Giới thiệu Kiến trúc Backend for Frontend (BFF)

Hôm nay, mình sẽ chia sẻ với các bạn về một chủ đề mà mình thấy rất thú vị và hữu ích trong quá trình phát triển ứng dụng, đó là kiến trúc Backend for Frontend (BFF). Nếu bạn từng gặp khó khăn khi phải tối ưu hóa backend cho nhiều giao diện khác nhau như mobile, web, hoặc thậm chí là các thiết bị IoT, thì BFF có thể là giải pháp bạn đang tìm kiếm lâu nay.

1. BFF là gì?

Backend for Frontend (BFF) là kiến trúc trong đó bạn tạo ra các backend riêng biệt cho từng loại frontend cụ thể. Thay vì sử dụng một API chung cho tất cả các giao diện người dùng, bạn xây dựng các backend được tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu riêng của từng loại giao diện.

Một ví dụ dễ hiểu thế này: giả sử bạn đang dev một ứng dụng thương mại điện tử có trên cả web và mobile. Trên web, người dùng có thể xem chi tiết sản phẩm, đọc đánh giá, và nhiều tính năng khác. Trong khi đó, trên mobile, người dùng chỉ cần xem thông tin cơ bản và mua hàng một cách nhanh chóng.

Nếu bạn sử dụng chung API cho cả hai giao diện, mobile có thể phải tải nhiều dữ liệu không cần thiết, làm chậm trải nghiệm người dùng. Với BFF, bạn tạo ra hai backend riêng:

• Backend cho web: cung cấp đầy đủ thông tin chi tiết, hình ảnh độ phân giải cao, video,...
• Backend cho mobile: chỉ cần cung cấp thông tin cần thiết như: tên sản phẩm, giá, và hình ảnh vừa đủ với kích thước mobile.

2. Tại sao nên sử dụng BFF?

2.1 Tối ưu, tăng trải nghiệm người dùng

Mỗi thiết bị có khả năng và hạn chế riêng. Mobile thường người dùng mong muốn tốc độ tải nhanh. Bằng cách tùy chỉnh backend cho mobile, bạn sẽ giảm được dung lượng dữ liệu cần tải, giúp ứng dụng chạy mượt mà hơn.

Ví dụ:  Facebook đã từng gặp vấn đề với ứng dụng mobile vì họ sử dụng chung API với web, dẫn đến thời gian tải lâu và trải nghiệm kém. Sau khi áp dụng BFF, họ tạo ra backend riêng cho mobile, cải thiện đáng kể hiệu suất và sự hài lòng của người dùng.

2.2 Tăng tốc độ phát triển

Khi mỗi giao diện có backend riêng, các nhóm dev có thể làm việc song song mà không ảnh hưởng đến nhau. Nhóm mobile có thể thay đổi backend của họ mà không lo lắng về việc phá vỡ chức năng của web, và ngược lại.

2.3 Dễ dàng quản lý logic riêng biệt

Một số logic chỉ áp dụng cho một giao diện cụ thể. Ví dụ, trên mobile, bạn có thể muốn thêm tính năng push notification, trong khi trên web thì không cần. Với BFF, bạn có thể dễ dàng tích hợp các logic này vào backend.

3. BFF hoạt động như thế nào?

1. Yêu cầu từ Client: Ứng dụng frontend gửi yêu cầu đến BFF của nó.
2. Xử lý tại BFF: BFF nhận yêu cầu, gọi đến các microservice cần thiết, xử lý dữ liệu và định dạng kết quả phù hợp.
3. Phản hồi đến Client: BFF gửi dữ liệu đã được tùy chỉnh trở lại cho ứng dụng frontend.

Frontend riêng biệt (iOS, Android, web) đều có backend riêng (BFF Mobile và BFF Web) để tương tác với các API. Mỗi BFF sẽ chỉ lấy và xử lý những dữ liệu cần thiết từ các API để phục vụ cho frontend cụ thể.

Để dễ hiểu hơn, bạn hãy theo dõi ví dụ này nhé

Giả sử bạn có microservice đơn giản như này:

• User Service: quản lý thông tin người dùng.
• Product Service: quản lý thông tin sản phẩm.
• Order Service: quản lý đơn hàng.

Khi ứng dụng mobile cần hiển thị danh sách sản phẩm, BFF cho mobile sẽ:

• Gọi đến Product Service để lấy danh sách sản phẩm.
• Có thể gọi đến Order Service để kiểm tra xem sản phẩm còn hàng không.
• Tối ưu hóa dữ liệu (chỉ lấy những trường cần thiết).
• Trả về dữ liệu cho ứng dụng mobile.

Trong khi đó, BFF cho web bạn có thể sẽ cần lấy thêm:

• Lấy thêm đánh giá sản phẩm từ Review Service.
• Kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn để hiển thị trang chi tiết sản phẩm phong phú hơn, cung cấp nhiều thông tin cho người dùng hơn.

4. Khi nào nên sử dụng BFF?

4.1 Kiến trúc Microsevices

Trong hệ thống microservices, BFF có thể đóng vai trò như nơi tổng hợp, kết hợp dữ liệu từ nhiều dịch vụ khác nhau. Điều này giúp giảm tải cho frontend và tránh việc frontend phải gọi nhiều API.

4.2 Cần phải tối ưu hoá hiệu suất của ứng dụng

Khi hiệu suất là yếu tố quan trọng, đặc biệt trên mobile, việc giảm thiểu dữ liệu truyền tải và số lượng API request là rất quan trọng.

5. Hạn chế khi áp dụng BFF

5.1 Đồng bộ dữ liệu

Nếu không cẩn thận, dữ liệu trả về từ các BFF khác nhau có thể không nhất quán. Để tránh điều này:

• Đảm bảo rằng các thay đổi trong microservices được phản ánh đồng bộ trong các BFF.

• Đảm bảo các BFF tuân thủ cùng một tiêu chuẩn dữ liệu.

5.2 Tăng khối lượng bảo trì

Có nhiều backend đồng nghĩa với việc bạn cần bảo trì nhiều hơn. Để quản lý điều này, bạn có thể:

• Sử dụng các công cụ như Docker và Kubernetes để triển khai và quản lý các dịch vụ.
• Đặt ra các tiêu chuẩn chung: về coding, logging, và monitoring để dễ dàng quản lý.

5.3 Hiệu suất của BFF

BFF có thể trở thành điểm tắc nghẽn nếu phải xử lý quá nhiều. Bạn có thể áp dụng các giải pháp sau:

• Caching: lưu trữ các kết quả để giảm tải.
• Load Balancing: phân phối yêu cầu qua nhiều instance của BFF.

6. So sánh API Gateway và BFF

Vậy Khi nào nên sử dụng API Gateway và BFF?

API Gateway:

• Khi bạn chỉ cần một điểm truy cập duy nhất cho tất cả các microservice.
• Khi bạn cần các chức năng chung cho tất cả các dịch vụ như xác thực, logs, rate limiting.
• Khi hệ thống microservices của bạn phức tạp và cần tách biệt hoàn toàn logic routing và liên lạc với các dịch vụ backend.

BFF:

• Khi bạn xây dựng ứng dụng đa nền tảng (mobile, web, IoT) với nhu cầu xử lý và dữ liệu khác nhau.
• Khi bạn muốn tối ưu hóa trải nghiệm người dùng và hiệu suất cho từng nền tảng cụ thể.
• Khi bạn có logic nghiệp vụ phức tạp chỉ dành riêng cho một frontend.

Nhưng trong nhiều trường hợp, có thể lựa chọn kết hợp sử dụng cả API Gateway và BFF để tận dụng ưu điểm của cả hai:

• API Gateway có thể đứng trước, quản lý luồng truy cập, xác thực và routing đến các BFF hoặc trực tiếp đến microservice.
• BFF ở phía sau Gateway, hoạt động như một lớp service đặc biệt phục vụ riêng cho các frontend.

Cách tiếp cận này giúp duy trì sự nhất quán trong việc xác thực và bảo mật (thông qua API Gateway), đồng thời cho phép từng frontend có sự tùy chỉnh backend riêng (BFF).

7. Kết luận

Áp dụng kiến trúc Backend for Frontend (BFF) có thể mang lại nhiều lợi ích cho dự án của bạn, từ việc tối ưu hóa trải nghiệm người dùng đến tăng tốc độ phát triển và dễ dàng quản lý. Mặc dù có một số thách thức, nhưng với kế hoạch và chiến lược đúng đắn, bạn có thể triển khai BFF. Hy vọng bài viết này giúp bạn hiểu rõ hơn về BFF và cách áp dụng nó vào công việc của bạn.

Các bài viết liên quan:

• Architecture Pattern - Phần 1: Các cách phân loại kiến trúc phần mềm
• Architecture Pattern - Phần 2: Kiến trúc phân lớp (Layered architecture)
• Architecture Pattern - Phần 3: Kiến trúc hướng sự kiện (Event-driven architecture)
• Architecture Pattern - Phần 4: Kiến trúc vi nhân (Microkernel architecture)