Microservices: Ein freundlicher, humanisierter Leitfaden

Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Restaurant. Jeder Koch ist auf eine Sache spezialisiert: Pizza, Sushi, Desserts oder Getränke. Anstelle einer großen Küche, die sich um alles kümmert, betreibt jeder Koch seine eigene Miniküche. Jede Miniküche verfügt über alles, was sie zum Funktionieren benötigt, und sie arbeiten unabhängig voneinander. Das sind Microservices in der Softwarewelt!

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Was sind Microservices?

Microservices sind eine Möglichkeit, Softwareanwendungen als Sammlung kleiner, in sich geschlossener Dienste zu entwerfen, von denen jeder eine bestimmte Aufgabe hat. Diese Dienste können miteinander kommunizieren, sind jedoch lose gekoppelt – wie unsere unabhängigen Köche.

Wie unterscheidet es sich von der monolithischen Architektur?

• Monolith: Eine große Küche, in der alle zusammenarbeiten. Wenn der Pizzaofen kaputt geht, verlangsamt sich alles.
• Microservices: Separate Miniküchen. Wenn einer kaputt geht (z. B. weil der Sushi-Koch nicht da ist), servieren andere weiter.

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Hauptmerkmale von Microservices

1. Einzelverantwortung:
   Jeder Service macht eine Sache wirklich gut, so wie unsere Köche.

2. Lose Kupplung:
   Die Dienste arbeiten unabhängig. Durch die Reparatur eines Dienstes werden die anderen nicht beeinträchtigt.

3. Technologieunabhängigkeit:
   Jeder Dienst kann seine eigenen Tools und Sprachen verwenden. Beispielsweise bevorzugt der Pizzabäcker einen Holzofen, während der Sushibäcker einen Reiskocher bevorzugt.

4. Skalierbarkeit:
   Sie können bestimmte Dienste je nach Bedarf skalieren. Wenn die Pizzabestellungen in die Höhe schießen, stellen Sie einfach mehr Pizzabäcker ein.

5. Resilienz:
   Fällt ein Dienst aus, laufen andere weiter. Wenn der Nachtisch aus ist, können Sie trotzdem Pizza und Getränke genießen.

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Wie sprechen Microservices?

In einer Microservices-Architektur müssen Dienste kommunizieren, genau wie Köche in separaten Küchen. Normalerweise tun sie dies auf zwei Arten:

1. Synchrone Kommunikation:

   • Dienste kommunizieren direkt miteinander, z. B. per Anruf oder SMS.
   • Beispiel: Verwendung von REST-APIs oder gRPC.

2. Asynchrone Kommunikation:

   • Dienste hinterlassen einander Nachrichten, wie Haftnotizen an einem Kühlschrank.
   • Beispiel: Verwendung von Nachrichtenbrokern wie Kafka, RabbitMQ oder SQS.

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Wann sollten Sie Microservices nutzen?

Microservices sind großartig, wenn:

• Ihre Anwendung wächst und wird immer schwieriger zu verwalten.
• Verschiedene Teams arbeiten an verschiedenen Teilen des Systems.
• Sie möchten bestimmte Funktionen unabhängig skalieren.
• Der Ausfall eines Teils sollte sich nicht auf das gesamte System auswirken.

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Kernkomponenten in Microservices

Hier sind die wesentlichen Werkzeuge und Muster, denen Sie begegnen werden:

1. API-Gateway

• Dient als Vordertür.
• Leitet Anfragen an den richtigen Dienst weiter und erledigt Aufgaben wie die Authentifizierung.
• Stellen Sie sich das so vor, als ob der Maître d' die Gäste an den richtigen Koch weiterleitet.

2. Diensterkennung

• Verfolgt, wo sich Dienste befinden.
• Beispieltools: Consul, Netflix Eureka oder AWS Cloud Map.
• Es ist wie ein Restaurantverzeichnis, um die Köche zu finden.

3. Datenbank pro Dienst

• Jeder Dienst verwaltet seine eigene Datenbank und gewährleistet so Unabhängigkeit.
• Beispiel: Pizzabäcker bewahrt Pizzarezepte auf; Sushi-Koch hat Sushi-Rezepte.
• Arten von Datenbanken:
  • SQL: Relationale Datenbanken wie MySQL oder PostgreSQL.
  • NoSQL: Dokumentbasiert wie MongoDB oder CosmosDB.

4. Resilienzmuster

• Leistungsschalter: Verhindert, dass ein ausgefallener Dienst aufgerufen wird, z. B. das Auslassen von Sushi, wenn der Koch nicht da ist.
• Wiederholungslogik: Versucht erneut, einen Dienst aufzurufen, wenn dieser vorübergehend fehlschlägt.
• Beispiel-Tools: Netflix Hystrix, Resilience4J.

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Microservices entwerfen

Stellen Sie sich die Gestaltung von Microservices wie die Planung eines Restaurants mit mehreren Küchen vor.

1. Grenzen definieren

• Gruppenbezogene Aufgaben. Z.B. ein Service für Bestellungen, ein anderer für Zahlungen.

2. Vermeiden Sie Überkommunikation

• Dienste sollten nur minimale Informationen weitergeben. Zu viel Chatten verlangsamt die Dinge.

3. Dienste entkoppeln

• Verwenden Sie Messaging-Systeme, um die Abhängigkeit zu reduzieren.
• Beispiel: Der Pizzabäcker muss den Getränkekoch nicht direkt nach der Verfügbarkeit von Limonade fragen. Sie überprüfen ein gemeinsames Inventarsystem.

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Herausforderungen mit Microservices

Microservices sind nicht nur Sonnenschein und Pizza. Sie bringen Herausforderungen mit sich:

1. Komplexität:

   • Die Verwaltung vieler Dienste ist schwieriger als die Verwaltung eines großen Dienstes.

2. Datenkonsistenz:

   • Da jeder Dienst über eine eigene Datenbank verfügt, kann es schwierig sein, konsistente Daten sicherzustellen.

3. Latenz:

   • Die Kommunikation zwischen Diensten führt zu Verzögerungen.

4. Debugging:

   • Ein Problem über mehrere Dienste hinweg zu verfolgen, kann sich wie die Lösung eines Rätsels anfühlen.

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Best Practices

So machen Sie Ihre Microservices-Architektur zum Erfolg:

1. Klein anfangen:

   • Unterteilen Sie nicht vom ersten Tag an alles in Microservices. Beginnen Sie mit den Schlüsselkomponenten.

2. APIs einfach halten:

   • Vermeiden Sie übermäßig komplizierte Kommunikationsprotokolle.

3. Überwachungstools verwenden:

   • Verfolgen Sie, was dienstübergreifend passiert, mit Tools wie Prometheus, Grafana oder ELK Stack.

4. Bereitstellung automatisieren:

   • Verwenden Sie Docker und Kubernetes, um Dienste effizient zu verwalten.

5. Umfassen Sie CI/CD:

   • Automatisieren Sie Test- und Bereitstellungspipelines mit Tools wie GitHub Actions oder Jenkins.

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Tools für den Einstieg

Hier ist Ihre Toolbox zum Aufbau von Microservices:

Programmiersprachen:

• Verwenden Sie Java, Python, Node.js oder Go – was auch immer Ihr Team beherrscht.

Frameworks:

• Java: Spring Boot (mit Spring Cloud für Microservices).
• Node.js: Express.js.

Containerisierung:

• Verwenden Sie Docker, um Dienste zu bündeln.
• Beispiel für eine Docker-Datei:

  FROM openjdk:11
  COPY target/my-service.jar /app/my-service.jar
  ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/my-service.jar"]

Orchestrierung:

• Verwenden Sie Kubernetes, um Dienste im großen Maßstab zu verwalten.

Nachrichtenübermittlung:

• Für asynchrone Kommunikation verwenden Sie RabbitMQ oder Apache Kafka.

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Beispiel für reale Microservices

Netflix:

• Verwaltet Millionen von Benutzern und Geräten mit Microservices.
• Jeder Dienst übernimmt eine bestimmte Aufgabe: Inhaltsempfehlungen, Abrechnung, Streaming usw.

Amazon:

• Verarbeitet Milliarden von Transaktionen mithilfe von Microservices für Inventar, Versand und Zahlungen.

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Letzter Gedanke

Microservices verleihen Ihrer Anwendung Flexibilität, Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit. Doch ebenso wie der Betrieb mehrerer Küchen erfordern sie eine sorgfältige Planung und Verwaltung. Fangen Sie klein an, bleiben Sie organisiert und wählen Sie die richtigen Tools aus. Mit etwas Übung beherrschen Sie Microservices so, wie ein gut geführtes Restaurant floriert!

Benötigen Sie einen tieferen Einblick in einen bestimmten Bereich, z. B. die Einrichtung von Microservices in Spring Boot oder die Verwendung von Kubernetes? Lass es mich wissen! ?

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonMicroservices: Ein freundlicher, humanisierter Leitfaden. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!