إن إطلاق تطبيق ما هو إلا البداية، والتحدي الحقيقي يكمن في الحفاظ على نموه. وفقًا لـ بعض الأبحاث يفقد التطبيق العادي ما يقارب 77% من مستخدميه النشطين يوميًا خلال ثلاثة أيام فقط من تثبيته. السبب الرئيسي هو ضعف الأداء، مع أن هذه قد لا تكون المشكلة الوحيدة. نادرًا ما يعود المستخدمون إلى التطبيق إذا بدأ يتعطل أو أصبح بطيئًا أو غير مستجيب مع ازدياد عدد المستخدمين الذين يستخدمونه. هناك حل، وهو قابلية التوسع. هذا نهج معماري يضمن قدرة التطبيق على إدارة نمو المستخدمين دون المساس بأدائه.
هذا يعني أن بناء التطبيقات على نطاق واسع ضرورة استراتيجية منذ البداية. فساعة واحدة من التوقف عن العمل في مؤسسة كبيرة قد تكلف ما بين $300,000 و4T4 وأكثر، وفقًا لدراسة أجرتها ITIC عام 2024. وهذا يضر بالنمو، ويمكن أن يدمر ثقة المستخدمين، ويشل زخم النمو. لذلك، يصبح من الضروري للغاية فهم وتطبيق أفضل ممارسات قابلية توسع التطبيقات الرئيسية لتحقيق النجاح على المدى الطويل. والشراكة مع خدمات تطوير تطبيقات متخصصة قابلة للتوسع تضمن إرساء الأساس السليم.
المبادئ الأساسية للهندسة المعمارية القابلة للتطوير
قابلية التوسع نتيجة اختيارات تصميم مدروسة. عند إنشاء تطبيق، يجب تصميم النظام ليتكيف بسلاسة مع الطلب المتزايد. ببساطة، يعني ذلك أن التطبيق يجب أن يكون قادرًا على التعامل مع عشرة آلاف أو عشرة ملايين مستخدم دون أي مشكلة. إليك الركائز الأساسية لتحقيق ذلك:
1. اعتماد بنية الخدمات المصغرة
تاريخيًا، كانت التطبيقات تُبنى كوحدات متجانسة. هذا نهج صارم، ويعني أن توسيع جزء واحد يتطلب توسيع التطبيق بأكمله. هذا غير فعال ومعقد بشكل غير ضروري. الحل الحديث هو بنية الخدمات المصغرة، التي تتضمن تقسيم التطبيق إلى مجموعة من الخدمات الأصغر المستقلة. كل خدمة تُدير وظيفة عمل محددة، ويمكن تطويرها ونشرها وتوسيع نطاقها بشكل منفصل.
وفق أبحاث المضائقمن المتوقع أن ينمو سوق هندسة الخدمات المصغرة العالمي إلى 11.8 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، وهو مؤشر واضح على أنه ركيزة أساسية في تطوير البرمجيات الحديثة. في هذا النموذج، في حال تعطل إحدى الخدمات، لا يؤثر ذلك على التطبيق بأكمله، مما يسمح لفرق التطوير بالعمل على مكونات مختلفة في آنٍ واحد، مما يُسرّع التحديثات.
2. الاستفادة من منصات السحابة لتحقيق المرونة
اليوم، لم تعد هناك حاجة للاعتماد على خوادم ثابتة محلية للنمو. تُعدّ منصات السحابة مثل AWS وGoogle Cloud وAzure أساس قابلية التوسع. تُقدّم هذه الخدمات أدوات تُوفّر المرونة، أي قدرة البنية التحتية على التوسع أو الانكماش تلقائيًا حسب الطلب.
- التوسع التلقائي: يتم ضبط موارد الحوسبة تلقائيًا استنادًا إلى حركة المرور في الوقت الفعلي على التطبيق، مما يضمن عدم انخفاض الأداء أثناء فترات الذروة مع توفير التكاليف في نفس الوقت أثناء فترات الهدوء.
- موازنة التحميل: يقوم بتوزيع حركة المرور الواردة عبر خوادم متعددة، مما يمنع أي خادم منفرد من أن يصبح بمثابة عنق زجاجة ويحسن الاستقرار.
3. تنفيذ استراتيجية قاعدة بيانات قابلة للتطوير
غالبًا ما تكون قاعدة بيانات التطبيق أول عنصر ينهار تحت الضغط. مع نمو قاعدة المستخدمين، يزداد حجم البيانات. يمكن لقاعدة بيانات SQL التقليدية ذات الخادم الواحد أن تُصبح عقبة بسرعة. تتضمن أفضل ممارسات توسيع نطاق التطبيقات الفعّالة لقواعد البيانات ما يلي:
- اختيار قاعدة البيانات الصحيحة: في حين أن قواعد بيانات SQL ممتازة للبيانات المنظمة، فإن قواعد بيانات NoSQL (MongoDB أو Cassandra) غالبًا ما تكون أكثر ملاءمة للكميات الكبيرة من البيانات غير المنظمة، وهو أمر شائع في التطبيقات الحديثة ومصمم للتوسع الأفقي.
- تجزئة قاعدة البيانات: يتضمن ذلك تقسيم قاعدة بيانات كبيرة إلى أجزاء أصغر وأسرع وأسهل إدارة، تُسمى شظايا. يمكن استضافة كل شظية على خادم منفصل، مما يُوزّع الحمل بفعالية.
- قراءة النسخ المتماثلة: إن إنشاء نسخ للقراءة فقط من قاعدة البيانات قد يؤدي إلى تخفيف طلبات القراءة من قاعدة البيانات الأساسية، مما يؤدي إلى تحسين الأداء للتطبيقات التي تعتمد على القراءة بشكل كبير.
4. تحسين التسليم باستخدام التخزين المؤقت وشبكات توصيل المحتوى (CDNs)
السرعة ضرورية للاحتفاظ بالمستخدمين. استراتيجية رئيسية لـ بناء تطبيقات عالية الأداء الهدف هو تقليل زمن الوصول بتقريب البيانات من المستخدم. ويتم ذلك من خلال التخزين المؤقت وشبكات توصيل المحتوى (CDNs).
تخزن هذه الشبكات نسخًا من محتواك على خوادم حول العالم. عندما يطلب المستخدم ملفًا، يُرسَل من الخادم الأقرب إليه، مما يُقلل بشكل كبير من أوقات التحميل ويُخفف الضغط على خوادم التطبيقات الأساسية.
5. إعطاء الأولوية لمراقبة الأداء المستمر
لا ينبغي أن تكون قابلية التوسع إعدادًا لمرة واحدة، بل يجب مراقبتها بدقة. يُعدّ تطبيق أدوات مراقبة وتحليلات فعّالة أمرًا بالغ الأهمية لبناء تطبيقات عالية الأداء. تساعد هذه الأدوات على تتبع المقاييس الرئيسية، بما في ذلك أوقات استجابة الخادم، ومعدلات الأخطاء، واستهلاك الموارد. عند اكتشاف أي تدهور في الأداء مبكرًا، يمكن للمطورين معالجة المشكلات بشكل استباقي قبل أن تبدأ في التأثير على تجربة المستخدم. تتوقع شركة جارتنر أنه بحلول عام 2025، سيتم بناء أكثر من 95% من المبادرات الرقمية الجديدة على منصات سحابية أصلية، حيث تُعد المراقبة المستمرة ممارسةً أساسية.
خاتمة
يُعدّ بناء تطبيق قابل للتوسع استثمارًا استباقيًا في نموه. ويُعد اتباع نهج استراتيجي يُعطي الأولوية للبنية التحتية المرنة، والبنية التحتية السحابية، وطبقة بيانات مرنة منذ البداية أمرًا بالغ الأهمية. ومن خلال الالتزام بأفضل ممارسات قابلية التوسع للتطبيقات، يُمكن للمطورين بناء أساس متين يدعم نمو المستخدمين. ونظرًا لتعقيد هذه المهمة، ينبغي على المؤسسات اللجوء إلى خدمات تطوير تطبيقات متخصصة قابلة للتوسع لضمان أن تطبيقاتها لا تُصمّم للوقت الحالي فحسب، بل تُصمّم لمواكبة ازدهار المستقبل.