Microservices Tutorial. Was sind Microservices und wann sollten wir sie nutzen?
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Ein neues Schlagwort unter fortschrittlichen Entwicklungsorganisationen, Microservices wurde erstmals 2011 geprägt. Es ist eine hochmoderne Methode, um Softwareanwendungen zu entwerfen, die schneller, flexibler und stabiler sind als je zuvor. Die auch als „Microsoft-Architektur“ bekannte Praxis zielt auf ein Softwaresystem ab, in dem die Dienste feinkörnig und die Protokolle leichtgewichtig sind.
Obwohl Microservices keine eindeutige Definition haben, steht es in den Blogs, Artikeln und Diskussionen in den sozialen Medien immer mehr im Mittelpunkt. Das Vorhandensein zahlreicher Microservices-Tutorials von angesehenen Quellen sagt alles. Schließlich zeichnet sich das Konzept durch Top-Features aus, die es für agile Unternehmen auf dem Weg zu DevOps und Continuous Testing prominent machen. Automatisiertes Deployment, dezentrales Management und schiere Intelligenz in den Endpunkten sind tadellose Eigenschaften, die seine Wettbewerbsfähigkeit definieren. Tauchen wir tief ein in das, was Microservices und Microservices-Beispiele zum besseren Verständnis sind.
Was sind Microservices?
Für alle Neulinge, die nach einer einfachen Antwort auf die Frage suchen, was Microservices sind, ist es schwer, eine genaue Definition des Begriffs zu finden. Der bekannte amerikanische Softwareentwickler Martin Fowler sagt jedoch: „Der Microservices-Architekturstil ist ein Ansatz, eine einzelne Anwendung als eine Suite kleiner Dienste zu entwickeln, die jeweils in einem eigenen Prozess laufen und mit leichtgewichtigen Mechanismen kommunizieren.“
Einfach ausgedrückt, sind Microservices eine Sammlung von Diensten, die Softwareunternehmen dabei helfen, große und komplexe Anwendungen wie ein Profi zu entwickeln und bereitzustellen. Mit seiner Verwendung können sie auch ihren Technologie-Stack für Out-of-the-Box-Performance in jedem Aspekt weiterentwickeln.
Zweifelsohne ist die Umstellung auf das Microservices-Architektur-Framework eine kluge Idee, um mit den zukünftigen Trends Schritt zu halten. Da es jedoch kein Kinderspiel ist, müssen Einsteiger und fortgeschrittene Entwickler tiefere Einblicke in den Architekturstil, die immer länger werdende Liste von Sprachen und Tools, Risiken und Vorteile haben.
Profi-Tipp: Für Lernende, die sich auf Microservices-Interview-Fragen vorbereiten und ein Verständnis des Microservices-Architektur-Frameworks auf einem fortgeschrittenen Niveau haben möchten, sollten Sie in Erwägung ziehen, Zeit mit dem besten Microservices-Tutorial zu verbringen, das von verschiedenen Quellen angeboten wird. Klicken Sie hier für zusätzliche Informationen.
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Merkmale einer Microservice-Architektur
Vor dem Microservices-Framework setzten die Top-Organisationen, darunter Netflix, PayPal, Twitter, Amazon und andere, auf monolithische Systeme. Ein System wird als „monolithisch“ bezeichnet, wenn es aus miteinander verwobenen funktionalen Aspekten besteht und nicht aus separaten Architekturelementen.
Im Gegensatz zu monolithischen vs. Microservices ist letztere einfacher zu verstehen und besser für die Erstellung flexibler Anwendungen mit logischen Services geeignet. Aus diesem Grund haben sich alle oben genannten Unternehmen von der monolithischen zur Microservices-Architektur entwickelt. Hier ist eine Liste von zusätzlichen Eigenschaften, die Microservices-Komponenten fit für den Einsatz in der modernen Software-Welt machen.
- Jeder Dienst ist durch klar definierte Serviceverträge gekennzeichnet.
- Jeder Dienst ist unabhängig und lose gekoppelt.
- Die Dienstabstraktion bietet eine vollständige Liste der Bibliotheken und Umgebungsdetails.
- Dienste sind zustandslos, und es besteht keine Notwendigkeit, einen Konversationszustand aufrechtzuerhalten.
- Dienste sind auffindbar, interoperabel und zusammensetzbar.
- Dienste haben eine dezentrale Datenverwaltung.
- Dienste haben ein evolutionäres Design.
Was sind die Vorteile von Microservices?
1. Einfach zu verstehen
Einer der Kernvorteile von Microservices ist die Aufteilung in kleinere und einfachere Komponenten, wodurch die entwickelte Anwendung oder das Softwaresystem leicht zu verstehen ist. Ein Unternehmen kann auf dem Wellenkamm sein, indem es sich nur auf einen bestimmten Service in Verbindung mit seinen Zielen konzentriert. Dies macht das Microservices-Framework besser im Rennen von monolithischen vs. Microservices.
2. Bequeme Fehlersuche und Wartung
Entwickler können die mit Microservices entwickelten Anwendungen leicht debuggen und testen. Außerdem durchlaufen die Module im Projekt eine kontinuierliche Bereitstellung und Prüfung, sodass Entwickler fehlerfreie Anwendungen erstellen können.
3. Verbesserte Skalierbarkeit
Im Gegensatz zu monolithischen vs. Microservices sind letztere aufgrund der Tatsache, dass sie unabhängige Elemente haben, besser skalierbar. Im Gegensatz zu monolithischen müssen die Anwendungen der Microservices nicht oft skaliert werden. Dies bringt den Vorteil der Kosten- und Zeiteffizienz in der Gesamtorganisation.
4. Mehr Flexibilität und Produktivität
Weitere interessante Vorteile von Microservices sind Flexibilität und Produktivität. Das Engineering-Team ist nicht auf einen bestimmten Technologie-Stack beschränkt, sondern kann sich für mehrere Technologien und Frameworks entscheiden, um den Dienst zu entwickeln und bereitzustellen. Insgesamt bringt dies eine satte Produktivität im Ablauf und Betrieb.
Die Möglichkeit, aus fünf verschiedenen Sprachen zu wählen, ist der zusätzliche Pluspunkt der Methode. Dazu gehören Golang, Java, Python, C++ und Ruby. Von allen sind Java Microservices und Python Microservices bei Einsteigern beliebt. Überraschenderweise kann man sich auch im Internet mit verschiedenen Java-Microservices-Tutorials über das Konzept informieren.
Arten von Microservices
Es ist kein Geheimnis mehr, dass Microservices eine Go-to-Lösung für die Entwicklung von Softwareanwendungen sind. Mit einer Liste gängiger Microservices-Entwurfsmuster können Fachleute erfolgreiche Dienste ohne Versuch und Trubel erstellen. Um die Verwendung in der Tiefe zu verstehen, sehen Sie sich die zwei großen Kategorien der Methode an.
1. Zustandslose Microservices
Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei zustandslosen Microservices um eine Anfrage, die ein Client an den Server sendet, um eine Antwort zu erhalten, die dem gegebenen Zustand entspricht. Es besteht keine Notwendigkeit, den Sitzungszustand zwischen den Anfragen zu erhalten. Das signifikante Beispiel für zustandslose Microservices ist – Wenn eine der Instanzen aus dem Dienst entfernt wird, hat das keine Auswirkungen auf die gesamte Verarbeitungslogik.
Die Hauptvorteile bei der Wahl von zustandslosen Microservices sind Elastizität, Flexibilität, einfache Wartung, einfache Verwaltung und die Fähigkeit, eine nahtlose und konsistente Erfahrung auf der Seite des Benutzers zu schaffen. Mit all diesen Folgevorteilen wird das zustandslose Microservices-Framework gerne von verteilten Systemen genutzt.
2. Zustandsabhängige Microservices
Im Gegensatz zu zustandslosen Microservices halten zustandsbehaftete Microservices die Zustände von Dienstanforderungen aufrecht, wenn sie miteinander kommunizieren. Der übliche Fall von zustandsbehafteten Microservices ist, dass ein Client eine Anfrage an den Server sendet, in der Hoffnung auf eine Antwort. Er sendet die Anfrage erneut, falls keine Antwort vom Server kommt. Obwohl dies in den meisten Fällen die bessere Wahl ist, ist das Servicedesign vergleichsweise komplex zu implementieren.
Der Top-Vorteil von Microservices im Falle der zustandsbehafteten Kategorie ist, dass sie einen erheblichen Wert für die Endbenutzer schaffen. Sie ist am besten geeignet, wenn eine Gruppe von Aufgaben in einem Schritt zusammengefasst werden muss oder wenn eine Gruppe von Aufgaben Teil einer Transaktion ist.
Wann sollten wir Microservices einsetzen?
Das Microservices-Framework ist zweifellos ein heißer Trend und hat seit 2014 einen stetigen Anstieg der Akzeptanz erlebt. Es hat viele Vorteile für Entwickler und enthält spezifische Funktionen, die einer Softwareorganisation helfen, sich von der Masse abzuheben. Allerdings ist es nicht immer notwendig, auf den Zug aufzuspringen. Es macht keinen Sinn, irgendwelchen Business-Trends zu folgen, nur weil die Mitbewerber sie übernommen haben, vor allem dann nicht, wenn die Methode nicht für Ihre Geschäftsabläufe oder Umstände geeignet ist. Wie kann man dann feststellen, wann der beste Zeitpunkt für den Einsatz von Microservices ist?
Es gibt bestimmte ideale Situationen, in denen man die Implementierung von Microservices-Frameworks dringend benötigt. Microservices und Container werden für die Unterbringung von Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und einfacher Verwaltbarkeit in einer monolithischen Anwendung, für die Entwicklung extrem agiler Anwendungen und für die Nutzung von Geschäftsanwendungen über verschiedene Kanäle benötigt. Darüber hinaus wird einer Organisation auch empfohlen, auf eines der geeigneten Microservices-Muster zu migrieren, wenn sie die Legacy-Anwendungen in den neuesten Programmiersprachen (Java, Python, C++, Ruby und Golang) neu schreiben muss.
Wo werden Microservices eingesetzt?
Das Microservices-Framework hat neue Wege für Entwickler in der Software-Welt eröffnet. Wie bereits erwähnt, migrierten viele Top-Unternehmen zu einer Microservices-Architektur, indem sie sich von monolithischen Anwendungen weiterentwickelten. Einige der Top-Beispiele von Organisationen, die mit dem Einsatz der Microservices-Architektur skaliert haben, sind.
1. Amazon
Amazon hatte in den 2000er Jahren eine einzige monolithische Anwendung. Im Gegensatz zu Microservices vs. Monolith machte letztere es den Entwicklern jedoch kompliziert, die Abhängigkeiten jedes Mal zu entwirren, wenn sie das System aktualisieren mussten. Im Jahr 2001 brach Amazon seine monolithische Anwendung in kleine und servicespezifische Anwendungen auf. Heute nennt das Unternehmen stolz seine serviceorientierte Struktur – Microservices-Architektur.
2. Netflix
Netflix ist ein beliebtes Beispiel, wenn es um Microservices-Muster geht. Im Jahr 2008 hatte das Unternehmen mit Skalierungsproblemen zu kämpfen, aufgrund derer es nicht in der Lage war, DVDs an seine Mitglieder zu liefern. Im Jahr 2009 versuchte das Unternehmen, das Problem aus der Welt zu schaffen, indem es seine monolithische Architektur in Microservices aufspaltete (Dienst für Dienst). Dies half Netflix, seine Skalierungsprobleme und Serviceausfälle zu überwinden.
3. Uber
Der Mitfahrdienst Uber stand bei der Entwicklung und Vorstellung neuer Funktionen und der Behebung von Fehlern vor Hindernissen. Um die Herausforderungen zu beseitigen, brach es die monolithischen Anwendungen in cloudbasierte Microservices auf. Infolgedessen gelang es den Entwicklern, verschiedene praktische Funktionen für Fahrgäste zu schaffen, wie z. B. Fahrtenmanagement, Fahrgastmanagement und andere.
4. Andere Microservices Beispiele
Es gibt eine große Liste von Unternehmen, die ihre Ausführung auf Microservices-Muster umstellen. Ganz einfach, weil sie im Vergleich zu Microservices vs. Monolithen mit Skalierbarkeits- und Flexibilitätsproblemen zu kämpfen hatten. Andere Top-Unternehmen, die das Microservices-Framework nutzen, sind Etsy, Coca-Cola, eBay, Gilt.com, Spotify und Zalando.
Testen von Microservices
Der Aufbau einer Microservices-Anwendung unter Verwendung von Microservices-Designmustern funktioniert nur dann reibungslos, wenn sie auf ihre Effizienz getestet wird. Die üblichen Arten von Testmethoden, die zur Überprüfung der servicebasierten Anwendungen verwendet werden, sind Unit Testing, Contract Testing, Integration Testing, End-To-End Testing und UI/Functional Testing. Lassen Sie uns diese im Detail besprechen.
1. Unit-Tests
Unit Testing für . NET-Microservices und andere soll sicherstellen, dass Anwendungen wie erwartet laufen. Der Umfang des Tests ist dienstintern und umfangreich. Ob .NET microservices oder ein anderes Framework innerhalb des Dienstes; der Test sollte idealerweise automatisiert werden.
2. Vertragsprüfung
Contract Testing wird implementiert, um die Reaktion aller Dienste unabhängig voneinander zu überprüfen. Im Falle einer Abhängigkeit wird diese dann gestochen, um das komplizierte Verhalten der Microservices-Entwurfsmuster zu entschärfen. Dieser Test stellt sicher, dass die Benutzer den Code nicht über längere Zeiträume ändern müssen.
3. Integrationstest
Integrationstests für . NET-Microservices und andere Microservices frameworks sollen überprüfen, ob die Interaktionen der Komponenten wie erwartet funktionieren. Es kommt auf das Funktionieren der Inter-Service-Kommunikation an, bei der der Service-Aufruf mit Integration zu externen Services erfolgt.
4. End-To-End-Tests
Wenn es darum geht, festzustellen, ob das System als Ganzes reibungslos läuft, sollte ein End-to-End-Testing zum Einsatz kommen. Es stellt sicher, dass der gesamte Prozessablauf von Microservices-Mustern einwandfrei funktioniert und alle Anforderungen erfüllt.
5. UI/Funktionsprüfung
Es handelt sich um einen Test auf hohem Niveau, da er das System so bewertet, dass es sich für den Endbenutzer als herausragend erweist. Auf dieser Ebene scheint es, als würden die Benutzer versuchen, mit dem System zu kommunizieren. Wenn die Ergebnisse wie erwartet ausfallen, bedeutet dies, dass Datenbanken, interne und fremde Dienste und Schnittstellen perfekt zusammenarbeiten.
Die letzten Worte
Unnötig zu sagen, dass die Microservices-Architektur eine Schlüssellösung für Softwareentwickler ist, um Go-to-Anwendungen für die geschäftliche Expansion und den Erfolg zu entwickeln. Die Top-Merkmale der Methode und ihre zahlreichen Vorteile beweisen, dass sie solide und wettbewerbsfähig ist und in der aktuellen und zukünftigen Software-Praxis eingesetzt werden kann. Da es außerdem verschiedene Microservices-Frameworks und Programmiersprachen zur Implementierung gibt, bietet sie Entwicklern eine extreme Flexibilität.
Daher wäre es nicht falsch zu sagen, dass Microservices, sei es Microservices Architektur Java oder in anderen Programmiersprachen, die Zukunft der Geschäftswelt ist. Um den Trends zu folgen und das Beste daraus zu machen, können Anfänger sich Zeit nehmen und von den besten Microservices-Tutorials und Java-Microservices-Tutorials lernen, um einen besseren Einblick zu bekommen. Vergessen Sie nicht, sich auf Microservices-Interview-Fragen vorzubereiten, um in Zukunft den Jackpot zu knacken.
