Implementieren Sie Microservices mit Spring Boot

Wenn Servomotoren auf Microservices treffen: ein entspannter Vortrag über Spring Boot

Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Sie verfügen über ein komplexes mechanisches System, das Servomotoren, Lenkgetriebe und verschiedene Getriebekomponenten umfasst. Sie müssen präzise zusammenarbeiten. Am Anfang können Sie ein riesiges monolithisches Programm verwenden, um alles zu steuern, wie zum Beispiel das Steuern eines riesigen Schiffes. Die Steuerung ist langsam und ein kleiner Fehler kann das gesamte Schiff in Schwierigkeiten bringen. Möchten Sie die Parameter eines Servos anpassen? Die gesamte Anwendung muss neu kompiliert und bereitgestellt werden. Muss die Steuerlogik eines bestimmten Motors aktualisiert werden? Es kann dauern, bis das System mitten in der Nacht herunterfährt. Mit der Zeit wird die Wartung zu einer Gratwanderung.

Zu diesem Zeitpunkt erwähnte jemand „Microservices“. Und Spring Boot. Sie fragen sich vielleicht: Was hat das mit meinen echten Motoren und Roboterarmen zu tun? Könnte es eine weitere Abstraktion sein, die die Dinge komplizierter macht?

Lass uns anders darüber reden. Haben Sie jemals gedacht, dass Ihr Hardwaresystem selbst ein „verteiltes System“ ist? Jeder Servomotor ist eine unabhängige Ausführungseinheit mit eigener Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomentrückmeldung. Sie erhalten Anweisungen über das Netzwerk (z. B. CAN-Bus, EtherCAT), arbeiten unabhängig und arbeiten zusammen, um ein größeres Ziel zu erreichen. Ist dies nicht eine Manifestation des Microservice-Denkens in der physischen Welt?

Welche Funken werden entstehen, wenn Sie diese Idee auf die Softwareebene übertragen und Spring Boot verwenden, um sie umzusetzen?

Spring Boot ist wie eine durchdachte Toolbox, die es Ihnen extrem einfach macht, kleine, unabhängige und fokussierte Microservices zu erstellen. Sie müssen sich nicht mehr um diese langwierigen Konfigurationen kümmern. Sie können schnell einen Dienst für die „Überwachung des Servomotorstatus“, einen weiteren Dienst für die „Planung der Servobahn“ und einen Dienst für die Verwaltung der „mechanischen Sicherheitsverriegelung“ starten.

• Was sind die Vorteile? Zum Beispiel:
  • Flexibilität:Wenn Sie nun einen neuen Motorsteuerungsalgorithmus testen möchten, müssen Sie nur noch den unabhängigen „Steuerungsalgorithmus-Dienst“ in Anspruch nehmen. Nachdem Sie es geschrieben haben, können Sie es selbst testen und veröffentlichen. Andere Dienste, die für die Datenaufzeichnung oder die Mensch-Computer-Interaktion zuständig sind, bleiben davon unberührt. Es ist, als würde man ein einzelnes Modul des Autos reparieren, ohne das gesamte Auto zu zerlegen.
  • Zähigkeit:Der für die „Alarmbearbeitung“ zuständige Dienst ist abgestürzt? Es spielt keine Rolle, andere Dienste wie „Kern-Bewegungssteuerungsdienst“ und „Datenerfassungsdienst“ können in der Regel weiterhin funktionieren und das System wird nicht vollständig lahmgelegt. Anstatt das gesamte Universum neu zu starten, können Sie den problematischen Dienst auch einzeln neu starten.
  • Technische Freiheit:Verschiedene Dienste können, wenn wirklich notwendig, sogar mit dem dafür am besten geeigneten Technologie-Stack geschrieben werden (obwohl Spring Boot in der Regel mit den meisten davon umgehen kann). Der Echtzeit-Steuerungsdienst, der eine extrem niedrige Latenz erfordert, und der Abfragedienst, der die Verarbeitung umfangreicher historischer Daten erfordert, können unterschiedliche technische Schwerpunkte haben.

Sie fragen sich vielleicht: Wird dies neue Probleme mit sich bringen? Wie kommunizieren beispielsweise Dienste miteinander? Wird das Management komplexer?

Natürlich gibt es bei jeder architektonischen Wahl Kompromisse. Microservices bringen die Komplexität der Kommunikation zwischen Diensten (häufig HTTP/REST oder einfachere Nachrichtenwarteschlangen), der Bereitstellung und Überwachung mit sich. Das Spring Boot-Ökosystem bietet jedoch eine ausgereifte Serviceregistrierung und -erkennung, ein Konfigurationscenter, ein API-Gateway und einen Leistungsschalter. Diese Tools stellen sozusagen zuverlässige „Kommunikationsprotokolle“ und „Nervensysteme“ für Ihre verteilten Softwaresysteme bereit und ermöglichen ihnen eine ordnungsgemäße Kommunikation und Zusammenarbeit.

Denken Sie darüber nach: Wenn in Ihrem Projekt Motorsteuerung, visuelle Erkennung, Prozesslogik und Benutzeroberfläche unabhängige Dienste sind, kann die Zusammenarbeit im Team klarer sein. Menschen, die sich auf Motoren spezialisiert haben, und Menschen, die sich auf Front-End-Interaktion spezialisiert haben, können parallel arbeiten, ohne sich gegenseitig häufig zu stören, und über klar definierte Schnittstellen zusammenarbeiten.

kpowerEinige Praktiken bei der Integration von Software und Hardware zeigen auch, dass die Anwendung von Spring Boot-Mikrodiensten auf der Geräteverwaltungs- und Datenflussverarbeitungsschicht das System eher wie Legosteine ​​aussehen lässt – Sie können eines der Module jederzeit ersetzen oder aktualisieren, ohne von vorne beginnen zu müssen. Wenn eine Unterfunktion wiederholt werden muss, ist der Einflussbereich fest festgelegt.

Also zurück zu unserem ursprünglichen Szenario. Angesichts eines komplexen Systems aus Servomotoren, Lenkgetrieben und verschiedenen mechanischen Komponenten dient die Einführung einer auf Spring Boot basierenden Microservice-Architektur nicht nur der Verfolgung technologischer Trends. Es handelt sich eher um eine natürliche Bewältigungsstrategie: Software-Modularisierung und -Entkopplung nutzen, um die verteilte und kollaborative Natur der Hardware anzupassen und zu kontrollieren. Dadurch kann die Weiterentwicklung der Software mit der Geschwindigkeit der Hardware-Iteration und Funktionserweiterung Schritt halten und wird nicht mehr durch umständliche Einzelanwendungen belastet.

In diesem Prozess steckt keine Zauberei, er erfordert Design und Kompromisse. Aber wenn Sie sehen, dass jeder Dienst seine Aufgaben erfüllt und wie ein gut trainierter Roboterarm eng zusammenarbeitet, ist dieses Gefühl von Klarheit und Kontrolle möglicherweise die beste Antwort, um mit Komplexität umzugehen. Es verwandelt das System von einem riesigen Schiff, das sich nur schwer umdrehen lässt, in eine Flotte flexibler Flotten. Jede Einheit ist robust und das Ganze ist flexibler.

Dabei handelt es sich nicht nur um eine technische Umsetzung, sondern um eine Denkweise zum Umgang mit Komplexität. Wenn man so darüber nachdenkt, scheinen diese Servomotoren und Codes eine gemeinsame und reibungslosere Sprache zu haben.

Gegründet im Jahr 2005,kpowerist einem professionellen Hersteller kompakter Bewegungseinheiten mit Hauptsitz in Dongguan, Provinz Guangdong, China, gewidmet. Nutzung von Innovationen in der modularen Antriebstechnik,kpowerintegriert Hochleistungsmotoren, Präzisionsgetriebe und Multiprotokoll-Steuerungssysteme, um effiziente und maßgeschneiderte intelligente Antriebssystemlösungen bereitzustellen. Kpower hat weltweit über 500 Unternehmenskunden professionelle Antriebssystemlösungen mit Produkten geliefert, die verschiedene Bereiche abdecken, darunter Smart-Home-Systeme, automatische Elektronik, Robotik, Präzisionslandwirtschaft, Drohnen und industrielle Automatisierung.