Middlewares para Comandos

Quando optamos por separar a leitura da escrita em nossa aplicação, é comum adotarmos o padrão CQRS. Entre os vários conceitos que temos, um deles é a criação de comandos, que nada mais são do que classes que expressam a intenção do usuário em alterar, criar ou excluir alguma informação. O comando é definido através de uma classe, que traz informações (dados) sobre a ação a ser executada. Ele é passado para o que chamamos de command handler, que é o tratador deste comando, ou seja, ele coordena todas as ações sobre aquela entidade. E, da mesma forma, também é implementada através de uma classe (apesar de haver algumas variações). Em geral, a relação um tratador para cada comando.

O código abaixo exibe um exemplo simples disso. A classe Command não traz qualquer informação adicional, é apenas uma convenção; já a interface IHandler<T> define a estrutura que todo tratador de comando deverá ter, ou seja, o método Handle. É no interior deste método que recorremos ao repositório para adicionar/remover a entidade, manipular, etc.

public class CadastrarUsuario : Command
{
    public string Nome { get; set; }
}

public class CadastrarUsuarioHandler : IHandler<CadastrarUsuario>
{
    public CadastrarUsuarioHandler(IRepositorioDeUsuarios repositorio) { }

    public void Handle(CadastrarUsuario message)
    {
        Console.WriteLine("Cadastrando o usuário " + message.Nome);
    }
}

Para manter a simplicidade, este código está apenas escrevendo o nome do usuário na tela. Em um ambiente real, é provável termos que incrementar isso. Para citar alguns exemplos, é comum ter a necessidade de realizar logs, mensurar o tempo gasto na operação, proteger as ações através de uma transação, etc. A partir do momento que começarmos a incorporar essas atividades em nosso tratador, ele começará a ficar poluído, e o pior, começa a ter mais de uma responsabilidade além daquela para qual ele foi criado. Note o mesmo tratador que temos acima, contendo estes incrementos:

public class CadastrarUsuarioHandler : IHandler<CadastrarUsuario>
{
    public CadastrarUsuarioHandler(
        ILogger logger, 
        ITimer timer, 
        IUnitOfWork transaction, 
        IRepositorioDeUsuarios repositorio) { }

    public void Handle(CadastrarUsuario message)
    {
        this.timer.Start();
        this.logger.Info("Início");

        using (this.transaction)
        {
            this.repositorio.Salvar(message.Nome);
            Console.WriteLine("Cadastrando o usuário " + message.Nome);
        }

        this.logger.Info("Fim");
        this.timer.Stop();
    }
}

Mesmo que estamos recebendo as implementações do mundo exterior, a classe CadastrarUsuarioHandler está manipulando mais coisas do que deveria. Quando criarmos um segundo comando, teremos que repetir todos estes códigos, ficando sujeito a erros e com pouca reusabilidade.

O melhor a fazermos aqui é remover todo este código de cross-cutting, deixando o tratador do comando responsável apenas por criar e armazenar o usuário na base de dados através do repositório. Todas essas outras – importantes – atividades podem ser delegadas para classes que circundam todos os tratadores da aplicação, não ficando restrito a apenas um, e a partir daí, tendo um ponto central para isso, fica fácil a manutenção e eventual ajuste na interface dos componentes, já que não precisamos sair refatorando em diversos lugares da aplicação.

Uma das técnicas para isso, é criar um pipeline de funcionalidades, onde o item mais baixo de ações é a execução do tratador do comando. Até ele chegar no tratador propriamente dito, ele passaria pelas funcionalidades de log, timer e transação, deixando o ambiente todo preparado para a execução da atividade principal. A ideia é criar middlewares, próximo ao que temos no ASP.NET Core, para que possamos acoplar ou desacoplar alguma funcionalidade quando necessário. Além da extensibilidade, temos uma separação bem definida do que cada middleware deve fazer, sem um afetar no trabalho doutro. A imagem abaixo ilustra o exemplo:

commandhandlermiddleware1

O primeiro passo é a criação da interface que irá definir a estrutura de um middleware. Basicamente ele fornecerá um método chamado Execute, que além da instância do comando a ser executado, ela também recebe o método a ser executado na sequência. Opcionalmente, você pode optar por receber o delegate da próxima ação no construtor do middleware.

public interface IMiddleware
{
    void Execute(Command command, Action<Command> next);
}

A partir daí podemos ir criando os middlewares necessários para a nossa aplicação. Abaixo temos o exemplo do TimerMiddleware, que utiliza um Stopwatch para mensurar o tempo gasto na execução do comando. É importante notar que podemos ter códigos sendo executado antes e depois da próxima ação.

public class TimerMiddleware : IMiddleware
{
    public void Execute(Command command, Action<Command> next)
    {
        var timer = Stopwatch.StartNew();
        Console.WriteLine("[INFO] - Início - {0:HH:mm:ss}", DateTime.Now);

        try
        {
            next(command);
        }
        finally
        {
            timer.Stop();
        }

        Console.WriteLine("[INFO] - Fim - {0:HH:mm:ss} - Tempo Decorrido: {1}", 
            DateTime.Now, timer.Elapsed);
    }
}

Só que este middleware por si só não funciona. Temos agora que criar uma estrutura que consiga receber os middlewares e, consequentemente, montar uma cadeia de chamadas na ordem desejada para execução. A ideia é receber todos os middlewares necessários através do construtor do pipeline, e com isso, já criar uma sequência de execução, para que ela já esteja pronta quando chegar para o pipeline um novo comando. É importante notar aqui que neste cenário, o command bus (mencionado em arquitetura CQRS) é implementado como um middleware.

public class Pipeline
{
    private Action<Command> middlewareChain;

    public Pipeline(params IMiddleware[] middlewares)
    {
        this.middlewareChain = BuildChain(middlewares.Reverse().ToArray());
    }

    private static Action<Command> BuildChain(IMiddleware[] middlewares)
    {
        Action<Command> chain = command => { };

        foreach (var middleware in middlewares)
        {
            var temp = chain;

            chain = command => middleware.Execute(command, temp);
        }

        return chain;
    }

    public virtual void Handle<T>(T command) where T : Command
    {
        this.middlewareChain(command);
    }
}

Se quiser postergar a criação da cadeia de chamada para a primeira execução, podemos declarar o campo middlewareChain como Lazy<T>. E, por fim, basta instanciarmos o pipeline de acordo com a nossa estrutura de middlewares necessária para a aplicação, e a partir daí, passar os comandos que estão sendo requisitados pelos usuários. Novamente, note que o middleware CommandHandlerMiddleware é o último da lista:

var pipeline = 
    new Pipeline(
        new TimerMiddleware(), 
        new LoggingMiddleware(), 
        new TransactionMiddleware(), 
        new CommandHandlerMiddleware());

pipeline.Handle(new CadastrarUsuario() { Nome = "Israel" });

O código na íntegra está disponível neste link.

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