Arquiteturas .NET: Do Monolito ao Microsserviço

Neste artigo, exploraremos diversas arquiteturas para projetos .NET, desde as mais simples e adequadas para pequenas aplicações até as mais complexas, ideais para sistemas escaláveis e de grande porte. Entender as características, vantagens e desvantagens de cada arquitetura é crucial para tomar decisões informadas no desenvolvimento de software.

Monolito: Simplicidade e Rapidez Inicial

A arquitetura monolítica é a mais tradicional e, frequentemente, o ponto de partida para muitos projetos. Nela, toda a aplicação é construída como uma única unidade, com todos os seus componentes (interface do usuário, lógica de negócios, acesso a dados) acoplados e implementados em um único processo.

Vantagens:

• Simplicidade: Fácil de desenvolver, testar e implantar.
• Desempenho: Comunicação direta entre componentes, resultando em menor latência (em comparação com arquiteturas distribuídas).
• Implantação: Único artefato a ser implantado.

Desvantagens:

• Escalabilidade limitada: Escalar a aplicação inteira, mesmo que apenas um componente precise de mais recursos.
• Complexidade crescente: À medida que a aplicação cresce, torna-se difícil de manter e entender.
• Implantações arriscadas: Qualquer alteração, mesmo pequena, requer a reimplementação e o deploy de toda a aplicação.
• Barreira à adoção de novas tecnologias: A atualização tecnológica é mais difícil devido à dependência de toda a base de código.

Exemplo em .NET

Um exemplo simples de uma aplicação monolítica em .NET Core poderia ser uma API REST que lida com todas as operações (autenticação, gerenciamento de usuários, etc.) em um único projeto.

// Startup.cs (em um projeto .NET Core)
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddControllers();
    services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
        options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));

    // Outras configurações...
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
        app.UseDeveloperExceptionPage();
    }

    app.UseHttpsRedirection();
    app.UseRouting();
    app.UseAuthorization();

    app.UseEndpoints(endpoints =>
    {
        endpoints.MapControllers();
    });
}

Arquitetura em Camadas (Layered Architecture)

A arquitetura em camadas organiza a aplicação em camadas distintas, cada uma com uma responsabilidade específica. As camadas mais comuns são:

• Camada de Apresentação (UI): Lida com a interação com o usuário.
• Camada de Aplicação (Application): Contém a lógica de negócios principal e coordena as operações.
• Camada de Domínio (Domain): Representa o modelo de domínio do problema.
• Camada de Infraestrutura (Infrastructure): Lida com detalhes técnicos, como acesso a dados, serviços externos e logs.

Vantagens:

• Organização: Separação de responsabilidades facilita a manutenção e o entendimento.
• Reusabilidade: Componentes de camadas inferiores podem ser reutilizados por diferentes partes da aplicação.
• Testabilidade: Cada camada pode ser testada isoladamente.

Desvantagens:

• Rigidez: Alterações em uma camada podem impactar outras camadas.
• Overhead: Pode haver alguma perda de desempenho devido à comunicação entre camadas.

Exemplo em .NET

Um exemplo prático é um projeto ASP.NET Core MVC com pastas separadas para Models (Domínio), Services (Aplicação) e Repositories (Infraestrutura).

// Exemplo de um repositório (camada de infraestrutura)
public class ProdutoRepository : IProdutoRepository
{
    private readonly ApplicationDbContext _context;

    public ProdutoRepository(ApplicationDbContext context)
    {
        _context = context;
    }

    public async Task<Produto> GetByIdAsync(int id)
    {
        return await _context.Produtos.FindAsync(id);
    }

    // Outras operações...
}

Microsserviços: Escalabilidade e Autonomia

A arquitetura de microsserviços divide a aplicação em pequenos serviços independentes, cada um responsável por uma funcionalidade específica. Esses serviços comunicam-se entre si, geralmente através de APIs.

Vantagens:

• Escalabilidade: Cada serviço pode ser escalado independentemente, otimizando o uso de recursos.
• Autonomia: Equipes podem trabalhar independentemente em diferentes serviços.
• Resiliência: A falha de um serviço não derruba toda a aplicação.
• Flexibilidade tecnológica: Diferentes serviços podem usar diferentes tecnologias, adaptando-se melhor às necessidades específicas.

Desvantagens:

• Complexidade: Mais complexa de desenvolver, implantar e gerenciar do que arquiteturas monolíticas.
• Comunicação: A comunicação entre serviços pode introduzir latência e complexidade.
• Consistência de dados: Manter a consistência de dados entre diferentes serviços pode ser um desafio.
• Observabilidade: Acompanhar o desempenho e os erros em um sistema distribuído é mais difícil.

Exemplo em .NET

Usando .NET Core, cada microsserviço pode ser um projeto ASP.NET Core Web API independente, implantado em containers Docker e orquestrado por Kubernetes.

# Dockerfile para um microsserviço
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0 AS base
WORKDIR /app
EXPOSE 80
EXPOSE 443

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:5.0 AS build
WORKDIR /src
COPY ["ServicoProduto/ServicoProduto.csproj", "ServicoProduto/"]
RUN dotnet restore "ServicoProduto/ServicoProduto.csproj"
COPY . .
WORKDIR "/src/ServicoProduto"
RUN dotnet build "ServicoProduto.csproj" -c Release -o /app/build

FROM build AS publish
RUN dotnet publish "ServicoProduto.csproj" -c Release -o /app/publish

FROM base AS final
WORKDIR /app
COPY --from=publish /app/publish .
ENTRYPOINT ["dotnet", "ServicoProduto.dll"]

Escolhendo a Arquitetura Certa

A escolha da arquitetura ideal depende de diversos fatores, incluindo o tamanho do projeto, o nível de escalabilidade necessário, a complexidade do domínio e as habilidades da equipe. Começar com um monolito e migrar para microsserviços à medida que a aplicação cresce (estrangulamento do monolito) é uma abordagem comum.

Considerações:

• Escopo do projeto: Pequenos projetos podem se beneficiar da simplicidade do monolito.
• Necessidades de escalabilidade: Projetos de grande porte com alta demanda podem exigir microsserviços.
• Complexidade do domínio: Domínios complexos podem se beneficiar da separação de responsabilidades dos microsserviços.
• Custo: Microsserviços geralmente exigem mais investimento inicial em infraestrutura e desenvolvimento.

Ao avaliar cuidadosamente esses fatores, você poderá escolher a arquitetura mais adequada para o seu projeto .NET, garantindo o sucesso a longo prazo.