O modelo Pub/Sub (Publish/Subscribe ou Publicar/Assinar) é um padrão arquitetural amplamente utilizado em sistemas distribuídos para viabilizar comunicação assíncrona, escalável e desacoplada entre componentes. Em vez de conexões diretas entre quem envia e quem recebe mensagens, o Pub/Sub introduz um intermediário que distribui eventos para múltiplos interessados, sem que as partes precisem se conhecer.
Esse padrão ganhou relevância com a evolução da internet, da computação em nuvem, dos dispositivos móveis e da Internet das Coisas. Sistemas modernos precisam escalar dinamicamente, reagir a eventos em tempo real e lidar com volumes imprevisíveis de dados — exatamente o tipo de problema que o Pub/Sub resolve bem.
Como funciona a arquitetura Pub/Sub
No modelo Pub/Sub, existem três elementos centrais: publicadores, assinantes e um broker de mensagens.
Os publicadores são responsáveis por gerar eventos ou mensagens. Eles não enviam dados para destinos específicos. Em vez disso, publicam mensagens em canais chamados de tópicos.
Os assinantes se registram nesses tópicos e passam a receber automaticamente todas as mensagens relacionadas. Entre eles está o broker, que atua como intermediário, organizando, roteando e distribuindo as mensagens de forma eficiente e assíncrona.
Esse desacoplamento é o coração do Pub/Sub. O publicador não sabe quem consome a mensagem, e o assinante não precisa saber quem a produziu.
Principais benefícios do modelo Pub/Sub
O Pub/Sub traz vantagens claras para arquiteturas modernas. Ele reduz o acoplamento entre serviços, permitindo que cada componente evolua de forma independente. Também oferece alta escalabilidade, já que múltiplos produtores e consumidores podem operar simultaneamente sem impacto direto entre si.
Outro ponto forte é a comunicação assíncrona, ideal para sistemas orientados a eventos e aplicações em tempo real. Além disso, o modelo costuma ser independente de linguagem e protocolo, o que facilita integrações em ambientes heterogêneos.
Quando usar Pub/Sub
O padrão Pub/Sub é indicado para sistemas distribuídos com muitos componentes e demanda variável. Ele funciona muito bem em cenários como envio de notificações, cache distribuído, coleta e processamento de logs, integração de múltiplas fontes de dados e transmissão de atualizações em tempo real.
Aplicações como chats ao vivo, colaboração em tempo real, feeds de eventos, sistemas de monitoramento e plataformas IoT são exemplos clássicos onde o Pub/Sub se encaixa naturalmente.
Quando o Pub/Sub não é a melhor escolha
Apesar das vantagens, o Pub/Sub não é solução universal. Em sistemas simples, com poucos componentes e pouca necessidade de escala, ele pode ser complexo demais. Também não é indicado para streaming de áudio e vídeo em tempo real, que exige comunicação síncrona ponto a ponto.
Tarefas periódicas, como jobs agendados, e sistemas que seguem estritamente o modelo requisição/resposta também não se beneficiam tanto desse padrão. Se a aplicação depende de respostas imediatas e síncronas, outras abordagens são mais adequadas.
Pub/Sub é realmente escalável?
Por natureza, o Pub/Sub é altamente escalável. Em teoria, qualquer número de publicadores pode enviar mensagens para qualquer número de assinantes. Na prática, essa escala depende da infraestrutura, do volume e tamanho das mensagens, da latência aceitável e da largura de banda disponível.
Plataformas maduras como Apache Kafka, Amazon SNS e outros brokers modernos conseguem lidar com milhões de produtores e consumidores e bilhões de mensagens. No entanto, escalar bem exige cuidados com latência, ordenação de mensagens, tolerância a falhas e alta disponibilidade.
Usar solução gerenciada ou construir do zero?
Na maioria dos casos, utilizar um serviço Pub/Sub gerenciado faz mais sentido do que criar uma solução interna. Infraestruturas de mensageria em tempo real são complexas, custosas e difíceis de manter em escala.
Ao avaliar uma plataforma Pub/Sub, é importante considerar critérios como confiabilidade, desempenho, latência, garantias de entrega, facilidade de desenvolvimento e custo total de operação.
O que são mensagens Pub/Sub
Mensagens Pub/Sub são unidades de comunicação assíncrona usadas para notificar sistemas sobre eventos. Em arquiteturas modernas, aplicações são compostas por serviços independentes, e as mensagens funcionam como o elo entre esses serviços, permitindo comunicação eficiente e desacoplada.
Cada mensagem é publicada em um tópico, e todos os assinantes desse tópico recebem uma cópia.
Componentes de um sistema de mensagens Pub/Sub
As mensagens carregam os dados que representam o evento. Os tópicos funcionam como canais intermediários. Os publicadores criam e enviam mensagens, enquanto os assinantes consomem essas mensagens e executam ações em paralelo. Essa relação é naturalmente de um para muitos.
Recursos comuns em sistemas Pub/Sub
Soluções modernas de Pub/Sub oferecem entrega por push, suporte a múltiplos protocolos, fanout para envio paralelo, filtragem de mensagens, multiplexação de fluxos e alta durabilidade. Esses recursos tornam o modelo eficiente para aplicações distribuídas e de missão crítica.
Vantagens das mensagens Pub/Sub
O Pub/Sub elimina a necessidade de sondagem constante por atualizações, reduzindo latência. Ele facilita a descoberta dinâmica de serviços, permite que sistemas sejam desacoplados e escalem de forma independente e simplifica drasticamente a lógica de comunicação entre componentes.
Além disso, soluções maduras oferecem garantias de entrega, segurança com autenticação e criptografia, e alta resiliência contra falhas.
Casos de uso mais comuns
Mensagens Pub/Sub são amplamente usadas para processamento assíncrono paralelo, entrega de alertas, coordenação de fluxos de trabalho, balanceamento de carga, centralização de logs, replicação de dados, integração de aplicações serverless e transmissão de dados de IoT.
Pub/Sub versus filas de mensagens
Filas de mensagens também permitem comunicação assíncrona, mas geralmente exigem que o remetente saiba quem irá consumir a mensagem. Além disso, cada mensagem costuma ser processada por apenas um consumidor.
No Pub/Sub, múltiplos assinantes podem receber a mesma mensagem simultaneamente, sem que o publicador conheça os destinos. Isso torna o modelo mais flexível, escalável e adequado para arquiteturas orientadas a eventos.
Pub/Sub na AWS
A AWS oferece suporte robusto ao modelo Pub/Sub com serviços como o Amazon SNS, focado em mensageria escalável e fanout, e o AWS AppSync, que permite criar APIs GraphQL com suporte nativo a eventos em tempo real via WebSockets.
Essas ferramentas viabilizam desde notificações simples até aplicações complexas em tempo real, integrando microsserviços, funções serverless, bancos de dados e dispositivos IoT de forma eficiente e segura.
Em um cenário onde sistemas precisam reagir rápido, escalar sem fricção e evoluir continuamente, o modelo Pub/Sub deixa de ser apenas uma escolha arquitetural e passa a ser um dos pilares da computação moderna.
