Mik azok a microservice tervezési minták?
A mikroszolgáltatás független alkalmazáskomponensekből áll, amelyek egy rendszer számára specifikus funkciókat hajtanak végre. Egyetlen példánya vagy több példánya is lehet a funkcionális követelmények alapján.
A kliensoldali (webes felület és mobilos UI) és a köztes rétegekben lévő más integrált szolgáltatásokkal együtt ezek a mikroszolgáltatások mindegyike egy teljes architektúrát alkot.
Az ilyen mikroszolgáltatás-architektúra tervezése, fejlesztése és telepítése azonban kihívásokkal jár, mint például:
- Közös hozzáférés kezelése
- Adatkonzisztencia
- Szolgáltatások biztonsága
- Szolgáltatások közötti kommunikáció
Itt jönnek a képbe a mikroszolgáltatás tervezési minták (microservice design patterns)!
Ezek olyan referenciaarchitektúrás minták, amelyek segítenek a szolgáltatások hatékonyabb adminisztrációjában, ezeknek a kihívásoknak a leküzdésében és a teljesítmény maximalizálásában.
Sőt, a mikroszolgáltatásokban az Ön felhasználási eseteihez megfelelő tervezési minták alkalmazása növelheti a komponensek újrafelhasználhatóságát, ami végül a fejlesztési idő és erőfeszítések csökkenését eredményezi.
Idővel az újrafelhasználhatóság kiküszöböli a szükségtelen újrafejlesztést az alkalmazás módosításainál.
A 10 legfontosabb microservice tervezési minta
Fontos megjegyezni, hogy a mikroszolgáltatás tervezési minták nem csodaszerek!
Minden tervezési mintának megvannak a maga előnyei és hátrányai.
A következőkben az alábbi 12 tervezési mintát mutatjuk be röviden:
- Strangler Fig
- SAGA
- Aggregator
- Event Source
- CQRS
- Sidecar
- Database per microservice
- Backend For Frontends (BFF)
- Api Gateway
- Circuit Braker
5. CQRS
A microservice architektúra világában a tervezési minták kulcsfontosságú szerepet játszanak a skálázhatóság, rugalmasság és fenntarthatóság biztosításában. Ezek közül az egyik leggyakrabban alkalmazott és legtöbbet vitatott minta a CQRS (Command Query Responsibility Segregation). De mit is jelent pontosan ez a minta, miért érdemes alkalmazni, és hogyan illeszkedik a legfontosabb microservice tervezési minták közé? Nézzük meg közelebbről!
A CQRS minta lényege
A CQRS – vagyis a Parancs-lekérdezés felelősség szétválasztás (Command Query Responsibility Segregation) – egy olyan tervezési minta, amely különválasztja az adatokat módosító (command) és az adatokat lekérdező (query) műveletek kezelését. Ez a szétválasztás számos előnnyel jár:
- Skálázhatóság: Külön skálázhatóvá válik az írás és az olvasás.
- Biztonság és auditálhatóság: Az írási műveletek külön kezelése segíti az auditálást.
- Egyszerűsített modellek: Az olvasási és írási oldalon különböző adatmodellek alkalmazhatók.
- Jobb teljesítmény: Az olvasási oldalt optimalizálhatjuk gyors lekérdezésekre.
Ezek az előnyök különösen fontosak, amikor nagy mennyiségű adatot kell kezelni, vagy amikor komplex üzleti logikát kell rugalmasan kiszolgálni.
A CQRS különlegessége, hogy nem csak a technológiai, hanem az üzleti folyamatok szempontjából is jelentős hatást gyakorol a rendszer működésére. Gyakran Event Sourcing mintával kombinálva alkalmazzák, így visszakövethetővé válnak az adatváltozások, és támogatottá válik a bonyolult tranzakciókezelés is.
Mikor érdemes a CQRS mintát alkalmazni?
A CQRS nem minden esetben indokolt – de bizonyos helyzetekben elengedhetetlen. Jellemzően akkor érdemes bevezetni, ha:
- Komplex üzleti logikát kell kezelni
- Nagy mennyiségű olvasási művelet szükséges, amely eltérő igényeket támaszt, mint az írási oldal
- Auditálás vagy eseményalapú rendszerek szükségesek
- Skálázási problémák merülnek fel az adatbázis vagy a backend oldalon
Ha viszont egyszerű CRUD (Create, Read, Update, Delete) műveleteket kell kiszolgálnia, a CQRS túlkomplikálhatja a rendszert.
CQRS a gyakorlatban – előnyök, kihívások, tippek
Előnyök:
- Független skálázás: Olvasási és írási oldalon különböző erőforrásokat használhat.
- Optimalizált teljesítmény: A lekérdezések gyorsabbak, mert külön modellezhetőek.
- Üzleti logika elkülönítése: Átláthatóbbá válik a rendszer felépítése.
Kihívások:
- Nő a rendszer komplexitása: Külön kezelendő a két oldal szinkronizációja.
- Több fejlesztési és karbantartási ráfordítás: Különböző modellek, több infrastruktúra.
- Végső konzisztencia: Az adatok frissítése aszinkron módon történhet, így átmeneti inkonzisztencia előfordulhat.
Tippek a sikeres bevezetéshez:
- Csak akkor alkalmazza, ha valóban indokolt!
- Kombinálja Event Sourcinggal, ha auditálás vagy esemény-alapú működés szükséges.
- Dokumentálja alaposan a különböző adatmodelleket és adatáramlást.
- Gondoskodjon a megfelelő monitoringról és hibakezelésről.
Összefoglalás
A CQRS a microservice architektúrák egyik leghatékonyabb tervezési mintája, ha komplex üzleti logikát és nagy mennyiségű adatot kell kezelnie. Bár nem minden esetben indokolt, a megfelelő helyzetekben jelentősen javíthatja a rendszer skálázhatóságát, teljesítményét és karbantarthatóságát. Amennyiben szeretné mélyebben megérteni vagy alkalmazni ezt a mintát, érdemes további szakirodalmat és esettanulmányokat is áttekinteni – hiszen a jól megválasztott tervezési minta hosszú távon is versenyelőnyt jelenthet vállalata számára.
