La metodologia dels 12 factors per a la creació d’aplicacions
En el món actual de la tecnologia, és fonamental adaptar-se a les demandes del mercat i oferir solucions eficients. En aquest sentit, el concepte dels 12 factors és la guia clau per a construir aplicacions eficients i adaptables. Aquests factors proporcionen pautes clares i pràctiques que permeten el desenvolupament d’aplicacions amb un desplegament fàcil i escalable en diferents entorns. En seguir aquestes directrius, els equips de desenvolupament poden garantir el lliurament ràpid i freqüent d’aplicacions, satisfent les necessitats canviants dels usuaris en un entorn tecnològic en constant evolució.
En aquest article, explorarem com els 12 factors (The Twelve-Factor App) poden potenciar i evolucionar les nostres aplicacions. Descobrirem com cada factor desencadena canvis significatius en el disseny i desenvolupament de programari. Construint aplicacions més resilients, escalables i fàcils de mantenir.
Acompanya’ns en aquest viatge per a transformar la forma en què construïm i despleguem aplicacions amb els 12 factors.
Els desafiaments del lliurament ràpid
En un entorn dinàmic, els equips de desenvolupament enfronten desafiaments significatius per al lliurament ràpid de valor. Aquests inclouen mantenir la qualitat del codi, gestionar dependències externes i garantir una implementació fluida. És en aquest context que els 12 factors es destaquen com una guia inavaluable.
Els 12 factors proporcionen directrius clares i pràctiques per a abordar aquests desafiaments específics. Els factors aborden la necessitat d’adoptar arquitectures i pràctiques per a un desplegament fàcil i escalable en diversos entorns. Estan alineats amb els principis de lliurament iteratiu, col·laboració i adaptabilitat.
En aquest article explorarem com els 12 factors aborden els desafiaments, milloren la qualitat del codi i la gestió de dependències externes. També veurem com faciliten les implementacions sense problemes. Uneix-te a nosaltres en aquest viatge per a comprendre la importància dels 12 factors. Descobreix com poden transformar la forma en què construïm i despleguem aplicacions en un entorn altament competitiu.
Factor 1: Codi base (codebase)
En la metodologia twelve-factor, el codi base és el repositori utilitzat per a controlar versions i realitzar múltiples desplegaments d’una aplicació. Es gestiona a través d’un sistema de control de versions com Git, Mercurial o Subversion.
Cada aplicació twelve-factor té un únic codi base. Compartir codi entre diferents aplicacions es considera una violació d’aquesta metodologia i es recomana separar el codi compartit en biblioteques.
Encara que pot haver-hi múltiples desplegaments d’una aplicació, tots es basen en el mateix codi base. Poden existir diferents versions del codi en cada desplegament, però continuen sent identificats com a desplegaments de la mateixa aplicació.
El codi base és fonamental per a garantir la consistència i escalabilitat de l’aplicació al llarg del temps.
Factor 2: Dependències
En la metodologia twelve-factor, és essencial declarar i aïllar explícitament les dependències d’una aplicació. Això s’aconsegueix mitjançant la declaració completa i explícita de les biblioteques i dependències en un arxiu de manifest. A més, s’utilitzen eines d’aïllament durant l’execució per a evitar conflictes amb altres parts del sistema.
Declarar les dependències de manera explícita facilita la configuració de nous desenvolupadors. Només necessiten instal·lar l’entorn d’execució del llenguatge i les eines de gestió de dependències. A més, les aplicacions twelve-factor no han de dependre d’eines externes del sistema. En el seu lloc, han d’incloure-les internament per a garantir la seva disponibilitat en qualsevol entorn.
En twelve-factor, el factor de dependències implica declarar i aïllar explícitament les dependències de l’aplicació per a garantir consistència i portabilitat.
Factor 3: Configuració
En la metodologia twelve-factor, s’emfatitza a separar la configuració de l’aplicació del codi base. La configuració inclou tot el que pot variar entre els diferents desplegaments. Això abasta recursos de bases de dades, credencials per a serveis externs i valors específics de l’entorn.
És important evitar guardar configuracions com a constants en el codi, ja que això viola el principi de separació entre configuració i codi. En el seu lloc, es recomana emmagatzemar la configuració en variables d’entorn, que poden modificar-se fàcilment sense necessitat de fer canvis en el codi. Les variables d’entorn són estàndard en tots els llenguatges i sistemes operatius, i el seu ús evita la possibilitat que la configuració sensible es guardi accidentalment en el repositori de codi.
En lloc de classificar la configuració en grups o entorns predefinits, com development, test i production, en la metodologia twelve-factor es gestionen les variables d’entorn de manera independent per a cada desplegament. Això evita la necessitat de crear constantment nous entorns a mesura que l’aplicació creix, la qual cosa pot generar una gestió complicada i fràgil de la configuració.
Factor 4: ”Backing services”
En la metodologia twelve-factor, els backing services són recursos conectables per a l’aplicació, com a bases de dades, sistemes de missatgeria, serveis d’email i sistemes de cache, que es consumeixen a través de la xarxa.
No hi ha distinció entre serveis locals i serveis de tercers; tots dos es consideren recursos connectats i s’accedeixen a través d’una URL o una identificació emmagatzemada en la configuració. Això facilita la substitució de serveis locals per serveis de tercers sense modificar el codi. Per exemple, es pot canviar una base de dades local per una gestionada per un proveïdor extern mitjançant l’actualització de la configuració.
Cada backing service es tracta com un recurs separat. Per exemple, dues bases de dades MySQL utilitzades per al sharding es consideren recursos diferents. Una aplicació twelve-factor tracta aquests recursos com a entitats connectades, la qual cosa demostra un baix acoblament amb el desplegament específic.
Els recursos poden connectar-se i desconnectar-se segons sigui necessari. Per exemple, si una base de dades té problemes, es pot canviar a un nou servidor de bases de dades restaurat des d’una còpia de seguretat sense modificar el codi.
El factor dels backing services en twelve-factor implica tractar els serveis utilitzats per l’aplicació com a recursos conectables, sense importar si són locals o de tercers. Això brinda flexibilitat i agilitat en la gestió dels serveis subjacents sense afectar el codi de l’aplicació.
Factor 5: Construir, distribuir, executar
En la metodologia twelve-factor, se separen clarament les etapes de construcció, distribució i execució del codi.
Construcció: Es converteix el codi en un paquet executable amb totes les dependències necessàries.
Distribució: Es combina la construcció amb la configuració per a crear una distribució llista per a executar-se.
Execució: S’executa l’aplicació utilitzant una distribució específica.
Aquestes etapes es mantenen separades i no es fan canvis en el codi durant l’execució. S’utilitzen eines de gestió de distribucions per a facilitar la reversió a versions anteriors.
Cada vegada que es desplega nou codi, es crea una nova construcció. La fase d’execució és estable i pot ocórrer automàticament, mentre que la fase de construcció és més complexa i requereix atenció.
“Construir, distribuir, executar” en twelve-factor implica separar les etapes de construcció, distribució i execució, garantint un desplegament ordenat i controlat de l’aplicació.
Factor 6: Processos
En la metodologia twelve-factor, l’aplicació s’executa com un o més processos sense estat a l’entorn d’execució. Els processos són independents i no comparteixen informació entre si.
Els processos twelve-factor no mantenen estat. Qualsevol informació que necessiti persistència es guarda en un backing service amb estat, com una base de dades.
L’espai de memòria i el sistema d’arxius s’utilitzen com una cache temporal per a transaccions. Però mai s’assumeix que aquesta informació estarà disponible per a processos posteriors. Fins i tot un reinici del procés eliminarà tot l’estat local.
En lloc de dependre de sticky sessions per a mantenir informació de sessió, es recomana utilitzar magatzems d’informació amb mecanismes d’expiració, com Memcached o Redis.
En twelve-factor els processos s’executen sense estat i qualsevol informació persistent es guarda en un backing service. S’evita dependre de la memòria o el sistema d’arxius per a emmagatzemar dades, i s’utilitza emmagatzematge extern adequat per a la informació de sessió.
Factor 7: Assignació de ports (Port binding)
En el factor Port binding de twelve-factor, les aplicacions web s’executen com a serveis independents sense dependre d’un servidor web.
L’aplicació mateixa escolta les sol·licituds en un port assignat i s’accedeix a ella a través d’una URL específica.
Aquesta assignació de ports permet que les aplicacions siguin autocontingudes i puguin actuar com a serveis web públics.
A més, diferents serveis també poden utilitzar l’assignació de ports per a oferir les seves funcionalitats a altres aplicacions.
Factor 8: Concurrència
En el factor Concurrència de twelve-factor, les aplicacions s’executen mitjançant un model de processos que permet escalar i manejar càrregues de treball diversificades. Els processos en execució representen l’escalabilitat de l’aplicació, mentre que els diferents tipus de processos representen la diversitat de la càrrega de treball.
En les aplicacions twelve-factor, els processos són tractats com a ciutadans de primera classe. El model de processos es basa en el model de processos d’Unix i permet distribuir l’execució de l’aplicació assignant cada tipus de treball a una mena de procés específic. Per exemple, les sol·licituds HTTP poden ser processades per una mena de procés, mentre que les tasques intensives poden ser manejades per fils.
És important tenir en compte que els processos han de gestionar la seva pròpia divisió interna mitjançant threads o models asíncrons. A més, el model de processos permet escalar horitzontalment dividint els processos en múltiples màquines físiques.
Factor 9: D’un sol ús
En les aplicacions twelve-factor, els processos són d’un sol ús, cosa que significa que poden iniciar i finalitzar ràpidament segons sigui necessari. Això permet una escalabilitat àgil, un desplegament ràpid de canvis i una major robustesa en producció.
Els processos han de minimitzar el temps d’arrencada per a facilitar la distribució i l’escalat. Es detenen de manera segura en deixar d’escoltar en el port associat al servei.
Els treballadors retornen els treballs en curs a una cua per a una finalització segura. Els processos han d’estar preparats per a enfrontar finalitzacions inesperades, utilitzant sistemes de cues robustos.
És important poder iniciar i detenir els processos sense afectar l’aplicació en el seu conjunt. L’ús d’eines de gestió de processos o contenidors facilita el control. També brinda agilitat en el lliurament i maneig d’errors. En resum, els processos d’ un sol ús fa que el sistema sigui més robust en aconseguir inicis ràpids i finalitzacions segures.
Factor 10: Igualtat entre desenvolupament i producció
En les aplicacions twelve-factor, es busca igualar els entorns de desenvolupament i producció mitjançant desplegaments continus i l’ús dels mateixos backing services.
Això implica reduir el temps entre desplegaments, involucrar als desenvolupadors en producció i minimitzar les diferències d’eines.
És important evitar la pràctica d’usar serveis diferents en desenvolupament i producció, ja que pot generar errors i afectar l’estabilitat de l’aplicació.
Els sistemes de gestió de paquets i les eines de virtualització faciliten la creació d’entorns similars a producció.
Es recomana utilitzar el mateix tipus i versió de cada servei en tots els desplegaments.
En resum, el factor 10 cerca la paritat entre desenvolupament i producció.
Factor 11: Historials
Els historials en una aplicació twelve-factor es tracten com a transmissions d’esdeveniments que permeten observar el comportament durant l’execució. En lloc de gestionar fitxers d’historial, cada procés escriu els seus esdeveniments en la sortida estàndard. Durant el desenvolupament, els desenvolupadors poden veure el flux en la seva terminal.
En desplegaments de preproducció i producció, les transmissions d’esdeveniments són capturades per l’entorn d’execució. Posteriorment, són redirigides a destins finals per a la seva revisió i arxiu. Aquests destins són gestionats per l’entorn d’execució i poden ser eines de codi obert com Logplex i Fluentd.
Els historials poden ser redirigits a fitxers o visualitzats en temps real. A més, poden ser enviats a sistemes d’anàlisis com Splunk o a sistemes d’emmagatzematge de dades com Hadoop/Hive. Aquests sistemes ofereixen la capacitat de buscar esdeveniments passats, crear gràfiques de tendència i activar alertes personalitzades.
El factor 11 tracta els historials com a transmissions d’esdeveniments. Això elimina la necessitat de gestionar fitxers d’historial i permet la seva revisió i anàlisi en temps real.
Factor 12: Administrador de processos
En les aplicacions twelve-factor, les tasques de gestió i administració s’executen com a processos independents que s’executen una sola vegada. Aquests processos inclouen migracions de bases de dades, consoles interactives i scripts de manteniment.
S’utilitzen les mateixes tècniques d’aïllament i entorn que els processos habituals de l’aplicació. El codi d’administració s’envia juntament amb el codi de l’aplicació per a mantenir la sincronització.
Es recomana l’ús de llenguatges amb consoles REPL per a facilitar l’execució de scripts d’administració. En entorns locals, s’executen des de la consola del directori de l’aplicació. En producció, s’utilitzen mecanismes remots com SSH.
El factor 12 estableix que les tasques d’administració s’executen com a processos independents, utilitzant el mateix entorn i tècniques d’aïllament que els processos habituals.
Beneficis de seguir els 12 factors
Seguir els 12 factors ofereix una sèrie de beneficis significatius. Aquests beneficis inclouen:
- Major flexibilitat: Els 12 factors proporcionen directrius clares per a construir aplicacions adaptables. En seguir aquests principis, les aplicacions es tornen més flexibles. Poden adaptar-se fàcilment a canvis en els requisits del negoci. També poden ajustar-se a canvis en l’entorn operatiu.
- Facilitat per a escalar: Els 12 factors promouen la separació de preocupacions. També fomenten l’ús de serveis escalables, facilitant l’escalabilitat de les aplicacions. En dissenyar l’arquitectura d’acord amb aquests factors, les aplicacions poden créixer i adaptar-se sense problemes. Poden manejar un major volum d’usuaris o demanda.
- Millor mantenibilitat: Els 12 factors emfatitzen la modularitat, la claredat en el codi i la gestió adequada de les dependències. Aquestes pràctiques condueixen a aplicacions més mantenibles. És més fàcil identificar i solucionar problemes, realitzar actualitzacions i fer canvis sense afectar altres parts del sistema.
- Desplegament més ràpid: Els 12 factors promouen el desacoblament de la configuració de l’entorn. Això facilita el desplegament ràpid i consistent de les aplicacions en diferents entorns. En seguir aquestes pautes, el procés de desplegament es torna més automatitzat i repetible. Això permet lliurar noves versions de l’aplicació de manera més eficient.
- Major eficiència operativa: Els 12 factors fomenten pràctiques com el monitoratge, el registre i l’administració de recursos. En implementar aquests factors, les aplicacions es tornen més eficients en termes d’ús de recursos, detecció de problemes i optimització del rendiment. Això resulta en una millor eficiència operativa i un menor temps d’inactivitat.
En definitiva, els 12 factors són crucials per la entrega escalable d’aplicacions
Avui en dia, l’aplicació dels conceptes dels 12 factors s’ha tornat crucial per a garantir un lliurament ràpid, escalable i sense problemes d’aplicacions.
En seguir aquestes pautes, els equips de desenvolupament poden evolucionar les seves aplicacions de manera efectiva i adaptar-se als canvis constants de l’entorn tecnològic actual.
L’adopció de pràctiques com el control de versions, la gestió de dependències, la separació d’etapes i l’ús d’eines modernes d’automatització i infraestructura contribueix a construir aplicacions robustes i flexibles.
La implementació dels 12 factors aplana el camí per a l‘èxit en el lliurament d’aplicacions en l’era digital en constant evolució.
Si la teva organització busca suport per a implementar projectes de desenvolupament d’aplicacions amb experts en la matèria, et convidem cordialment al fet que ens contactis.