Какие архитектурные паттерны и подходы применяются при проектировании бэкенд-систем на Go?

При проектировании бэкенд-систем на Go используется множество подходов, выбор которых зависит от требований к проекту. Вот основные из них:

1. Выбор между Монолитом и Микросервисами

• Модульный Монолит: Единое приложение, разделенное на логические модули (например, по доменной области). Часто строится на основе Чистой архитектуры (Clean Architecture) или Гексагональной архитектуры (Hexagonal Architecture). Это хороший старт для большинства проектов.
• Микросервисы: Система из множества небольших, независимо развертываемых сервисов. Общение между ними происходит через API (REST, gRPC) или брокеры сообщений.

2. Паттерны на уровне приложения

• Чистая/Гексагональная архитектура: Помогает изолировать бизнес-логику от деталей реализации (фреймворков, баз данных). Структура обычно включает слои:
  • domain (или entities): Основные структуры данных и бизнес-правила.
  • usecase (или application): Сценарии использования, оркестрирующие логику.
  • delivery (или interfaces): Адаптеры для внешнего мира (HTTP-хендлеры, gRPC-серверы).
  • repository: Абстракции для работы с хранилищами данных.
• Dependency Injection (DI): Управление зависимостями для слабой связанности компонентов. В Go часто реализуется вручную или с помощью библиотек, таких как google/wire или uber-go/fx.

3. Паттерны для распределенных систем (микросервисы)

• API Gateway: Единая точка входа для всех клиентских запросов, которая маршрутизирует их к нужным сервисам. Выполняет аутентификацию, rate limiting, логирование.
• Event-Driven Architecture (EDA): Сервисы общаются асинхронно через события с помощью брокеров сообщений, таких как Kafka, NATS или RabbitMQ. Это повышает отказоустойчивость и масштабируемость.
• CQRS (Command Query Responsibility Segregation): Разделение операций на команды (изменяющие состояние) и запросы (читающие состояние). Позволяет независимо оптимизировать и масштабировать чтение и запись.

4. Важные аспекты архитектуры

• Наблюдаемость (Observability): Сбор метрик (Prometheus), логов (ELK/Loki) и трейсов (Jaeger/OpenTelemetry) для мониторинга и отладки.
• Кеширование: Использование Redis или Memcached для снижения нагрузки на базу данных и ускорения ответов.
• Безопасность: Реализация аутентификации и авторизации (например, через JWT/OAuth2).

Ключевая задача архитектора — понимать trade-offs (компромиссы) между сложностью, производительностью, стоимостью и скоростью разработки.