Что такое schema evolution (backward/forward compatibility) и почему это важно?

1️⃣ Как кратко ответить

Schema evolution — это процесс изменения структуры данных (схемы) без нарушения работы существующих систем. Backward compatibility позволяет новым версиям схемы работать с данными, созданными по старым версиям, а forward compatibility — старым системам обрабатывать данные, созданные по новым версиям схемы. Это важно для обеспечения стабильности и непрерывности работы систем при обновлениях.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Schema evolution — это концепция, связанная с изменением структуры данных в системах, которые используют схемы для определения формата данных. Схемы часто применяются в базах данных, системах обмена сообщениями и API. Изменение схемы может быть вызвано необходимостью добавления новых полей, изменения типов данных или удаления устаревших элементов.

Backward Compatibility (Обратная совместимость):

Backward compatibility означает, что новая версия схемы может работать с данными, созданными по старой версии схемы. Это важно, когда обновляется система, но необходимо сохранить возможность работы с уже существующими данными. Например, если в новой версии схемы добавляется новое поле, но старые данные не содержат этого поля, система должна корректно обрабатывать такие данные, возможно, используя значения по умолчанию.

Forward Compatibility (Прямая совместимость):

Forward compatibility позволяет старым системам обрабатывать данные, созданные по новой версии схемы. Это важно, когда данные создаются или изменяются в новой версии системы, но должны быть доступны для старых версий. Например, если в новой версии схемы добавляется новое поле, старые системы должны игнорировать это поле, чтобы продолжать корректно работать с данными.

Пример:

Рассмотрим JSON-схему, используемую для передачи данных о пользователе:

Старая версия схемы:

{
  "name": "John Doe",
  "email": "john.doe@example.com"
}

Новая версия схемы:

{
  "name": "John Doe",
  "email": "john.doe@example.com",
  "phone": "+1234567890"
}

• Backward Compatibility: Новая версия схемы добавляет поле phone. Система, работающая с новой схемой, должна корректно обрабатывать данные, которые не содержат поле phone, возможно, используя значение по умолчанию или оставляя его пустым.

• Forward Compatibility: Система, работающая со старой схемой, должна игнорировать новое поле phone, чтобы продолжать корректно обрабатывать данные.

Зачем это нужно:

1. Стабильность системы: Обеспечивает стабильную работу системы при обновлениях, минимизируя риски сбоев.
2. Непрерывность работы: Позволяет обновлять системы и данные без остановки работы, что особенно важно для систем с высокой доступностью.
3. Гибкость: Упрощает процесс добавления новых функций и улучшений без необходимости полного переписывания существующих систем.

Schema evolution с поддержкой backward и forward compatibility является ключевым аспектом в разработке и поддержке сложных систем, где данные и их структура могут изменяться со временем.