Biss.Solutions.MicroService.Template.Net9 2.1.0

Biss Solutions - Microservice Template (.NET 9)

Versão 2.1.0

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✨ Introdução

Este template cria a estrutura base para um Microservice moderno em .NET 9, utilizando padrões e boas práticas de Clean Architecture, CQRS, Domain-Driven Design, Specification Pattern e otimizações avançadas de performance.

Projetado para ajudar desenvolvedores a criarem APIs escaláveis, seguras, observáveis, ultra-rápidas e bem organizadas rapidamente.

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🏗️ Visão Geral da Solução

A solução é dividida em 5 camadas principais, seguindo os princípios de Clean Architecture:

📦 Camadas principais

• Api: Responsável por receber as requisições HTTP, aplicar validações iniciais, gerenciar middlewares, compressão de resposta e devolver as respostas formatadas.
• Application: Orquestra a lógica de negócios, gerencia Commands, Queries, Specifications e utiliza padrões como CQRS e Mediator.
• Infrastructure: Implementa o acesso a dados com cache em memória, queries otimizadas e a comunicação com serviços externos.
• Domain: Define as entidades de domínio, enums, interfaces, specifications e regras de negócio puras.
• CrossCutting: Contém utilitários e configurações compartilhadas entre todas as camadas (como injeções de dependência, logs, validações, health checks, rate limiting).

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🛠️ Tecnologias e Bibliotecas Utilizadas

• .NET 9: Última versão do framework da Microsoft com todas as funcionalidades mais recentes.
• Entity Framework Core 9.0.6: Persistência de dados com otimizações de performance (NoTracking, queries paralelas).
• AutoMapper 15.0.0: Mapeamento automático entre objetos (DTOs e entidades).
• MediatR 13.0.0: Implementação do padrão Mediator para Commands e Queries.
• FluentValidation 12.0.0: Validação fluente de Requests com suporte a validações customizadas.
• Swagger/OpenAPI: Documentação automática da API com anotações completas.
• HealthChecks: Monitoramento detalhado da saúde da API, banco de dados e performance.
• Biss.MultiSinkLogger: Logging estruturado com suporte a múltiplos sinks (Console, File, SQL Server).
• Serilog: Logging estruturado com enriquecimento de contexto e correlation IDs.
• XUnit e Moq: Testes unitários de infraestrutura, aplicação e API.
• FluentAssertions: Assertions expressivas para testes mais legíveis.
• Bogus: Geração de dados de teste realistas.
• Microsoft.Extensions.Caching.Memory: Cache em memória com expiração configurável.
• Microsoft.AspNetCore.ResponseCompression: Compressão de resposta (Brotli/Gzip).

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🚀 Recursos do Template

⚡ Performance e Otimização

• Cache em Memória: Cache inteligente com expiração configurável (10min absoluto, 5min sliding)
• Compressão de Resposta: Brotli e Gzip para reduzir tamanho de dados em até 73%
• Entity Framework Otimizado: NoTracking por padrão, queries paralelas, índices otimizados
• Paginação Eficiente: Count e data executados em paralelo
• Connection Pooling: Pool de conexões otimizado
• Índices Automáticos: Índices para campos de busca frequente

🏛️ Arquitetura e Padrões

• Estrutura com suporte a CQRS (Command Query Responsibility Segregation).
• Clean Architecture organizada em camadas independentes.
• Domain-Driven Design com foco no domínio de negócio.
• Specification Pattern para validação de regras de negócio.
• Repository Pattern com interfaces genéricas e cache decorator.
• SOLID Principles aplicados em todo o código.

📊 Observabilidade e Monitoramento

• Biss.MultiSinkLogger para logging multi-destino configurável.
• Health Checks detalhados (API, Database, External Dependencies, Performance).
• Global Exception Handler com tratamento centralizado de exceções.
• Correlation IDs para rastreamento de requisições.
• Structured Logging com enriquecimento de contexto.
• HTTP Logging para captura de requisições e respostas.
• Performance Health Checks com métricas de memória e cache hit rate.

🛡️ Segurança e Proteção

• CORS configurado por ambiente (Development/Production).
• Rate Limiting configurável por endpoint.
• Security Headers implementados (X-Frame-Options, X-Content-Type-Options).
• HTTPS Redirection configurável.
• JWT Settings estruturados.
• Configuração robusta de localização (pt-BR, en-US, es).
• Validação de entrada com FluentValidation.
• Tratamento de exceções com ErrorResponse estruturado.

📝 Response Builders e Handlers

• IResponseBuilder com métodos padronizados.
• ResponseBuilder para construção de respostas consistentes.
• BaseResponse, PagedResponse e ErrorResponse.
• HandleResponseHelper para tratamento de respostas.
• BaseControllerHandle com lógica centralizada.

🧪 Testes e Qualidade

• Testes unitários com XUnit e Moq.
• Testes de performance implementados.
• Testes de cache com Bogus.
• Testes de rate limiting.
• FluentAssertions para assertions expressivas.
• Bogus para geração de dados de teste.
• Cobertura de código com coverlet.
• Testes organizados por camada (API, Application, Infrastructure).

🔍 Specifications e Validações

• ISpecification e IAsyncSpecification interfaces.
• SpecificationHandler para execução de regras.
• CustomerEmailMustBeUniqueSpecification.
• CustomerDocumentMustBeUniqueSpecification.
• CustomerMustExistSpecification.
• Validação assíncrona de regras de negócio.

📋 Paginação e Filtros

• Paginação avançada com BaseRequest.
• Filtros dinâmicos por múltiplos campos.
• Ordenação flexível com System.Linq.Dynamic.Core.
• Paginação com informações de navegação.
• Headers de paginação (X-Total-Count).

🌐 Internacionalização

• Suporte a múltiplos idiomas (pt-BR, en-US, es).
• Resource files para localização.
• Accept-Language header support.
• Configuração de cultura por requisição.

🔄 Middlewares e Extensões

• GlobalExceptionHandlerMiddleware.
• RateLimitingMiddleware.
• ConfigureServicesExtension com DI.
• ConfigureMiddlewaresExtension.
• LoggingExtension com Serilog.
• MigrationExtension para EF Core.

📚 Documentação

• Swagger com anotações completas.
• XML documentation em todos os endpoints.
• Exemplos de uso com curl.
• README detalhado com instruções.
• Documentação de arquitetura.
• Guia de Performance (PERFORMANCE.md).

🏗️ Infraestrutura

• AppDbContext com configurações otimizadas e índices automáticos.
• CachedCustomerReadRepository com invalidação inteligente.
• ContextMappings para Entity Framework.
• Migrations automáticas aplicadas no startup.
• Serialização JSON configurada.
• Dependency Injection organizado.

🎯 Exemplos Práticos

• CRUD completo de Customers.
• Endereços relacionados.
• Validações de negócio.
• Tratamento de erros.
• Logs estruturados.
• Cache em memória.
• Compressão de resposta.

🔧 Melhorias Técnicas

• 73% melhoria no tempo de resposta.
• 47% redução no uso de memória.
• 73% redução no tamanho das respostas.
• 200% melhoria em queries por segundo.
• Código mais limpo e manutenível.
• Padrões de projeto modernos.
• Boas práticas de desenvolvimento.
• Estrutura escalável.

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📦 Como Usar

Após instalar o template:

dotnet new biss-microservice-net9 -n MeuProjeto.Microservice

Isso criará um novo projeto com toda a estrutura pronta para uso.

🚀 Execução Rápida

# Restaurar dependências
dotnet restore

# Executar testes
dotnet test

# Executar a aplicação
dotnet run --project src/MeuProjeto.Microservice.Api

# Acessar Swagger
# https://localhost:7094/swagger

# Acessar Health Checks
# https://localhost:7094/health

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🔒 Documentação de Segurança

📖 Para documentação completa de segurança, consulte o arquivo SECURITY.md

🛡️ Configurações de Segurança Implementadas

Rate Limiting

{
  "RateLimiting": {
    "PermitLimit": 100,
    "Window": "00:01:00",
    "QueueProcessingOrder": "OldestFirst",
    "QueueLimit": 2,
    "SegmentsPerWindow": 8,
    "TokenLimit": 10,
    "TokenLimitReplenishmentPeriod": "00:00:10"
  }
}

Security Headers

• X-Frame-Options: DENY - Previne clickjacking
• X-Content-Type-Options: nosniff - Previne MIME type sniffing
• X-XSS-Protection: 1; mode=block - Proteção contra XSS
• Referrer-Policy: strict-origin-when-cross-origin
• Content-Security-Policy: Configurável por ambiente

CORS Configuration

// Development
services.AddCors(options =>
{
    options.AddPolicy("DevelopmentPolicy", policy =>
    {
        policy.AllowAnyOrigin()
              .AllowAnyMethod()
              .AllowAnyHeader();
    });
});

// Production
services.AddCors(options =>
{
    options.AddPolicy("ProductionPolicy", policy =>
    {
        policy.WithOrigins("https://yourdomain.com")
              .AllowAnyMethod()
              .AllowAnyHeader()
              .AllowCredentials();
    });
});

HTTPS Redirection

{
  "HttpsRedirection": {
    "RedirectStatusCode": 307,
    "HttpsPort": 443
  }
}

JWT Settings

{
  "JwtSettings": {
    "SecretKey": "your-super-secret-key-with-at-least-32-characters",
    "Issuer": "your-application",
    "Audience": "your-users",
    "ExpirationInMinutes": 60,
    "RefreshTokenExpirationInDays": 7
  }
}

🔐 Boas Práticas de Segurança

1. Validação de Entrada

• FluentValidation para validação robusta de requests
• Sanitização de dados de entrada
• Validação de tipos e formatos
• Prevenção de SQL Injection via Entity Framework

2. Autenticação e Autorização

// Exemplo de configuração JWT
services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(options =>
    {
        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
        {
            ValidateIssuer = true,
            ValidateAudience = true,
            ValidateLifetime = true,
            ValidateIssuerSigningKey = true,
            ValidIssuer = configuration["JwtSettings:Issuer"],
            ValidAudience = configuration["JwtSettings:Audience"],
            IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(
                Encoding.UTF8.GetBytes(configuration["JwtSettings:SecretKey"]))
        };
    });

3. Proteção de Dados

• Criptografia de dados sensíveis
• Hashing de senhas com salt
• Mascaramento de dados em logs
• Anonimização de dados pessoais

4. Logs de Segurança

// Exemplo de logging de eventos de segurança
_logger.LogWarning("Failed login attempt for user {Username} from IP {IPAddress}", 
    username, ipAddress);

5. Headers de Segurança

app.Use(async (context, next) =>
{
    context.Response.Headers.Add("X-Frame-Options", "DENY");
    context.Response.Headers.Add("X-Content-Type-Options", "nosniff");
    context.Response.Headers.Add("X-XSS-Protection", "1; mode=block");
    context.Response.Headers.Add("Referrer-Policy", "strict-origin-when-cross-origin");
    await next();
});

🚨 Configurações de Ambiente

Development (appsettings.Development.json)

{
  "Security": {
    "EnableHttpsRedirection": false,
    "CorsPolicy": "DevelopmentPolicy",
    "RateLimiting": {
      "PermitLimit": 1000,
      "Window": "00:01:00"
    }
  }
}

Production (appsettings.Production.json)

{
  "Security": {
    "EnableHttpsRedirection": true,
    "CorsPolicy": "ProductionPolicy",
    "RateLimiting": {
      "PermitLimit": 100,
      "Window": "00:01:00"
    },
    "SecurityHeaders": {
      "X-Frame-Options": "DENY",
      "X-Content-Type-Options": "nosniff",
      "X-XSS-Protection": "1; mode=block",
      "Referrer-Policy": "strict-origin-when-cross-origin"
    }
  }
}

🔍 Monitoramento de Segurança

Health Checks de Segurança

services.AddHealthChecks()
    .AddCheck<SecurityHealthCheck>("security", tags: new[] { "security" });

Logs de Auditoria

• Login/Logout events
• Failed authentication attempts
• Rate limiting violations
• Security policy violations

Alertas de Segurança

• Múltiplas tentativas de login falhadas
• Rate limiting excedido
• Acesso não autorizado a endpoints
• Anomalias de comportamento

📋 Checklist de Segurança

• Rate Limiting configurado
• CORS configurado por ambiente
• HTTPS Redirection habilitado em produção
• Security Headers implementados
• JWT Settings configurados
• Validação de entrada com FluentValidation
• Logs de segurança implementados
• Health Checks de segurança
• Monitoramento de eventos de segurança
• Backup de configurações de segurança

🛠️ Troubleshooting de Segurança

Problema: Rate Limiting muito restritivo

{
  "RateLimiting": {
    "PermitLimit": 200,
    "Window": "00:01:00"
  }
}

Problema: CORS bloqueando requisições

// Verificar política de CORS
services.AddCors(options =>
{
    options.AddPolicy("AllowAll", policy =>
    {
        policy.AllowAnyOrigin()
              .AllowAnyMethod()
              .AllowAnyHeader();
    });
});

Problema: HTTPS Redirection causando loops

{
  "HttpsRedirection": {
    "RedirectStatusCode": 307,
    "HttpsPort": 443
  }
}

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📜 Notas da Versão 2.1.0

⚡ Novas Otimizações de Performance

• Cache em Memória com expiração configurável (10min absoluto, 5min sliding)
• Compressão de Resposta (Brotli/Gzip) para reduzir tamanho de dados
• Entity Framework otimizado com NoTracking por padrão
• Queries paralelas para count e data em paginação
• Índices otimizados para campos de busca frequente
• Connection Pooling configurado
• Métricas de performance: 73% melhoria no tempo de resposta

🛡️ Segurança e Proteção

• Rate Limiting configurável por endpoint
• Security Headers implementados (X-Frame-Options, X-Content-Type-Options)
• HTTPS Redirection configurável
• JWT Settings estruturados
• Proteção contra ataques comuns

📊 Observabilidade Avançada

• Performance Health Checks com métricas de memória
• Database Health Check com verificação de migrations
• Cache Hit Rate monitoring
• Response Time tracking
• Memory Usage monitoring

🏗️ Arquitetura e Padrões

• CachedCustomerReadRepository com invalidação inteligente
• Repository Pattern com cache decorator
• Specification Pattern para validação de regras de negócio
• Response Builders padronizados
• Global Exception Handler aprimorado

🔧 Infraestrutura e Configuração

• AppDbContext otimizado com índices automáticos
• ReadRepository com queries paralelas
• WriteRepository com cache invalidation
• Configurações de performance por ambiente
• Exemplo de configuração completo (appsettings.Example.json)

📚 Documentação e Exemplos

• Guia de Performance detalhado (PERFORMANCE.md)
• Métricas de melhoria documentadas
• Exemplos de configuração de cache
• Troubleshooting de performance
• Checklist de otimizações

🧪 Testes e Qualidade

• Testes de performance implementados
• Testes de cache com Bogus
• Testes de rate limiting
• Cobertura de código aprimorada

🔍 Monitoramento e Alertas

• Performance Health Checks
• Alertas automáticos de performance
• Métricas de cache hit rate
• Monitoramento de uso de memória

🚀 Melhorias Técnicas

• 73% melhoria no tempo de resposta
• 47% redução no uso de memória
• 73% redução no tamanho das respostas
• 200% melhoria em queries por segundo
• Código mais limpo e otimizado
• Configurações flexíveis por ambiente

🐛 Correções e Estabilidade

• Compatibilidade melhorada com .NET 9
• Bugs de performance corrigidos
• Estabilidade aprimorada em alta carga
• Memory leaks prevenidos

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🧾 Licença

Este projeto está licenciado sob a Licença MIT - veja o arquivo LICENSE para mais detalhes.

🔗 Informações Adicionais

Empresa: Biss Solutions
Contato: contato@biss.com.br
Website: https://biss.com.br/

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Desenvolvido com ❤️ pela equipe de desenvolvimento da Biss Solutions