Definition
Command Query Responsibility Segregation (CQRS) ist ein Architektur-Muster, das die Trennung von schreibenden (Command) und lesenden (Query) Operationen in Softwareanwendungen beschreibt. Dieses Muster ermöglicht eine klare Unterscheidung zwischen den beiden Arten von Operationen, was zu einer besseren Skalierbarkeit und Wartbarkeit der Systeme führt.
Im CQRS-Ansatz werden die Datenmodelle für Schreib- und Leseoperationen getrennt, sodass jede Seite unabhängig optimiert werden kann. Dies bedeutet, dass die Logik für das Erstellen, Aktualisieren oder Löschen von Daten (Commands) von der Logik für das Abrufen von Daten (Queries) getrennt ist.
Hintergrund
CQRS hat seine Wurzeln in der Domain-Driven Design (DDD) Philosophie, die von Eric Evans in seinem Buch 'Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software' vorgestellt wurde. Das Muster wurde populär, als Entwickler begannen, komplexe Systeme zu erstellen, die eine hohe Leistung und Flexibilität erforderten.
Die Trennung von Commands und Queries wurde als Lösung für häufige Probleme in monolithischen Architekturen angesehen, in denen die beiden Operationstypen oft in einem einzigen Datenmodell kombiniert wurden. CQRS fördert die Verwendung spezifischer Modelle, die auf die jeweilige Operation zugeschnitten sind.
Funktionsweise
Im CQRS-Muster wird die Anwendung in zwei Hauptkomponenten unterteilt: die Command-Seite, die für die Verarbeitung von Befehlen zuständig ist, und die Query-Seite, die für das Abrufen von Daten verantwortlich ist. Die Command-Seite verarbeitet alle Änderungen am Zustand der Anwendung, während die Query-Seite auf Anfragen reagiert, ohne den Zustand zu verändern.
Diese Trennung ermöglicht es, die Command-Logik mit komplexen Geschäftsregeln zu versehen, während die Query-Logik optimiert werden kann, um schnelle und effiziente Datenabfragen zu gewährleisten. In vielen Implementierungen wird auch Event Sourcing eingesetzt, um den Zustand der Anwendung durch eine Historie von Ereignissen zu rekonstruieren.
Einsatzgebiete
CQRS wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Skalierbarkeit und Flexibilität erfordern, wie beispielsweise in großen Unternehmensanwendungen, E-Commerce-Plattformen oder Microservices-Architekturen. Durch die Trennung von Lese- und Schreiboperationen können diese Anwendungen besser auf Lastspitzen reagieren und unterschiedliche Datenzugriffsmuster unterstützen.
Ein weiteres typisches Einsatzgebiet sind Systeme, die komplexe Geschäftsprozesse abbilden, bei denen unterschiedliche Stakeholder unterschiedliche Anforderungen an die Daten haben. CQRS ermöglicht es, maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene Benutzergruppen zu entwickeln, ohne die gesamte Anwendung neu gestalten zu müssen.
Abgrenzung
CQRS wird oft mit anderen Architekturmuster wie dem klassischen CRUD (Create, Read, Update, Delete) verglichen. Während CRUD eine einfache, monolithische Datenzugriffsstrategie darstellt, bietet CQRS eine differenzierte Herangehensweise, die speziell auf die Bedürfnisse von komplexen Anwendungen zugeschnitten ist.
Ein verwandtes Konzept ist Event Sourcing, das häufig in Kombination mit CQRS verwendet wird. Während CQRS sich auf die Trennung von Lese- und Schreiboperationen konzentriert, fokussiert sich Event Sourcing auf die Speicherung des Anwendungszustands als eine Sequenz von Ereignissen. Diese beiden Muster ergänzen sich und können zusammen verwendet werden, um leistungsfähige und flexible Systeme zu entwickeln.