Микросервисная архитектура: плюсы и минусы

Что такое микросервисная архитектура

Микросервисная архитектура — альтернатива монолиту, который предполагает единое развёртывание всего приложения. Хоть монолитную архитектуру легче реализовать, позже это создаст проблемы масштабируемости, замедлит процесс разработки новых функций, а ошибка в модуле может разрушить всё приложение. В материале разберём преимущества и недостатки микросервисной архитектуры, а ещё посмотрим, какие языки программирования больше подходят для микросервисов. 

* Микросервисная архитектура — это вариант архитектуры ПО, в основе которой лежат микросервисы и их взаимодействие.

* Микросервисы — небольшие, слабо связанные модули, которые можно легко изменить.

Основной принцип архитектуры — создание приложения, при котором компоненты его бизнес-логики делятся на небольшие сервисы, которые можно развёртывать и использовать независимо друг от друга. Такая архитектура даёт командам оптимизировать процесс выпуска релизов.

Как работает микросервисная архитектура

Рассмотрим микросервисную архитектуру на примере разработки ПО для электронной коммерции. Мы можем выделить определённые компоненты: систему аутентификации пользователей, корзину с выбранными товарами и биллинговую систему для их оплаты.

Разрабатывая такую систему с помощью микросервисной архитектуры, за каждую область будет отвечать отдельный микросервис. А за каждый микросервис, например, разработку корзины — отдельный разработчик или команда, если компания достаточно большая. Для корзины будут прописаны графики релизов и планы развёртывания. Она будет независимой единицей ПО, которую при желании можно будет полностью переписать, не влияя на другие микросервисы. Также при разработке корзины будет возможность использовать стек технологий, отличный от стека остальных микросервисов платформы. 

Преимущества микросервисов

  1. Модульность. За конкретные операции отвечают отдельные части приложения. 
  2. Надёжность. При отказе одного из микросервисов, нарушается работа только тех функций, за которые он отвечает. Это не сможет повредить приложение полностью.
  3. Изменяемость. Можно изменить микросервис, независимо от других сервисов системы.
  4. Масштабируемость. Можно в любой момент добавить или удалить модуль. Если микросервис достигнет предельной нагрузки, можно будет развёртывать новые экземпляры сервиса в соседнем кластере. 
  5. Тестируемость. Новые функции можно тестировать сразу в продакшене. Достаточно внедрить их для некоторых сегментов пользователей, чтобы проверить, как они будут работать.
  6. Независимая работа команд. Команды, работающие с микросервисами, могут работать без привязки к другим командам. Это позволяет быстрее реализовывать и поставлять новые функции.
  7. Больше внимания к качеству. Каждый микросервис отвечает за определённые бизнес-задачи. Команды, работающие над микросервисами стремятся дать лучший результат, так как понимают, что на этом этапе он зависит только от них.

Недостатки микросервисов

  • Растущие расходы на инфраструктуру

С каждым микросервисом растут и расходы: на комплект тестов, инструкции по развёртыванию, инфраструктуру хостинга, инструменты мониторинга и т. д.

  • Дополнительный уровень коммуникации

Чтобы эффективно координировать обновления и интерфейсы, нужен ещё один уровень коммуникации между командами, работающими над архитектурой микросервисов. Это приводит к дополнительным организационным расходам.

  • Среда разработки становится сложнее

То, что проект делится на много микросервисов, создаёт ещё одну проблему: сложность воспроизводить распределённую архитектуру во время настройки локальной разработки.

Какой язык программирования подходит?

Хоть микросервисная архитектура позволяет использовать разные технологии в каждом микросервисе, более эффективным решением будет стандартизированный стек всего приложения. Сейчас разберём, какие технологии подходят для микросервисной архитектуры: Java, Node.js, Python, Go, C#.

Микросервисная архитектура Java 

Java подходит для разработки микросервисов благодаря своей кроссплатформенности и множеству библиотек. Ещё один плюс — понятный синтаксис аннотаций, который повышает читаемость кода, что очень важно при работе со сложными системами. 

Многие стандарты Java Enterprise Edition подходят для микросервисных приложений. Например, JAX-RS — Java API для веб-сервисов RESTful, JPA — Java Persistence API для обработки данных и CDI для внедрения зависимостей и управления жизненным циклом.

Несколько фреймворков для разработки микросервисной архитектуры Java: 

  1. Spring Boot — работает поверх различных языков для аспектно-ориентированного программирования.
  2. Dropwizard — среда микросервисов Java, которая собирает стабильные библиотеки Java в простой и лёгкий пакет.
  3. Restlet — помогает создавать более совершенные веб-API, подходящие архитектурной модели REST.
  4. Spark — одна из лучших платформ микросервисов Java, упрощает создание веб-приложений на Java 8 и Kotlin.
Spring Boot

Микросервисная архитектура Golang

Golang или Go тоже подходит для разработки микросервисов. В этом вопросе он популярен благодаря параллелизму и поддержке API. Параллелизм позволяет одновременно запускать и управлять несколькими вычислениями, что поможет повысить производительность различных машин и ядер.

Go позволяет создавать большие и сложные приложения. И в контексте микросервисов, можно выделить два фреймворка:

  1. Go-micro — это инфраструктура удалённого вызова процедур (RPC). Её преимущества: балансировка нагрузки, серверные пакеты и кодирование сообщений.
  2. Go kit — набор инструментов и библиотек для создания микросервисов на Go. Главное отличие от Go-micro в том, что kit необходимо импортировать в бинарный пакет. Помимо этого он улучшен для явных зависимостей и предметно-ориентированного проектирования.

У микросервисной архитектуры Go простой синтаксис и качественная поддержка тестирования. Она упрощает написание надёжных тестов и их встраивание в рабочие процессы.

Микросервисная архитектура Python

Python — язык программирования высокого уровня с активной поддержкой интеграции с разными технологиями. Python позволяет быстро и относительно просто создавать прототипы. Микросервисы Python совместимы с устаревшими языками, что позволяет создавать интерфейсы веб-сервисов для размещения микросервисов.

В разработке микросервисов Python используется подход RESTful API — комплексный способ использования веб-протоколов и ПО для удалённого управления объектами. Это упрощает контроль приложения, так как с помощью этой технологии становится проще контролировать приложение, поскольку теперь оно разбито на компоненты. Существует широкий спектр фреймворков микросервисов Python на выбор для разработки веб-приложений. Вот некоторые из них:

  1. Flask — самый популярный фреймворк на основе Jinja2 и Werkzeug.
  2. Falcom — позволяет создавать прокси, облачные API и серверные части приложений.
  3. Nameko — фреймворк микросервисов Python, который позволяет сосредоточиться на логике приложения.
  4. CherryPy — объектно-ориентированная веб-инфраструктура Python.
Nameko

Микросервисная архитектура Node.js

В последние годы Node.js стала частым выбором для микросервисной архитектуры.

Благодаря среде выполнения V8, микросервисы Node.js очень быстро решают задачи, связанные с вводом-выводом. Всё потому, что при его запуске Node.js не блокирует основной поток, а отправляет задачи для выполнения внутренними потоками демона ввода-вывода. Потому это хороший выбор для подобных задач. 

Несколько фреймворков:

  1. Nest.js — изначально написанный на TypeScript фреймворк, который использует JavaScript. Пригодится для разработки масштабируемых приложений.
  2. Moleculer — быстрая и мощная опенсорсная среда для микросервисов для Node.js.
  3. LoopBack — расширяемый фреймворк Node.js и TypeScript с открытым исходным кодом, основанный на Express. Это позволяет быстро создавать API и микросервисы, состоящие из серверных систем, таких как базы данных и сервисы SOAP или REST.
Nest.js

Микросервисная архитектура C#

C# — хороший вариант для микросервисной архитектуры, благодаря интегрированной среде разработки Visual Studio, поддержке Microsoft и удобству разработки ПО для Windows. 

ASP.NET Core — фреймворк для создания кроссплатформенных микросервисов. Его преимущества в простом развёртывании в облаке и разных операционных системах — Windows, Linux и macOS. Ещё одна причина выбрать этот фреймворк — он стал одним из первых фреймворков, в котором появились решения на основе архитектуры микросервисов.

ASP.NET Core

Итог

У микросервисной архитектуры много преимуществ, хоть есть и свои недостатки. Несмотря на масштабируемость, удобство изменения отдельных сервисов и отсутствие риска сломать приложение полностью, иногда лучше использовать монолит. Особенно если вы не знакомы с микросервисами, переход на микросервисную архитектуру может только добавить проблем. Если ваше приложение достаточно большое и требует масштабируемости, монолитные решения вам точно не подойдут. Потому выше вы можете выбрать лучший фреймворк под ваши задачи.

Добавить комментарий

Спасибо, что поделились