البرمجة الموجهة نحو الخدمة

في منهجية SOP، تُغلّف وحدات البرمجيات الموجودة في الذاكرة بشكل دقيق من خلال واجهات خدمة محددة جيدًا، يمكن استخدامها خارجيًا عند الطلب كعمليات خدمة ويب. تُعظّم هذه الوحدة الدنيا من التغليف فرص إعادة الاستخدام ضمن وحدات خدمة أخرى في الذاكرة، وكذلك عبر أصول البرمجيات الحالية والقديمة . باستخدام واجهات الخدمة لإخفاء المعلومات ، تُوسّع منهجية SOP مبادئ التصميم الموجه نحو الخدمات المستخدمة في هندسة الخدمات الموجهة (SOA) لتحقيق فصل الاهتمامات بين وحدات الخدمة الموجودة في الذاكرة.

واجهة الخدمة في SOP هي كائن موجود في الذاكرة يصف مهمة برمجية محددة جيدًا ذات هياكل بيانات إدخال وإخراج محددة جيدًا . يمكن تجميع واجهات الخدمة في حزم. يمكن استخراج واجهة خدمة SOP كعملية WSDL ، ويمكن وصف خدمة واحدة أو حزمة خدمات باستخدام WSDL. علاوة على ذلك، يمكن تعيين واجهات الخدمة لمجموعة خدمات واحدة أو أكثر بناءً على خصائص مشتركة.

في SOP، تُستخدم خصائص وقت التشغيل المخزنة في بيانات تعريف واجهة الخدمة كعقد مع آلة الخدمة الافتراضية (SVM). ومن الأمثلة على استخدام خصائص وقت التشغيل مزامنة الخدمات التصريحية . يمكن تعريف واجهة الخدمة كواجهة متزامنة بالكامل، ما يعني أنه لا يمكن تشغيل سوى نسخة واحدة من تلك الخدمة في أي وقت. أو يمكن مزامنتها بناءً على القيمة الفعلية للمدخلات الرئيسية في وقت التشغيل، ما يعني أنه لا يمكن تشغيل نسختين من تلك الخدمة بنفس قيمة بيانات الإدخال الرئيسية في الوقت نفسه. علاوة على ذلك، يمكن تعريف المزامنة عبر واجهات الخدمات التي تنتمي إلى نفس مجموعة الخدمات. على سبيل المثال، إذا كانت خدمتان، "CreditAccount" و"DebitAccount"، تنتميان إلى نفس مجموعة خدمات المزامنة ومتزامنتان على حقل إدخال اسم الحساب، فلن تتمكن أي نسختين من "CreditAccount" و"DebitAccount" بنفس اسم الحساب من العمل في الوقت نفسه.

يقوم مُستدعي الخدمة بإرسال طلبات الخدمة. وهو عبارة عن واجهة قابلة للتوصيل تعمل في الذاكرة، وتُخفي موقع مُنتِج الخدمة، بالإضافة إلى بروتوكول الاتصال المُستخدم بين المُستهلِك والمُنتِج عند نقل البيانات عبر ذاكرة الحاسوب ، عن بيئة تشغيل SOP مثل SVM. يمكن أن يكون المُنتِج داخل العملية (أي في الذاكرة)، أو خارج العملية على نفس جهاز الخادم، أو مُحاكاة افتراضية عبر مجموعة من أجهزة الخوادم المتصلة بالشبكة. يُعد استخدام مُستدعي الخدمة في SOP أساسيًا لشفافية الموقع والمحاكاة الافتراضية. ومن الميزات الهامة الأخرى لطبقة مُستدعي الخدمة القدرة على تحسين عرض النطاق الترددي والإنتاجية عند الاتصال بين الأجهزة. على سبيل المثال، يُعد "مُستدعي SOAP" مُستدعي الخدمة الافتراضي للاتصال عن بُعد بين الأجهزة باستخدام معايير خدمة الويب . يمكن استبدال هذا المُستدعي ديناميكيًا إذا رغب المُنتِج والمُستهلِك، على سبيل المثال، في الاتصال عبر واجهة برمجة تطبيقات خاصة مُضغوطة لتحسين الأمان واستخدام عرض النطاق الترددي بكفاءة أكبر.

يستقبل مستمع الخدمة طلبات الخدمة. وهو عبارة عن واجهة قابلة للتوصيل داخل الذاكرة، تعمل على تجريد بروتوكول الاتصال لطلبات الخدمة الواردة إلى بيئة تشغيل SOP، مثل SVM. ومن خلال هذه الطبقة المجردة، يمكن تضمين بيئة تشغيل SOP افتراضيًا ضمن عنوان الذاكرة لأي بيئة برمجة تقليدية أو خدمة تطبيق.

في منهجية SOP، يمكن تنفيذ وحدة الخدمة إما كخدمة مركبة أو كخدمة ذرية. ومن الجدير بالذكر أن وحدات الخدمة المبنية وفق منهجية SOP تتميز بطبيعتها الخارجية، ويمكن نشرها بشفافية عبر معايير مثل SOAP أو أي بروتوكول خاص .

من أهم خصائص SOP دعمها لمنهجية برمجة قائمة على الدلالات بشكل كامل. علاوة على ذلك، يمكن دمج هذه المنهجية في بيئة مرئية مبنية على طبقة بيانات وصفية لتخزين تعريفات واجهة الخدمة ووحدة الخدمة. كما أنه في حال دعم بيئة تشغيل SOP بواسطة آلة متجهات برمجية (SVM) قادرة على تفسير طبقة البيانات الوصفية، يُمكن الاستغناء عن توليد الشفرة تلقائيًا. والنتيجة هي زيادة هائلة في الإنتاجية أثناء التطوير، وسهولة في الاختبار، ومرونة كبيرة في النشر.

يُعدّ تطبيق الخدمة المركبة تعريفًا دلاليًا لوحدة خدمة، قائمًا على تقنيات ومفاهيم البرمجة الموجهة نحو الأنظمة (SOP). عند النظر داخل تعريف واجهة الخدمة المركبة (المُغلّفة بصندوق أسود) ، قد نجد واجهات خدمات أخرى متصلة ببعضها البعض، ومتصلة أيضًا ببنى برمجة SOP. تتميز الخدمة المركبة بتعريف تكراري، ما يعني أن أي خدمة داخلها ("الخدمة الداخلية") قد تكون خدمة ذرية أو مركبة أخرى. وقد تكون الخدمة الداخلية مرجعًا تكراريًا إلى الخدمة المركبة الحاوية لها.

يدعم SOP بنيات البرمجة الأساسية للتسلسل والاختيار والتكرار، بالإضافة إلى سلوكيات متقدمة مدمجة. علاوة على ذلك، يدعم SOP بنيات دلالية لرسم خرائط البيانات وترجمتها ومعالجتها وتدفقها تلقائيًا عبر الخدمات الداخلية لخدمة مركبة.

تُعدّ معالجة الاستثناءات خطأً أثناء التشغيل في جافا. في منهجية SOP، تتم معالجة الاستثناءات ببساطة عن طريق ربط منفذ الفشل للخدمات الداخلية بخدمة داخلية أخرى، أو ببنية برمجية. تُعدّ بنيتا "الخروج مع الفشل" و"الخروج مع النجاح" مثالين على البنى المستخدمة في معالجة الاستثناءات . إذا لم يتم اتخاذ أي إجراء على منفذ الفشل لخدمة ما، فستفشل الخدمة الخارجية (الأب) تلقائيًا، وستنتقل رسائل الإخراج القياسية من الخدمة الداخلية الفاشلة تلقائيًا إلى الإخراج القياسي للخدمة الأب.

يمكن تعريف خدمة مركبة كحدود للمعاملات . تقوم بيئة التشغيل الخاصة بـ SOP تلقائيًا بإنشاء وإدارة سياق هرمي لكائنات الخدمة المركبة التي تُستخدم كحدود للمعاملات. يقوم هذا السياق تلقائيًا بتنفيذ عملية الالتزام أو التراجع عند نجاح تنفيذ الخدمة المركبة.

يمكن ربط خدمات مركبة خاصة، تُسمى خدمات التعويض، بأي خدمة ضمن SOP. عندما تفشل خدمة مركبة مُعلنة كحدود معاملة دون توجيه لمعالجة الاستثناءات، يقوم بيئة تشغيل SOP تلقائيًا بتوزيع خدمات التعويض المرتبطة بجميع الخدمات الداخلية التي تم تنفيذها بنجاح.

الخدمة الذرية هي امتدادٌ لبيئة تشغيل SOP في الذاكرة عبر واجهة الخدمة الأصلية (SNI)، وهي في جوهرها آلية إضافية. على سبيل المثال، إذا كانت SOP مؤتمتة عبر SVM ، يتم تحميل إضافة الخدمة ديناميكيًا في SVM عند استهلاك أي خدمة مرتبطة بها. ومن أمثلة إضافات الخدمة إضافة مُتصل SOAP التي تُترجم بيانات إدخال الخدمة في الذاكرة إلى طلب SOAP لخدمة ويب، ثم تُرسله إلى مُنتج الخدمة، وبعد ذلك تُترجم استجابة SOAP إلى بيانات إخراج في الذاكرة على الخدمة. مثال آخر على إضافات الخدمة هو إضافة SQL القياسية لقاعدة البيانات التي تدعم الوصول إلى البيانات وتعديلها والاستعلام عنها. ومن الأمثلة الأخرى التي تُبرز الأهمية الجوهرية للخدمات الذرية وإضافات الخدمة استخدام مُستدعي الخدمة كإضافة خدمة لإنشاء خدمات افتراضية بشفافية عبر مثيلات مختلفة لمنصة SOP. يُطلق على هذا النوع الفريد من المحاكاة الافتراضية على مستوى المكونات اسم "محاكاة شبكة الخدمات الافتراضية" لتمييزه عن المحاكاة الافتراضية التقليدية على مستوى التطبيق أو العملية .

يمكن لبيئة تشغيل SOP أن توفر بشكل منهجي عمليات التنميط والتسجيل والقياس المدمجة والمحسّنة لجميع الخدمات في الوقت الفعلي.

استنادًا إلى قيم الإدخال الرئيسية المُعلنة لمثيل خدمة ما، يمكن لبيئة تشغيل SOP تخزين مخرجات خدمة داخلية غير حساسة للوقت مؤقتًا عند تشغيلها ضمن سياق خدمة مركبة معينة. عند تخزين خدمة مؤقتًا لقيم إدخال رئيسية محددة، تسترجع بيئة تشغيل SOP المخرجات المخزنة مؤقتًا والمقابلة لتلك المدخلات من ذاكرة التخزين المؤقت للخدمة، بدلًا من استهلاك الخدمة نفسها. يُسهم توفر هذه الآلية المدمجة لمطوري تطبيقات SOP في تقليل الحمل على أنظمة الواجهة الخلفية بشكل ملحوظ.

توفر منصة SOP آلية لربط نوع خاص من الخدمات المركبة، وهي خدمة التشغيل، بأي خدمة أخرى. عند استهلاك هذه الخدمة، تقوم منصة SOP تلقائيًا بإنشاء واستهلاك نسخة من خدمة التشغيل المرتبطة، مع نسخة مخزنة في الذاكرة من مدخلات خدمة التشغيل. لا يؤثر هذا الاستهلاك على تنفيذ خدمة التشغيل. يمكن تعريف خدمة التشغيل بحيث تعمل عند تفعيل خدمة التشغيل، أو فشلها، أو اكتمالها بنجاح.

بالإضافة إلى إمكانية استدعاء أي خدمة، تُعدّ أحداث طلب الخدمة والذاكرة المشتركة آليتين مدمجتين في SOP للتواصل بين الخدمات. يُعامل استهلاك الخدمة كحدث في SOP. يوفر SOP آلية أحداث قائمة على الارتباط تؤدي إلى مقاطعة عملية مركبة قيد التشغيل، والتي أعلنت، من خلال بنية "انتظار"، عن حاجتها إلى انتظار حدوث حدث استهلاك خدمة واحد أو أكثر بقيم بيانات إدخال محددة. يستمر تنفيذ الخدمة المركبة عند استهلاك الخدمات بمدخلات مفتاح ارتباط محددة مرتبطة ببنية الانتظار. كما يوفر SOP مساحة ذاكرة مشتركة مع تحكم في الوصول، حيث يمكن للخدمات الوصول إلى بنية بيانات محددة جيدًا وتحديثها، وهي بنية مشابهة لبنية الإدخال/الإخراج للخدمات. يمكن الوصول إلى آلية الذاكرة المشتركة في SOP برمجيًا من خلال واجهات الخدمة.

في SOP، تُدار التخصيصات من خلال ميزة مبتكرة تُسمى "تجاوزات الخدمة". تُمكّن هذه الميزة من تجاوز تنفيذ الخدمة، سواءً بشكل ثابت أو ديناميكي، بواسطة أحد التنفيذات العديدة المتاحة أثناء التشغيل. تُشابه هذه الميزة مفهوم تعدد الأشكال في البرمجة كائنية التوجه . يُمكن ربط كل تنفيذ تجاوز مُحتمل بمجموعة واحدة أو أكثر من مجموعات تكوين التجاوز، وذلك لإدارة تفعيل مجموعات التجاوزات ذات الصلة عبر مختلف عمليات تثبيت تطبيق SOP عند النشر .

يمكن نشر خدمات محددة بشكل آمن للاستخدام البرمجي الخارجي من خلال واجهة المستخدم الرسومية أو تطبيقات أخرى. بمجرد تعريف حسابات الخدمة، تتولى بيئة تشغيل SOP إدارة الوصول تلقائيًا من خلال آليات توفير حسابات المستهلك.

توفر بيئة تشغيل SOP بشكل منهجي مصادقةً وتفويضًا مدمجين للخدمات . ولأغراض التفويض، تُعامل مشاريع تطوير SOP وحسابات المستخدمين والحزم والخدمات كموارد تخضع للتحكم في الوصول. وبهذه الطريقة، توفر بيئة تشغيل SOP تفويضًا مدمجًا. ويتم تخصيص معايير أو أنظمة التفويض الخاصة وأمان الاتصالات من خلال تجاوزات الخدمة، ووحدات استدعاء المكونات الإضافية، ووحدات الاستماع للخدمات.

بما أن جميع مكونات SOP عبارة عن خدمات مغلفة جيدًا، ويمكن توفير جميع آليات SOP، مثل الذاكرة المشتركة، كخدمات قابلة للتوزيع، فإن بيئة تشغيل SOP تسمح بأتمتة عمليات المحاكاة الافتراضية واسعة النطاق. كما أن بنية الخدمات الهرمية لخدمة مركبة، مع وجود عدة مخططات تنفيذ مرتبطة بخدماتها الداخلية في كل مستوى، توفر فرصًا هائلة لأتمتة تعدد الخيوط في بيئة تشغيل SOP.