Sistemática para desenvolvimento de microsserviços a partir de modelos de processos de negócio

Abstract

Os modelos de processos de negócio têm sido amplamente utilizados por diferentes tipos de organizações para mapear processos de ponta-a-ponta relacionados a produtos ou serviços. A automação desses modelos é normalmente propiciada por sistemas de gerenciamento de processos de negócio, conhecidos como BPMSs (Business Process Management Systems), geralmente construídos com arquitetura monolítica e abordagem orientada a serviços (SOA). De modo geral, esses sistemas requerem configurações custosas para automatizar modelos de processos de negócio. Nesse sentido, o principal objetivo deste trabalho é apresentar um processo sistemático para o desenvolvimento de um BPMS dedicado a um modelo específico de processos de negócio "m", desenvolvido integralmente com tecnologias de microsserviços e identificado como "BPMSm". Considerando que uma organização possui “n” modelos de processos de negócio, a integração dos BPMSm´s constitui um BPMS global, identificado como BPMSg. A inovação neste trabalho está no conjunto da proposta apresentada, com destaque à granularidade considerada para a especificação de cada microsserviço: cada microsserviço automatiza uma atividade do modelo de processos de negócio. Todo o trabalho foi contextualizado na abordagem da Engenharia de Software Contínua e DevOps, o que resultou numa solução que permite entregas contínuas, de forma prática, rápida e escalável. O processo sistematizado proposto consiste em três etapas. A validação do modelo de processos de negócio utilizando a notação BPMN v2.0 é feita com base em critérios bem definidos de boas práticas para modelagem gráfica e documentação textual. A especificação dos requisitos para os microsserviços utiliza uma estrutura bem definida e a ferramenta Web “MservSpec” (Especificação de Requisitos para Microsserviços), desenvolvida neste trabalho. A implementação usou a plataforma em nuvem Google Firebase e a linguagem Node.js. Três casos foram apresentados para prova de conceito, considerando modelos de processos de negócio com diferentes níveis de complexidade. As análises de desempenho foram feitas com ou sem a utilização de recursos de cache, avaliando o tempo de resposta e o tempo de execução de cada BPMSm. O trabalho também apresenta estudos que abrangem as áreas de modelos de processos de negócio, microsserviços e Engenharia Contínua de Software, essenciais para o desenvolvimento deste trabalho.

Business process models have been widely used by different types of organizations to map end-to-end processes related to products or services. The automation of these models is usually provided by Business Process Management Systems (BPMSs), generally built with monolithic architecture and Service Oriented (SOA) approach. Typically, these systems require costly configurations to automate business process models. In this direction, the main objective of this work is to present a systematic process for the development of a BPMS dedicated to a specific model of business processes "m", developed entirely with microservices technology and identified as "BPMSm". Considering that an organization has “n” business process models, the integration of BPMSm´s constitutes a global BPMS, identified as BPMSg. The innovation in this work is in the set of all processes and resources used in the presented proposal, although it can be highlighted the granularity considered for the specification of each microservice: each microservice automates an activity of the business process model. The whole work was contextualized in the approach of Continuous Software Engineering and DevOps, which led to a solution that allows continuous deliveries in a practical, fast and scalable way. The proposed systematized process consists of three stages. The validation of the business process model using a notation BPMN v2.0 is done based on well-defined criteria of good practices for graphic modeling and textual documentation. The specification of the requirements for the microservices uses a well-defined structure and the Web tool “MservSpec” (Requirements Specification for Microservices), developed in this work. The implementation used the Google Firebase cloud platform and the node.js language. Three cases were presented for proof of concept, considering models of business processes with different levels of complexity. Performance analysis were made with or without the use of cache resources, evaluating the response time and the execution time of each BPMSm. The work also presents studies that cover the areas of business process models, microservices and Continuous Software Engineering, essential for the development of this work.