Bonjour à tous, si vous êtes un développeur Java senior ou un programmeur junior travaillant dans les microservices, vous ne savez pas trop comment créer des microservices de qualité production, cet article est pour vous. J’ai fait du développement de microservices au cours des deux dernières années et cela a été un voyage difficile car je dois apprendre la plupart des choses de manière difficile.

J’ai fait une grosse erreur lorsque je n’ai pas investi dans mon apprentissage en rejoignant des cours de formation sur les microservices avant de me lancer dans le développement et à cause de cela, mon apprentissage a été lent et je dois faire beaucoup de recherches sur Google, même pour des choses simples.

C’est pourquoi il est plus logique de suivre quelques cours, de lire des livres et des articles avant de commencer à travailler sur une nouvelle technologie ou architecture. Même si vous n’apprenez pas tout, vous aurez des idées sur beaucoup de choses qui vous feront gagner beaucoup de temps même si vous devez chercher.

Dans les derniers articles, j’ai partagé mon expérience sur les microservices, comme 50 questions d’entretien sur les microservices que j’ai partagées plus tôt, ainsi que mon article sur le modèle de conception SAGA et l’architecture monolithique vs microservices.

Pour continuer cela, dans cet article, je vais partager les principes de conception essentiels que vous pouvez suivre lors de la conception et du développement de vos microservices. Ces principes de conception sont étroitement liés au redéveloppement logiciel et vous aideront à concevoir des microservices robustes, évolutifs et maintenables.

Cependant, ces principes de conception sont différents des modèles de conception de microservices tels que CQRS , SAGA ou Database per Microservice , nous en apprendrons plus tard, dans cet article, nous nous concentrerons sur les principes qui s’appliquent à tous les microservices.

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10 principes essentiels de conception et de développement de microservices pour les programmeurs

Voici une liste de 10 principes de conception de microservices que vous pouvez garder à l’esprit et suivre lors du développement de microservices. Ils vous aideront beaucoup à long terme, même après le développement et le déploiement.

Plus tôt, j’ai également partagé 25 questions Java avancées , 25 questions Spring Framework , 20 requêtes SQL d’entretiens , 50 questions sur les microservices , 60 questions sur la structure des données arborescentes , 15 questions sur la conception du système et 35 questions Java de base pour l’entretien avec le développeur Java et si vous êtes préparation pour l’entrevue, vous pouvez les voir.

1. Principe de responsabilité unique

Ce n’est pas nouveau pour les développeurs de logiciels, chacun d’entre nous connaît cela dans le cadre de l’apprentissage du principe de conception SOLID , mais cela s’applique également aux microservices.

Conformément au SRP ou au principe de responsabilité unique, chaque microservice doit avoir une responsabilité unique bien définie et ne doit communiquer qu’avec d’autres microservices pour accomplir des tâches. .

Par exemple, un microservice peut gérer l’authentification des utilisateurs, tandis qu’un autre gère le traitement des paiements. Mais vous ne devriez pas créer un microservice qui fait à la fois l’authentification de l’utilisateur et la gestion des paiements, ce serait une violation du SRP.

Vous pouvez voir que dans le diagramme suivant, nous avons différents services pour gérer différentes fonctionnalités telles que le service de compte , les services d’inventaire et les services d’expédition.

2. Gestion décentralisée des données

Conformément au principe de gestion décentralisée des données, chaque microservice doit gérer ses propres données, sans s’appuyer sur d’autres microservices, pour garantir l’évolutivité et la fiabilité. Par exemple, chaque microservice pourrait avoir sa propre base de données qu’il utilise pour stocker des données.

Le partage de la base de données avec d’autres microservices enfreint ce principe et doit être évité car cela compliquera le dépannage et peut entraîner une incohérence des données.

Ce principe de conception vous aidera à mieux gérer votre base de données, c’est également une base de modèle de conception de base de données par microservice, un principe de conception de microservice essentiel.

Si vous vous demandez comment un autre microservice pourrait alors avoir accès aux mêmes données, il est fort possible qu’un autre service en ait besoin ? Eh bien, vous devriez toujours créer des API pour cela, comme nous allons le voir dans le prochain principe de conception des microservices.

Vous pouvez le voir dans l’architecture Microservice suivante, nous avons une base de données différente pour UserService, MessageService et FriendService.

3. Conception pilotée par API

Celui-ci est mon principe de conception de microservice préféré et il aide beaucoup lors de la conception de microservices. Selon ce principe, les microservices doivent être conçus autour d’API, chaque service exposant un ensemble bien défini d’API pour la communication avec d’autres services.

Par exemple, un microservice pourrait exposer une API pour récupérer des informations client, que d’autres microservices pourraient utiliser pour accéder à ces informations.

Ce principe va également de pair avec le principe de conception précédent qui préconisait que les microservices ne doivent pas partager les bases de données. Vous devez créer des API pour d’autres services qui ont besoin d’accéder aux données, ce qui pilotera ensuite votre propre conception de microservice.

4. Apatridie

Selon ce principe, les microservices doivent être sans état, ce qui signifie qu’ils ne doivent conserver aucun état spécifique au client entre les requêtes.

Par exemple, si un microservice gère le panier d’un utilisateur, il ne doit stocker aucune information sur le panier de l’utilisateur entre les demandes, mais doit récupérer les informations du panier dans une base de données chaque fois qu’il traite une demande.

Si je pouvais donner un seul conseil de mes années d’expérience dans la conception de services Java, je dirais de le garder sans état aussi longtemps que possible. En ne gérant pas l’état de votre service, vous éviterez de nombreux problèmes qui en découlent et vous pourrez grandement bénéficier d’éléments tels que la mise en cache pour l’amélioration des performances.

5. Couplage desserré

Il s’agit d’un autre principe de conception logicielle qui s’applique également aux microservices. Dans la conception orientée objet, nous visons à perdre le couple de nos classes, packages et modules et nous pouvons appliquer la même règle avec les microservices.

Selon ce principe, les microservices doivent être faiblement couplés, ce qui signifie qu’ils ne doivent pas être étroitement dépendants les uns des autres, pour garantir l’évolutivité et la facilité de déploiement.

Par exemple, si un microservice est en panne, les autres devraient toujours pouvoir fonctionner normalement. Voici un diagramme qui illustre les microservices étroitement couplés et faiblement couplés :

6. Points de terminaison intelligents et canaux muets

Selon ce principe, la logique de traitement des données doit être située dans les microservices eux-mêmes, plutôt que dans un hub centralisé, pour garantir l’évolutivité et la fiabilité. Si vous vous demandez ce que signifie ici les points de terminaison et les tuyaux, les points de terminaison sont des API ou des URL, tandis que les canaux sont des files d’attente et une base de données.

Le modèle suggère que les points de terminaison, tels que les interfaces utilisateur ou les API, doivent être conçus pour être intelligents, en gérant toute la présentation et la logique métier, tandis que les canaux, tels que les files d’attente ou les bases de données, doivent être conçus pour être stupides, n’effectuant que de simples transferts et stockages de données. les fonctions.

Par exemple, un microservice pourrait être responsable du traitement des commandes des clients, plutôt que d’avoir un hub centralisé pour gérer tout le traitement des commandes.

Le principal avantage de l’utilisation de ce modèle est qu’il permet aux équipes de développement de créer des applications avec des composants faiblement couplés qui peuvent être développés et déployés indépendamment, permettant une meilleure évolutivité et une maintenance plus facile.

Ce modèle permet également de simplifier le processus de développement, car les développeurs peuvent se concentrer sur la mise en œuvre de fonctionnalités spécifiques dans leurs terminaux intelligents plutôt que de se soucier des systèmes de communication et de stockage de données sous-jacents.

Cependant, un inconvénient de ce modèle est qu’il peut rendre le débogage plus difficile, car des erreurs peuvent se produire dans plusieurs composants. De plus, les terminaux intelligents peuvent nécessiter plus de ressources et de puissance de traitement, ce qui peut augmenter le coût d’exécution de l’application.

Voici un joli schéma qui illustre ce principe :

7. Mise à l’échelle automatique

Quand on pense aux Microservices, on pense au Scaling et c’est le principe qui s’en charge. Conformément à cette meilleure pratique et à ce principe, chaque microservice doit être conçu pour évoluer automatiquement vers le haut ou vers le bas en réponse aux changements de la demande, afin de garantir que l’application reste réactive et disponible.

Par exemple, si le nombre d’utilisateurs accédant à un microservice augmente, ce microservice peut automatiquement créer des instances supplémentaires pour gérer la demande accrue.

Dans le monde réel, des outils comme Kubernetes peuvent automatiquement augmenter et réduire en créant de nouvelles instances de vos microservices et en les détruisant une fois qu’ils ne sont plus nécessaires.

Si vos microservices ne sont pas conçus pour une mise à l’échelle automatique, ils ne tireront pas pleinement parti du cloud et d’outils tels que Kubernetes. Vous devez donc vous assurer qu’ils sont conçus pour une mise à l’échelle. Si vous vous demandez comment y parvenir, restez à l’écoute, je partagerai plus de conseils sur la façon d’assurer l’évolutivité de vos microservices dans le prochain article.

8. Surveillance et journalisation

L’un des principaux problèmes liés au travail dans un projet comportant des centaines de microservices, car le débogage est vraiment difficile. Il est difficile de trouver la cause de l’échec d’une requête car les journaux sont dispersés.

Vous pouvez voir des erreurs d’authentification de l’utilisateur en pensant que quelque chose ne va pas avec les informations d’identification de l’utilisateur, mais en raison du délai d’attente du service qui le fait, vous ne connaîtrez la vraie raison qu’en consultant les journaux de plusieurs services.

Selon ce principe. Les microservices doivent disposer de mécanismes de surveillance et de journalisation robustes pour aider à diagnostiquer les problèmes et suivre les performances.

Par exemple, chaque microservice pourrait enregistrer des informations sur ses performances et son utilisation, qui pourraient être utilisées pour identifier et diagnostiquer les problèmes. Cela vous aidera sûrement dans le travail de soutien à long terme et au jour le jour.

9. Déploiement et intégration continus

Selon ce principe, tous les microservices doivent être déployables en continu, ce qui signifie qu’ils doivent être mis à jour fréquemment avec de petites modifications incrémentielles telles que des corrections de bogues, de petites améliorations, etc.

Par exemple, un microservice pourrait être mis à jour pour corriger un bogue ou ajouter une nouvelle fonctionnalité, sans affecter le reste de l’application.

Le déploiement continu est réalisé grâce à une combinaison de techniques telles que l’automatisation des processus de construction et de déploiement, les tests et l’intégration avec d’autres outils tels que les systèmes de contrôle de version, les systèmes de suivi des problèmes et les outils de surveillance.

En automatisant le processus de déploiement, les équipes peuvent s’assurer que les nouvelles modifications sont déployées rapidement et de manière cohérente, avec une intervention humaine minimale.

Cette pratique permet également de réduire les temps d’arrêt et de minimiser le risque d’erreurs, car les nouvelles modifications sont minutieusement testées avant d’être déployées en production. De plus, cela permet aux organisations de publier plus fréquemment de nouvelles fonctionnalités et des correctifs de bogues, ce qui peut entraîner une innovation accrue et un délai de mise sur le marché plus rapide.

10. Automatisation des infrastructures

C’est quelque chose pour DevOps, mais en tant que développeur, nous devrions également être familiarisés avec cela. Selon ce principe, le déploiement et la gestion des microservices doivent être automatisés, afin d’assurer la cohérence et l’efficacité.

Par exemple, vous pouvez utiliser des outils comme Docker ou Kubernetes pour automatiser le déploiement et la mise à l’échelle des microservices. Il s’agit en fait de la pratique courante actuellement dans toutes les entreprises et cela garantit que le processus de déploiement est cohérent et efficace.

Vous pouvez créer des pipelines Jenkins pour un déploiement automatique et vous pouvez également utiliser des outils comme Terraform pour créer automatiquement un environnement. Voici un exemple de pipelines pour le déploiement automatique de Microservices.

C’est tout ce qui concerne les principes de conception essentiels des microservices que tout développeur Java devrait connaître. En suivant ces principes de conception, vous pouvez créer des applications de microservices évolutives et fiables qui peuvent répondre aux demandes de leurs clients.

Ils vous aideront non seulement à créer des microservices robustes et évolutifs, mais également à gagner du temps lors du débogage, de la surveillance, du dépannage et de la maintenance des microservices, ce qui est un défi majeur dans l’espace toujours croissant des microservices.