lagi, dan infrastruktur. Pertukaran ini membuat Anda lebih fleksibel, tetapi juga berarti lebih banyak tanggung jawab. Semoga beruntung!