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# Patrones de Desarrollo Backend Patrones de arquitectura backend y buenas prácticas para aplicaciones del lado del servidor escalables. ## Cuándo Activar - Diseñar endpoints de API REST o GraphQL - Implementar capas de repositorio, servicio o controlador - Optimizar consultas de base de datos (N+1, indexación, connection pooling) - Agregar caché (Redis, en memoria, headers de caché HTTP) - Configurar trabajos en segundo plano o procesamiento asíncrono - Estructurar manejo de errores y validación para APIs - Construir middleware (auth, logging, rate limiting) ## Patrones de Diseño de API ### Estructura de API RESTful ```typescript // PASS: URLs basadas en recursos GET /api/markets # Listar recursos GET /api/markets/:id # Obtener recurso individual POST /api/markets # Crear recurso PUT /api/markets/:id # Reemplazar recurso PATCH /api/markets/:id # Actualizar recurso DELETE /api/markets/:id # Eliminar recurso // PASS: Parámetros de consulta para filtrado, ordenamiento, paginación GET /api/markets?status=active&sort=volume&limit=20&offset=0 ``` ### Patrón Repository ```typescript // Abstraer la lógica de acceso a datos interface MarketRepository { findAll(filters?: MarketFilters): Promise<Market[]> findById(id: string): Promise<Market | null> create(data: CreateMarketDto): Promise<Market> update(id: string, data: UpdateMarketDto): Promise<Market> delete(id: string): Promise<void> } class SupabaseMarketRepository implements MarketRepository { async findAll(filters?: MarketFilters): Promise<Market[]> { let query = supabase.from('markets').select('*') if (filters?.status) { query = query.eq('status', filters.status) } if (filters?.limit) { query = query.limit(filters.limit) } const { data, error } = await query if (error) throw new Error(error.message) return data } // Otros métodos... } ``` ### Patrón de Capa de Servicio ```typescript // Lógica de negocio separada del acceso a datos class MarketService { constructor(private marketRepo: MarketRepository) {} async searchMarkets(query: string, limit: number = 10): Promise<Market[]> { // Lógica de negocio const embedding = await generateEmbedding(query) const results = await this.vectorSearch(embedding, limit) // Obtener datos completos const markets = await this.marketRepo.findByIds(results.map(r => r.id)) // Ordenar por similitud return markets.sort((a, b) => { const scoreA = results.find(r => r.id === a.id)?.score || 0 const scoreB = results.find(r => r.id === b.id)?.score || 0 return scoreA - scoreB }) } private async vectorSearch(embedding: number[], limit: number) { // Implementación de búsqueda vectorial } } ``` ### Patrón Middleware ```typescript // Pipeline de procesamiento de request/response export function withAuth(handler: NextApiHandler): NextApiHandler { return async (req, res) => { const token = req.headers.authorization?.replace('Bearer ', '') if (!token) { return res.status(401).json({ error: 'Unauthorized' }) } try { const user = await verifyToken(token) req.user = user return handler(req, res) } catch (error) { return res.status(401).json({ error: 'Invalid token' }) } } } // Uso export default withAuth(async (req, res) => { // El handler tiene acceso a req.user }) ``` ## Patrones de Base de Datos ### Optimización de Consultas ```typescript // PASS: BIEN: Seleccionar solo las columnas necesarias const { data } = await supabase .from('markets') .select('id, name, status, volume') .eq('status', 'active') .order('volume', { ascending: false }) .limit(10) // FAIL: MAL: Seleccionar todo const { data } = await supabase .from('markets') .select('*') ``` ### Prevención de Problema N+1 ```typescript // FAIL: MAL: Problema de consulta N+1 const markets = await getMarkets() for (const market of markets) { market.creator = await getUser(market.creator_id) // N consultas } // PASS: BIEN: Obtención en lote const markets = await getMarkets() const creatorIds = markets.map(m => m.creator_id) const creators = await getUsers(creatorIds) // 1 consulta const creatorMap = new Map(creators.map(c => [c.id, c])) markets.forEach(market => { market.creator = creatorMap.get(market.creator_id) }) ``` ### Patrón de Transacción ```typescript async function createMarketWithPosition( marketData: CreateMarketDto, positionData: CreatePositionDto ) { // Usar transacción de Supabase const { data, error } = await supabase.rpc('create_market_with_position', { market_data: marketData, position_data: positionData }) if (error) throw new Error('Transaction failed') return data } // Función SQL en Supabase CREATE OR REPLACE FUNCTION create_market_with_position( market_data jsonb, position_data jsonb ) RETURNS jsonb LANGUAGE plpgsql AS $$ BEGIN -- La transacción comienza automáticamente INSERT INTO markets VALUES (market_data); INSERT INTO positions VALUES (position_data); RETURN jsonb_build_object('success', true); EXCEPTION WHEN OTHERS THEN -- El rollback ocurre automáticamente RETURN jsonb_build_object('success', false, 'error', SQLERRM); END; $$; ``` ## Estrategias de Caché ### Capa de Caché con Redis ```typescript class CachedMarketRepository implements MarketRepository { constructor( private baseRepo: MarketRepository, private redis: RedisClient ) {} async findById(id: string): Promise<Market | null> { // Verificar caché primero const cached = await this.redis.get(`market:${id}`) if (cached) { return JSON.parse(cached) } // Cache miss - obtener de base de datos const market = await this.baseRepo.findById(id) if (market) { // Cachear por 5 minutos await this.redis.setex(`market:${id}`, 300, JSON.stringify(market)) } return market } async invalidateCache(id: string): Promise<void> { await this.redis.del(`market:${id}`) } } ``` ### Patrón Cache-Aside ```typescript async function getMarketWithCache(id: string): Promise<Market> { const cacheKey = `market:${id}` // Intentar caché const cached = await redis.get(cacheKey) if (cached) return JSON.parse(cached) // Cache miss - obtener de DB const market = await db.markets.findUnique({ where: { id } }) if (!market) throw new Error('Market not found') // Actualizar caché await redis.setex(cacheKey, 300, JSON.stringify(market)) return market } ``` ## Patrones de Manejo de Errores ### Manejador de Errores Centralizado ```typescript class ApiError extends Error { constructor( public statusCode: number, public message: string, public isOperational = true ) { super(message) Object.setPrototypeOf(this, ApiError.prototype) } } export function errorHandler(error: unknown, req: Request): Response { if (error instanceof ApiError) { return NextResponse.json({ success: false, error: error.message }, { status: error.statusCode }) } if (error instanceof z.ZodError) { return NextResponse.json({ success: false, error: 'Validation failed', details: error.errors }, { status: 400 }) } // Registrar errores inesperados console.error('Unexpected error:', error) return NextResponse.json({ success: false, error: 'Internal server error' }, { status: 500 }) } // Uso export async function GET(request: Request) { try { const data = await fetchData() return NextResponse.json({ success: true, data }) } catch (error) { return errorHandler(error, request) } } ``` ### Reintentos con Backoff Exponencial ```typescript async function fetchWithRetry<T>( fn: () => Promise<T>, maxRetries = 3 ): Promise<T> { let lastError: Error for (let i = 0; i < maxRetries; i++) { try { return await fn() } catch (error) { lastError = error as Error if (i < maxRetries - 1) { // Backoff exponencial: 1s, 2s, 4s const delay = Math.pow(2, i) * 1000 await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, delay)) } } } throw lastError! } // Uso const data = await fetchWithRetry(() => fetchFromAPI()) ``` ## Autenticación y Autorización ### Validación de Token JWT ```typescript import jwt from 'jsonwebtoken' interface JWTPayload { userId: string email: string role: 'admin' | 'user' } export function verifyToken(token: string): JWTPayload { try { const payload = jwt.verify(token, process.env.JWT_SECRET!) as JWTPayload return payload } catch (error) { throw new ApiError(401, 'Invalid token') } } export async function requireAuth(request: Request) { const token = request.headers.get('authorization')?.replace('Bearer ', '') if (!token) { throw new ApiError(401, 'Missing authorization token') } return verifyToken(token) } // Uso en ruta API export async function GET(request: Request) { const user = await requireAuth(request) const data = await getDataForUser(user.userId) return NextResponse.json({ success: true, data }) } ``` ### Control de Acceso Basado en Roles ```typescript type Permission = 'read' | 'write' | 'delete' | 'admin' interface User { id: string role: 'admin' | 'moderator' | 'user' } const rolePermissions: Record<User['role'], Permission[]> = { admin: ['read', 'write', 'delete', 'admin'], moderator: ['read', 'write', 'delete'], user: ['read', 'write'] } export function hasPermission(user: User, permission: Permission): boolean { return rolePermissions[user.role].includes(permission) } export function requirePermission(permission: Permission) { return (handler: (request: Request, user: User) => Promise<Response>) => { return async (request: Request) => { const user = await requireAuth(request) if (!hasPermission(user, permission)) { throw new ApiError(403, 'Insufficient permissions') } return handler(request, user) } } } // Uso - HOF envuelve el handler export const DELETE = requirePermission('delete')( async (request: Request, user: User) => { // El handler recibe el usuario autenticado con permiso verificado return new Response('Deleted', { status: 200 }) } ) ``` ## Rate Limiting El rate limiting debe usar un almacén compartido como Redis, un gateway, o el limitador nativo de la plataforma. No usar contadores en memoria por proceso para APIs de producción: se reinician al desplegarse, se dividen entre réplicas y fallan abiertamente en entornos serverless o multi-instancia. Mantener la capa backend responsable de elegir el punto de integración y la forma del error; usar `api-design` para el contrato HTTP y `security-review` para la revisión de casos de abuso. ## Trabajos en Segundo Plano y Colas ### Patrón de Cola Simple ```typescript class JobQueue<T> { private queue: T[] = [] private processing = false async add(job: T): Promise<void> { this.queue.push(job) if (!this.processing) { this.process() } } private async process(): Promise<void> { this.processing = true while (this.queue.length > 0) { const job = this.queue.shift()! try { await this.execute(job) } catch (error) { console.error('Job failed:', error) } } this.processing = false } private async execute(job: T): Promise<void> { // Lógica de ejecución del trabajo } } // Uso para indexar markets interface IndexJob { marketId: string } const indexQueue = new JobQueue<IndexJob>() export async function POST(request: Request) { const { marketId } = await request.json() // Agregar a la cola en lugar de bloquear await indexQueue.add({ marketId }) return NextResponse.json({ success: true, message: 'Job queued' }) } ``` ## Logging y Monitoreo ### Logging Estructurado ```typescript interface LogContext { userId?: string requestId?: string method?: string path?: string [key: string]: unknown } class Logger { log(level: 'info' | 'warn' | 'error', message: string, context?: LogContext) { const entry = { timestamp: new Date().toISOString(), level, message, ...context } console.log(JSON.stringify(entry)) }