Solide Prinzipien in Microservices

Wenn Microservices auf „harte Knochen“ stoßen: Wie SOLID Ihnen bei der Lösung helfen kann

Jemand fragte also: Gibt es Prinzipien, die diese verstreuten kleinen Dienste unabhängig und zuverlässig machen können? Ja, und die Antwort ist in fünf Großbuchstaben versteckt: SOLID. Dies ist keine trendige Theorie, sondern ein bewährtes Kernprinzip der Programmierung. Die Anwendung auf das Microservice-Design ist wie die Suche nach einem zuverlässigen Servomotor für ein komplexes mechanisches System – jedes Teil hat klare Verantwortlichkeiten und einen stabilen Betrieb, und nur in Kombination kann es präzise und leistungsstark sein.

Was genau ist SOLID?

Einfach ausgedrückt ist es die Abkürzung von fünf Designkonzepten, die uns dabei helfen, wartbareren und flexibleren Code zu schreiben. In der Welt der Microservices werden sie zu den „Verkehrsregeln“ des Service-Designs.

• S – Einzelverantwortung: ein Service, eine große Sache.Dies ist wie ein Lenkgetriebe, das nur für die genaue Steuerung eines Drehwinkels verantwortlich ist. Lassen Sie nicht zu, dass sich ein Benutzerdienst sowohl um die Anmeldung als auch um das Versenden von E-Mails kümmert und trotzdem Punkte zählt. Wenn Sie eine Sache gut machen, wissen Sie, wo Sie suchen müssen, wenn es ein Problem gibt.
• O – Offen und geschlossen: Der Dienst sollte leicht erweiterbar sein, der Kern darf aber nicht ständig verändert werden.Stellen Sie sich vor, Sie würden Ihrem Roboter einen neuen Sensor hinzufügen, ohne die Hauptsteuerplatine neu schreiben zu müssen. Stecken Sie einfach die Schnittstelle ein. Auch Dienste sollten so sein, indem sie neue Module hinzufügen, um auf neue Anforderungen zu reagieren, anstatt alten Code immer wieder zu ändern.
• L – Liskov-Ersatz: Der untergeordnete Dienst muss in der Lage sein, den übergeordneten Dienst nahtlos zu ersetzen.Wenn Sie die Version eines bestimmten Dienstes aktualisieren, sollten andere Dienste, die dies aufrufen, völlig harmlos sein, genau wie der Austausch langlebigerer Zahnräder, und die Maschine läuft weiterhin reibungslos.
• I – Schnittstellenisolation: Zwingen Sie Dienste nicht dazu, Dinge zu verwenden, die sie nicht benötigen.Erstellen Sie keine riesige und aufgeblähte „universelle Schnittstelle“. Stellen Sie nur die Anschlusspunkte bereit, die Ihre Kunden wirklich benötigen. Es ist so, als würde man dem Aktuator nur die Steuersignale liefern, die er benötigt, anstatt die gesamte Schaltschrankzeichnung zu vollstopfen.
• D – Abhängigkeitsumkehr: Verlassen Sie sich auf Abstraktionen statt auf konkrete Implementierungen.Dienste auf höherer Ebene sollten sich nicht stark auf die Besonderheiten von Diensten auf niedrigerer Ebene verlassen. Sie sollten auf einem stabilen „Protokoll“ oder „Schnittstellen“-Gespräch basieren. Dies ist so, als würde man den Greifanweisungsstandard des Roboterarms definieren. Die Geschäftsleitung muss sich nicht darum kümmern, ob zur Umsetzung der folgenden Schritte ein Schrittmotor oder ein Servomotor verwendet werden soll, sodass in Zukunft weitere nützliche Teile ausgetauscht werden können.

Warum sollte man sich bei Microservices damit beschäftigen?

Weil Microservices von Natur aus anfällig für Chaos sind. Ohne diese eingebauten Disziplinen kann die sogenannte „Agilität“ schnell in „Fragilität“ umschlagen. Nach SOLID werden Sie einige echte Veränderungen spüren:

Änderungen wurden lokalisiert. Wenn Sie über den Bestellvorgang nachdenken, müssen Sie in der Regel nur den Bestellservice selbst berühren und müssen sich keine Gedanken darüber machen, ob Benutzer, Inventar und Zahlung abstürzen. Auch das Testen ist einfacher, da jeder Dienst klare Grenzen hat und unabhängig überprüft werden kann.

Die Zusammenarbeit im Team verläuft reibungsloser. Die Serviceschnittstellen sind klar isoliert und eine übermäßige Koordination zwischen den Teams ist nicht erforderlich. Solange sie sich an den vereinbarten „Vertrag“ halten, können sie ihre eigenen Module parallel entwickeln, genau wie beim Zusammenbau einer hochentwickelten Maschine, und jeder ist für den Zusammenbau seiner eigenen Komponenten verantwortlich.

Die Technologieauswahl kann mutiger sein. Da es sich auf abstrakte Schnittstellen stützt, können Sie, wenn Sie eines Tages der Meinung sind, dass die Datenbank oder Programmiersprache eines bestimmten Dienstes geändert werden sollte, reibungslos ersetzt werden, ohne dass es zu einem Kettenbeben kommt, solange die neue Implementierung der alten Schnittstelle entspricht.

Wie können diese Prinzipien in das Design „eingearbeitet“ werden?

Dabei handelt es sich nicht um das Kopieren eines Lehrbuchs, sondern um eine Denkgewohnheit. Halten Sie beim Entwerfen eines neuen Dienstes inne und stellen Sie sich ein paar Fragen: Was ist sein Hauptwert? Wie wird es sich in Zukunft am wahrscheinlichsten ändern? Wie hoch ist sein Mindestengagement gegenüber externer Exposition?

Beginnen Sie mit einer kleinen Übung. Überprüfen Sie beispielsweise einen vorhandenen Dienst, um festzustellen, ob er mehr als zwei Kernfunktionen erfüllt. Könnte es in zwei stärker fokussierte Dienste aufgeteilt werden? Oder schauen Sie sich die Anrufe zwischen Diensten an. Sind sie zu sehr von der Tabellenstruktur der Datenbank der anderen Partei abhängig? Kann ein klarer API-Vertrag zur Entkopplung definiert werden?

Dieser Vorgang ähnelt ein wenig der VerwendungkpowerErstellen Sie einen Automatisierungsmechanismus mit Präzisionskomponenten: Sie planen zunächst die unabhängigen Funktionen und Schnittstellen jedes Motors und jedes Lenkgetriebes und bauen sie dann über ein stabiles Kommunikationsprotokoll zusammen. Jede Einheit ist zuverlässig und das kombinierte System ist sowohl flexibel als auch robust. SOLID-Prinzipien sind die Sprache, die Ihnen beim Erstellen dieses zuverlässigen Bauplans hilft.

Natürlich ist die Theorie grau, aber der Baum der Praxis ist immergrün. Die eigentliche Herausforderung liegt immer in der spezifischen Geschäftslogik und den sich ständig ändernden Anforderungen. Aber wenn Sie das SOLID-Werkzeugset in der Hand halten, erhalten Sie beim Rückbau eines komplexen Systems zumindest einen klaren Grundriss. Zu wissen, wo man anfangen soll, kann die Struktur stabiler statt chaotischer machen. Schließlich ist eine gute Architektur kein ein für alle Mal geschaffenes Wunder, sondern ein Design, das es dem System ermöglicht, auch nach unzähligen Modifikationen und Erweiterungen nüchtern zu bleiben.

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.