Monolith-Architektur

• Wenn wir alle Funktionalitäten in einem einzigen Projekt entwickeln, spricht man von einer auf der Monolith-Architektur basierenden Anwendung.

• Wir werden unsere Anwendung als JAR/War verpacken, um sie auf dem Server bereitzustellen.

• Da die Monolith-Anwendung alle Funktionalitäten enthält, wird sie zu Fat Jar/War.

Vorteile
1) Einfach zu entwickeln und zu verwalten.
2) Alles ist an einem Ort verfügbar.
3) Konfiguration nur einmal erforderlich.

Nachteile
1) Schwierig zu warten
2) Single Point of Failure
3) Wenn wir Änderungen vornehmen, wird das gesamte Projekt erneut bereitgestellt und getestet.
4) Der Entwickler kennt sich möglicherweise nicht mit den gesamten Modulen aus, daher ist es schwieriger, mit der Behebung des Problems zu beginnen.
5) Wenn ein Modul zu stark ausgelastet ist, müssen wir mehrere Instanzen der gesamten Anwendung erstellen, was zu viel Platz beansprucht, da jedes Modul eng miteinander verbunden ist.

Um die Probleme der monolithischen Architektur zu überwinden, kam die Microservices-Architektur auf den Markt

Microservices-Architektur

• Microservices ist keine Programmiersprache, kein Framework oder API. Microservices ist ein architektonisches Entwurfsmuster.

• Microservices schlagen vor, Anwendungsfunktionalitäten mit loser Kopplung zu entwickeln.

• In der Microservices-Architektur entwickeln wir nicht alle Funktionalitäten in einem einzigen Projekt. Wir werden die Projektfunktionalitäten in mehrere REST-APIs aufteilen.

• Microservices beziehen sich nicht nur auf Java. Jedes programmiersprachenspezifische Projekt kann die Microservices-Architektur verwenden.

Microservices ist ein Ansatz, bei dem wir kleine Dienste entwickeln. Jeder Dienst wird auf einem eigenen Container/Prozess/Server ausgeführt. Die Dienste sollten leichtgewichtig und unabhängig einsetzbar sein. Dies ermöglicht eine schnellere Entwicklung, Bereitstellung und Skalierbarkeit.

Wie Sie sehen können, wurden das Mitarbeitermodul, das Kundenmodul, das Adressmodul und das Kursmodul der Monolith-Anwendung jetzt in kleine kleine Dienste umgewandelt, sodass sie hier wie Mitarbeiterservice, Kundenservice, Adressservice und Kursservice sind. und in Monolith-Anwendungen gibt es eine einzelne Datenbanknutzung, aber in Microservice-Anwendungen verfügt jeder Dienst über seine eigene Datenbank. und sie sind jetzt voneinander abhängig. und jeder Dienst kommuniziert miteinander und wirft den Rest auf.

Vorteile

• Technologieunabhängigkeit (Wir können Backend-APIs mit mehreren Technologien wie Python, Go usw. entwickeln)

• Datenbankunabhängigkeit.

• Jeder Dienst ist unabhängig voneinander (lose Kopplung), sodass wir jeden Dienst unabhängig bereitstellen können.

• Wenn Sie Änderungen an einem Dienst vornehmen, müssen Sie nicht den gesamten Dienst bereitstellen, sondern nur einen einzelnen Dienst.

• Entwickler, die an einem Dienst arbeiten, erfordern nicht die Kenntnis der gesamten Anwendung.

• Der Ausfall eines einzelnen Microservice hat keine Auswirkungen auf die gesamte Anwendung und erhöht so die allgemeine Ausfallsicherheit.

• Kleinere Codebasen und die Trennung von Belangen machen Wartung und Debugging einfacher zu verwalten.

• Aufgrund ihrer kleineren und unabhängigen Natur können einzelne Microservices je nach Bedarf unabhängig skaliert werden, ohne dass die gesamte Anwendung skaliert werden muss.

• Jeder Dienst kann anders getestet werden.

Nachteile

• Wenn wir die Änderungen in einer Dienstkonfiguration durchführen möchten, müssen wir die Änderungen an jeder Dienstkonfiguration durchführen. Beispielsweise gibt es eine gemeinsame Eigenschaft, die in jeder application.properties-Datei in allen meinen Projekten vorhanden ist.

company.name=tier3Hub

Wenn wir also den Namen des Unternehmens ändern möchten, müssen wir bei allen Diensten den Namen ändern.

• Das Testen einer Microservices-basierten Anwendung kann aufgrund der gegenseitigen Abhängigkeiten und Interaktionen zwischen Diensten komplexer sein.

• Jeder Dienst verarbeitet danach eine bestimmte Menge an Anfragen. Wenn wir mehr Anfragen senden, als der Dienst ausgefallen ist, benötigen wir mehrere Instanzen dieses Dienstes und um die Anfrage an verschiedene Instanzen des Dienstes weiterzuleiten, benötigen wir eine Load-Balancer, der die von den Clients und Routen in verschiedenen Instanzen kommenden Anforderungen ausgleicht. aber den Load-Balancer in Java zu schreiben ist schwierig.

Warum Java für Microservices

Java stellt das Framework namens Spring-Boot für die Entwicklung der Rest-APIs bereit und Spring-Boot bietet viele Funktionen wie automatische Konfiguration und eingebettete Server, wenn wir den Dienst entwickeln und daher ein Sech-Dienst auf dem Server bereitgestellt werden muss und Spring-Boot stellt den Tomcat-Server bereit, sodass jeder Dienst auf verschiedenen Tomcat-Ports ausgeführt wird. Beispielsweise läuft der Mitarbeiterdienst auf Port 8080, der Kursdienst auf Port 8081 und jeder Dienst hat seinen eigenen Server.

Mit Hilfe von Spring-Boot werden Funktionen für schnelle Entwicklung, weniger Konfiguration, produktionsbereite Anwendungen und Stater-Projekte bereitgestellt

Und es gibt ein Projekt unter dem Spring Framework namens Spring Cloud, das vorgefertigte Support-Microservices bereitstellt. Spring Cloud bietet einige gängige Tools und Techniken, um schnell gemeinsame Muster von Microservices zu entwickeln.

Spring Cloud konzentriert sich auf die Bereitstellung einer guten Out-of-Box-Erfahrung für typische Anwendungsfälle und Erweiterbarkeitsmechanismen, um andere abzudecken

• Verteilte/versionierte Konfiguration
• Dienstregistrierung und -erkennung
• Weiterleitung
• Service-zu-Service-Anrufe
• Lastausgleich
• Leistungsschalter
• Verteiltes Messaging
• Kurzlebige Microservices (Aufgaben)
• Verbraucher- und herstellergesteuerte Vertragstests.

Microservices-Architektur

Wir haben keine feste Architektur für Microservices. Entwickler passen die Microservices-Architektur entsprechend ihren Projektanforderungen an. Die meisten Projekte werden die folgenden Komponenten in der Microservices-Architektur verwenden.

1) Service Registry (Eureka Server)

2) Dienste (REST-APIs)

3) Interservice-Kommunikation (FeginClient)

4) API-Gateway

5) Admin-Server

6) Zipkin

Abschluss

Microservices in Java haben die Art und Weise, wie wir an die Softwareentwicklung herangehen, verändert und ein neues Maß an Flexibilität, Skalierbarkeit und Belastbarkeit auf den Tisch gebracht. Das reichhaltige Ökosystem von Java in Kombination mit Frameworks wie Spring Boot und Micronaut macht es zu einer hervorragenden Wahl für die Erstellung von Microservices, die den Anforderungen moderner Anwendungen gerecht werden.

Während wir diese Architektur untersucht haben, wird klar, warum Microservices gegenüber herkömmlichen monolithischen Anwendungen an Popularität gewonnen haben. Sie bieten Modularität und Unabhängigkeit und ermöglichen es Teams, Dienste individuell zu entwickeln, bereitzustellen und zu skalieren. Dies ist besonders wertvoll in einer Welt, in der Cloud-native Funktionen zunehmend zum Standard werden. Die Reise offenbart jedoch auch Herausforderungen wie die Gewährleistung der Datenkonsistenz, die Verwaltung der Kommunikation zwischen Diensten und die Aufrechterhaltung einer robusten Sicherheit über alle Dienste hinweg.

Für Java-Entwickler, die mit Microservices arbeiten, ist es von entscheidender Bedeutung, über die neuesten Fortschritte bei Tools und Praktiken auf dem Laufenden zu bleiben. Die Landschaft entwickelt sich ständig weiter und diejenigen, die sich anpassen, werden am besten in der Lage sein, das volle Potenzial dieser Architektur auszuschöpfen. Die Zukunft von Microservices in Java sieht vielversprechend aus, mit kontinuierlichen Verbesserungen bei Frameworks und Tools, unterstützt von einer wachsenden Community von Entwicklern, die gerne ihr Wissen und ihre Erfahrungen teilen.

Die Einführung von Microservices in Java bedeutet, Türen für die Entwicklung belastbarerer, skalierbarerer und wartbarerer Anwendungen zu öffnen. Durch die Befolgung von Best Practices und das Engagement für kontinuierliches Lernen können Entwickler neue Möglichkeiten in der Softwareentwicklung erschließen, was zu innovativeren und effizienteren Lösungen führt.