Microservices erklärt: Wie funktionieren sie und was ist so gut an ihnen?

Eine Microservice-Architektur ist ein System, in dem eine große Anwendung aus kleinen Diensten besteht, die über APIs funktionieren und miteinander kommunizieren.

Diese Dienste sind hochgradig unabhängig und lose gekoppelt. Dadurch sind sie einfach zu testen und zu warten, was wiederum den Entwicklungsprozess beschleunigt.

Wie Microservices funktionieren

Vor Microservices war die Standardmethode zur Entwicklung von Anwendungen die Verwendung einer monolithischen Architektur. Solche Anwendungen waren einzelne, unabhängige Einheiten. Ihre Komponenten – wie Benutzeroberfläche, Geschäftslogik und Datenspeicherung – wurden in einer einzigen Codebasis geschrieben.

Während monolithische Apps einfach zu entwerfen und zu entwickeln sind, kann der resultierende Code schwer zu verstehen, zu skalieren und zu warten sein.

In einer Microservice-Architektur zerlegen Sie eine große Anwendung in kleinere, autonome Dienste. Jeder Dienst ist für eine einzelne Anwendungsaufgabe verantwortlich und kommuniziert mit den anderen über APIs.

Jeder Dienst enthält auch alle notwendigen Abhängigkeiten und Sie müssen ihn nicht mit externen Ressourcen verknüpfen.

Microservices eignen sich hervorragend für Anwendungen, die von großen Organisationen entwickelt werden. Ein Team kann an einem Dienst arbeiten, während ein zweites Team an einem anderen arbeitet. Sie können diese Dienste dann separat testen und bereitstellen.

Ein Beispiel für ein Microservices-System ist eine E-Commerce-Anwendung mit separaten Diensten zur Verwaltung der Benutzeroberfläche, des Einkaufswagens, des Inventars und der Bestellungen.

Vorteile einer Microservices-Architektur

Flexibilität und Skalierbarkeit

Da jeder Microservice unabhängig von den anderen ist, können Sie sie separat entwickeln und bereitstellen. Wenn ein bestimmter Dienst langsam wird, können Sie ihn auf leistungsstärkerer Hardware ausführen oder den Servern, auf denen er ausgeführt wird, weitere Prozessoren hinzufügen.

Sie können auch zwei Instanzen eines Microservices parallel ausführen.

Einfache Wartung und Updates

Wenn Sie eine Anwendung nach der Microservices-Architektur erstellen, können Sie sie schrittweise aktualisieren. Sie können Änderungen an einem Dienst vornehmen und ihn aktualisieren, ohne andere Teile der Anwendung zu beeinträchtigen.

Potenzial für schnellere Entwicklung und Bereitstellung

Kleine Teams arbeiten zusammen, um jeden Microservice zu entwickeln. Da der Microservice eine bestimmte Aufgabe ausführt, können sich die Mitglieder eines Teams allein auf diese Aufgabe konzentrieren.

Darüber hinaus sind Koordination und Entscheidungsfindung in einem kleinen Team schneller als in einem großen Team. Dies führt zu einem schnelleren Entwicklungszyklus.

Unabhängige Technologieauswahl

Sie können einen Microservice in einer anderen Programmiersprache als die anderen Microservices entwickeln. Beispielsweise können Sie Python verwenden, um einen Microservice und JavaScript für einen anderen zu entwickeln. Sie können auch jeweils unterschiedliche Datenbankverwaltungsdienste verwenden. Letztendlich bauen Sie Services mit der am besten geeigneten Technologie oder dem am besten geeigneten Tool auf.

Herausforderungen bei der Implementierung einer Microservices-Architektur

Die Komplexität der Koordinierung verschiedener Dienste

Eine Anwendung kann aus vielen Diensten bestehen, die miteinander kommunizieren müssen. Diese Kommunikationskanäle müssen sicher und robust sein, damit die Anwendung wie beabsichtigt funktioniert.

Probleme beim Debuggen und Testen

Fehler, die Sie auf einen einzelnen Dienst isolieren können, sind einfacher zu beheben. Wenn sich diese Fehler jedoch über mehrere Dienste erstrecken, wird das Debuggen zu einer größeren Herausforderung. Ebenso kann das Schreiben von Integrationstests für mehrere Dienste schwierig sein.

Potenzial für erhöhten Overhead

Wie bereits erwähnt, ist jeder Dienst unabhängig von den anderen und hat seine eigenen Ressourcen. Dies kann teuer werden, da jeder Dienst eine dedizierte Infrastruktur erfordert, die unter anderem aus Servern, kontinuierlichen Integrationstools und Datenbanken besteht.

Wann eine Microservices-Architektur verwendet werden sollte

Die Microservices-Architektur ist nicht für alle Anwendungen geeignet. Der Aufbau und die Verwaltung können teuer sein.

Bevor Sie sich für eine Microservices-Architektur entscheiden, sollten Sie die Größe und Komplexität Ihrer Anwendung berücksichtigen. Sie werden mehr Nutzen daraus ziehen, eine große Anwendung in überschaubare Ressourcen aufzuteilen, als eine kleine Anwendung. Bei einer ausreichend kleinen Größe kann es eine Verschwendung von Ressourcen insgesamt sein.

Wenn Sie jedoch ein großes Team von Entwicklern haben, die eine Codebasis schnell verstehen müssen oder verschiedene Technologien verwenden möchten, kann eine Microservices-Architektur der richtige Weg sein.