System design: uma introdução

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Em minha caminhada como desenvolvedor, sempre fiquei fascinado em como sistemas, simples e complexos, que alimentam as tecnologias que consumimos e construímos em nosso dia a dia, são pensados. Arquitetar soluções que possam ser escaláveis, manuteníveis e confiáveis ao longo do tempo, não é tarefa fácil, além do software garantir retorno financeiro ao decorrer do tempo. Construir um software custa muito caro!

E nós, desenvolvedores, somos muito entusiasmados com novos projetos, em utilizar as tecnologias mais hypadas do mercado e rapidamente colocar a mão na massa antes mesmo de pensar em como toda a solução será integrada.

Com isso, o System design é uma disciplina fundamental para que um engenheiro e/ou arquiteto de software possa projetar estruturas de sistemas complexos considerando diversos fatores como escalabilidade, perfomance, segurança, de forma sustentável. Mas o que seria o System design?

System design é o processo de definição de arquitetura, componentes, módulos, interface e dados para atender os requisitos especificados. Em palavras resumidas, é o processo para a definição de uma arquitetura! Entretanto, não se engane, system design não é apenas o desenho arquitetural de um software. Essa metodologia nos apresenta uma gama de importâncias que pode nos oferecer, dentre elas, como pensarmos de forma diretiva na arquitetura que solucionará o desafio proposto, exploração de possíveis soluções e os trade off relacionados, nos oferece uma visão presente e futura da solução, além de exercitar nosso pensamento estratégico!

Você deve estar se perguntando: "mas por onde posso começar?" Não se apavore, padawan! Existe alguns tópicos os quais seguimos para iniciar um system design. Chamamos de 6 elementos. São eles:

1. Requisitos: Nesse momento iremos levantar alguns dados com os stakeholders sobre os requisitos de negócio. Entende-se por requisitos de negócio, o que se espera atingir com a solução, o problema a ser resolvido.
2. Estimativa de capacidade: O quanto de interações que o software terá! Podemos fazer perguntas como o "quanto de acesso é esperado para essa solução?" "E a taxa de chamadas por segundo?" "Quanto será necessário de espaço de armazenamento?" Com essas perguntas respondidas, podemos até definir nossa infraestrutura que suportará nossa solução.
3. Modelagem de dados: Nesse ponto não menciono somente qual banco de dados escolher, entre relacional ou não relacional, e sim também para projetarmos nossas entidades e como elas irão se relacionar!
4. API design: Aqui elaboraremos somente os recursos principais de nossa solução, o que realmente importa para a realização da tarefa que envolverá o requisito proposto. Um bom exemplo seria, em um sistema de apostas esportivas, um recurso com método POST que efetive uma aposta feita pelo usuário enviando informações como id de usuário, id da partida a ser apostada e o placar.
5. System design: Finalmente, iremos começar o desenho de nossa arquitetura, com todos os componentes e módulos que o nosso sistema contemplará, com suas relações e interfaces.
6. Explanação: Essa última etapa, pode ser realizada durante o desenho da arquitetura ou depois. Nesse momento, iremos nos confrontar perguntando e respondendo nossos trade-off: "Por que escolher Redis e não um memcache para armazenamento temporário de dados?" "Ou por que não escolher um mongo DB ao invés de um postgres?"

O System design é uma parte fundamental do desenvolvimento de software e desempenha um papel crucial na criação de soluções escaláveis e robustas. Ao considerar os princípios fundamentais do design de sistemas e os diferentes componentes de um sistema de software, os engenheiros /ou arquitetos de software podem criar sistemas que atendam às necessidades dos usuários finais e das empresas de forma eficaz e confiável.

No próximo artigo, iremos por a mão na massa projetar um sistema de apostas inserindo todas as informações minimamente importante para que a solução seja funcional! Até mais :)

Sugestões, criticas e debates, podem colocar abaixo :)