ما در عصر فناوری تحول آفرین هستیم که چندین نوآوری برای بهبود ارائه خدمات و افزایش رضایت مشتریان به وجود آمده است. معرفی میکروسرویس ها و سایر سیستم های توزیع شده به صنعت نرم افزار برای ایجاد تحول در توسعه برنامه های کاربردی سازمانی بیشتر است.

معرفی آن به حل مشکلات مرتبط با رویکرد توسعه نرم افزار یکپارچه طولانی مدت، غلبه بر معایب آن و دستیابی به مقیاس پذیری کمک کرده است.

در این مقاله، من امیدوارم که عمیقاً به آنچه که ریزسرویس ها مستلزم آن هستند بپردازم و موارد استفاده قابل توجه آن را برجسته کنم. همچنین، من عمیقاً به اصول SOLID و سایر بهترین روش‌های لازم برای ساخت میکروسرویس‌های کارآمد می‌پردازم. با آن، بیایید شروع کنیم.

اول از همه، میکروسرویس چیست؟

میکروسرویس چیست؟

این یک نوع معماری سیستمی است که در آن یک برنامه کاربردی به صورت تلاقی چندین سرویس مستقل مستقل و بدون جفت شدن ساختار می یابد. این تضمین می کند که هر جنبه از برنامه کلی به صورت جداگانه مدیریت می شود و بدون توجه به وضعیت فعلی سایر سرویس های مستقل همچنان کار می کند. این سرورهای مستقل هنوز امکان اشتراک گذاری اطلاعات را در یک شبکه خاص فراهم می کنند.

این به طور فعال مدل سیستم توزیع شده را منعکس می کند که رایانه های مختلف را در یک شبکه جدا می کند و منابع را بین آنها به اشتراک می گذارد. استفاده از این مدل توسط شرکت‌های بزرگ سودمند بوده است، زیرا زمان خرابی سرور را تا حد زیادی کاهش داده، هزینه‌ها را به حداقل می‌رساند و کارایی را حفظ می‌کند.

معماری سیستم میکروسرویس نیز دست بالا را برای این شرکت ها فراهم می کند زیرا به سرعت فرصت های مقیاس بندی را در صورت افزایش بازدید کاربران فراهم می کند. مقیاس‌بندی می‌تواند افقی باشد که شامل فعال کردن چندین سرور برای رسیدگی به درخواست‌های کاربر است یا عمودی که شامل افزایش قدرت CPU سرور برای رسیدگی مؤثر به درخواست‌های کاربر است.

برخلاف سیستم‌های یکپارچه مرسوم، بهترین شیوه‌های میکروسرویس اندکی از اصول ACID معمولی طراحی‌شده برای پایگاه‌های داده مرتبط منحرف می‌شوند. از این رو مهم است که در مورد بهترین شیوه ها و اصولی که به عنوان پایه ای برای ساخت میکروسرویس های انعطاف پذیر عمل می کنند، یاد بگیرید.

این ما را به دنیای اصول SOLID می برد. اصول مستحکم اساس کلی برنامه نویسی و طراحی شی گرا را تشکیل می دهند اما در زمینه ساخت ریزسرویس های انعطاف پذیر اقتباس شده اند. اما SOLID چه چیزی را نشان می دهد؟

اصل مسئولیت واحد

اصل باز-بستن

اصل جایگزینی لیسکوف

اصل جداسازی رابط

اصل وارونگی وابستگی

بیایید اینها را به تفصیل مورد بحث قرار دهیم.

اصل مسئولیت واحد

این اصل بیان می کند که هر سرویس در معماری بزرگ میکروسرویس مسئول یک عملکرد واحد است یا دلیل واحدی برای تغییر دارد. این بدان معناست که سرویس مورد نظر صرفاً و به طور کامل برای انجام یک عملکرد برنامه خاص ساخته شده است و به طور منسجم انجام می شود.

این ویژگی این امکان را به آن می‌دهد که مقیاس بزرگ‌تری برای ارائه مؤثر آن عملکرد داده شده به آن بدهد. این خط پایه توسعه میکروسرویس ها را تشکیل می دهد زیرا تداخل چندین سرویس را به دلیل وابستگی متقابل سرویس کاهش می دهد که یکی از عوارض جانبی برنامه های کاربردی یکپارچه است.

اصل باز-بستن

این اصل در ابتدا برای برنامه نویسی شی گرا اعمال می شد، اما اکنون برای توسعه میکروسرویس ها نیز اقتباس شده است. این مستلزم آن است که سرویس‌هایی که در معماری کلی میکروسرویس ایجاد می‌شوند، با قابلیت‌های سرویس اضافی و ارتباط از طریق رابط خدمات، برای گسترش باز هستند، اما باید برای اصلاح کد بسته شوند.

این اصل ضروری است زیرا اصلاح کد بر عملکرد و پایداری سرویس تأثیر می گذارد و همچنین به عنوان خطری برای معرفی باگ به کد موجود است که در نهایت می تواند باعث ایجاد خطا در عملکرد سیستم شود.

برای اطمینان از این امر، آپشن های ی مانند نسخه‌سازی کد اجازه می‌دهد تا نسخه‌های جدیدتر یک سرویس موجود بدون تأثیرگذاری بر عملکرد نسخه‌های قدیمی‌تر ایجاد و اجرا شود و کارایی سیستم حفظ شود. همچنین اطمینان از پیاده سازی API ها در هر سرویس و مفهوم وارونگی وابستگی (که در بخش بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت) به دستیابی به این اصل کمک می کند.

اصل جایگزینی لیسکوف

این اصل به نام مبتکر آن، باربارا لیسکوف نامگذاری شده است. این بدان معناست که خدمات ساخته شده در معماری پیچیده میکروسرویس می تواند و باید به راحتی جایگزین یا بدون عوارض جانبی یا حداقل برای کل معماری میکروسرویس جایگزین شود. این ویژگی همچنین توسعه دهندگان را قادر می سازد تا اپلیکیشن های میکروسرویس ماژولار بسازند.

همچنین اجرای اصل وارونگی وابستگی را امکان پذیر می کند که در پاراگراف های بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت. دستیابی به این اصل مستلزم ساختاردهی معماری میکروسرویس با استفاده از رابط‌ها و کلاس‌ها است که امکان استفاده مجدد و اتصال نوری خدمات را فراهم می‌کند.

اصل جداسازی رابط (ISP)

این اصل بر اساس اصل جایگزینی Liskov استوار است و به سادگی از تضمین این موضوع حمایت می کند که رابط های مورد استفاده برای هر سرویس برای کاربرانی که صرفاً با آنها تعامل دارند، خاص هستند. این تضمین می کند که رابط عملکرد خاصی را که توسط سرویس ایجاد شده در نظر گرفته شده است، ارائه می دهد. این امر به نوبه خود وابستگی متقابل خدمات را در میان سرویس‌های مختلف به حداقل می‌رساند و استقلال برنامه کاربردی سرویس را تضمین می‌کند و آن را قادر می‌سازد تا مقیاس‌پذیری مطلوب و کارایی کلی ممکن را به دست آورد.

این، در کنار اصل جایگزینی Liskov، امکان تکامل برنامه میکروسرویس یکپارچه را در یک چرخه معین فراهم می‌کند. برای دستیابی به این مهم، اطمینان از اتکای حداقلی سرویس به وابستگی های خارجی و همچنین اعلام عملکردهای صریح و متمایز برای هر سرویس مهم است.

اصل وارونگی وابستگی

این اصل سنت دیرینه ای را نفی می کند که در آن ماژول ها و سرویس های سطح بالا برای دستیابی به کارایی لازم و انجام صحیح عملکرد تعیین شده خود به خدمات سطح پایین کوچکتر وابسته هستند. اکنون نشان می‌دهد که سرویس‌ها/ماژول‌های سطح بالا نباید به چیزی از خدمات سطح پایین وابسته باشند و هر دو فقط باید بر اساس انتزاع موجود تعامل داشته باشند. در مورد ما، این نشان می‌دهد که رابط‌هایی که قبلاً مورد بحث قرار گرفته‌اند.

این اصل، در راستای سایر اصول، مقیاس‌بندی آسان هر سرویس یا ماژول مورد نظر را امکان‌پذیر می‌سازد و همچنین امکان استفاده مجدد یا جایگزینی سرویس را در صورت نیاز می‌دهد. این اصل همچنین نحوه ساخت برنامه‌ها را متحول کرده است زیرا اکنون عملکردها و استقلال هر سرویس را در برنامه مشخص می‌کنند.

اطلاعات تکمیلی

تا کنون، ما اصول طراحی میکروسرویس های SOLID را روشن کرده ایم. با این حال، نکات اضافی دیگری که می تواند در هنگام ساخت میکروسرویس کمک بزرگی باشد عبارتند از:

در دسترس بودن بیش از اصل سازگاری

این اصل بر اساس قضیه CAP (سازگاری، در دسترس بودن و تحمل پارتیشن) استوار است. به طور فرضی، یک سیستم باید همه این مؤلفه‌ها را پیاده‌سازی و کاملاً کاربردی داشته باشد، اما در واقعیت، اینطور نیست. اطمینان از این کارها اغلب منجر به تأخیر شبکه می‌شود، که تأثیر می‌گذارد. بهره وری سیستم، و در نتیجه نیاز به معاوضه بین این اجزا است.

در مورد توسعه میکروسرویس‌ها، نیاز به یک سرویس برای سازگاری مداوم در ارائه یک پاسخ به‌روز به یک درخواست، با نیاز به در دسترس بودن سرویس با کمترین زمان خرابی نادیده گرفته می‌شود. در نهایت، سازگاری کلی میکروسرویس طی یک دوره معین از طریق تکنیک‌های حل تعارض و سایر پروتکل‌های اجماع به دست می‌آید.

اصل استقرار آسان

بر خلاف برنامه های کاربردی یکپارچه معمولی، استقرار میکروسرویس ها کمی پیچیده است زیرا مستلزم اطمینان از ارتباط یکپارچه در بین استقرارهای مختلف است. با این حال، با تسلط بر برخی تکنیک ها می توان به این امر دست یافت.

در مرحله اول، داشتن دانش در مورد کانتینرسازی و ابزارهای کانتینری سازی مانند داکر مهم است. علاوه بر این، دانش ابزارهای ارکستراسیون مانند Kubernetes یک مزیت اضافی است. دانش کافی از Infrastructure به عنوان ابزارهای کد مانند Terraform نیز کمک می کند زیرا به توسعه دهندگان کنترل زیادی بر برنامه می دهد و امکان نسخه سازی آسان را فراهم می کند. ارائه ابزار نظارت و مشاهده برای کمک به تشخیص هر گونه ناهنجاری در عملیات.

نتیجه

با این کار به پایان آموزش رسیدیم. ما امیدواریم که اساساً در مورد اصول و سایر بهترین اقداماتی که هنگام ساخت میکروسرویس ها و سایر برنامه های کاربردی توزیع شده باید در نظر داشته باشید، یاد گرفته باشید.

می توانید نظرات و سوالات خود را در کادر زیر ارسال کنید و همچنین مقالات دیگر من را در اینجا تحلیل کنید. تا دفعه بعد، به کدنویسی ادامه دهید!

خبرکاو