Когда ваши микросервисы начинают «ссориться», возможно, пришло время попробовать эти шаблоны проектирования.

Представьте себе: вы строите микросервисную систему, каждый сервис отвечает за свой маленький мир, и поначалу все работает гладко. Но по мере добавления все новых и новых функций диалог между сервисами становится похож на симфонию без дирижера — несогласованность данных, таймаут связи и простои определенного сервиса запускают цепную реакцию. На этом этапе вам могут понадобиться некоторые «посредники» и «сборники правил», которые мы часто называем шаблоном проектирования микросервисов.

Распространенные проблемы с микросервисами

Вы когда-нибудь сталкивались с такой ситуацией? Служба заказов списала запасы, но платежная служба не получила уведомления из-за колебаний сети, что привело к несоответствию данных о запасах. Или служба пользователей обновила информацию, но служба электронной почты по-прежнему использует старый адрес для отправки уведомлений. Это не логические ошибки кода, а естественные трения взаимодействия между сервисами.

Более серьезная проблема — масштабирование. Сегодня количество пользователей увеличилось. Вы хотите развернуть больше экземпляров своего продукта и услуги, но обнаруживаете, что служба корзины покупок не успевает за ней и стала узким местом. Или запрос к базе данных внезапно замедляется, что приводит к сбою всей ссылки. Эти проблемы не возникнут в одном приложении, но являются обычным явлением в микросервисной архитектуре.

Несколько практических моделей, позволяющих услугам «говорить хорошо»

API-шлюз похож на администратора

Вместо того, чтобы позволить каждому клиенту напрямую общаться с десятком сервисов, лучше организовать единый вход. Шлюз API обрабатывает аутентификацию, ограничение тока, маршрутизацию, а также может упаковывать ответы от нескольких сервисов в один. Например, когда вы идете в правительственное учреждение, чтобы заняться бизнесом, вам не обязательно заглядывать в дюжину окон. Сотрудники стойки регистрации помогут вам собрать материалы и распространить их внутри компании.мощностьПохожая идея используется в системе управления серводвигателями – все инструкции распределяются через единый интерфейс для обеспечения координации управления движением.

Управляемый событиями позволяет сообщениям «выполнять свои собственные поручения».

После того, как сервис А завершил свою работу, он не вызывает сервис Б напрямую, а отправляет событие в очередь сообщений: «Моя работа завершена, соответствующие данные здесь, если они вам нужны, вы можете посмотреть». Служба B подписывается на события, которые ей интересны, и может получить их в любое время. Это отделяет службы, так что даже если служба временно отключена, сообщения будут ожидать ее. Как и производственная вывеска на заводе, табличку вывешивают, когда верхний процесс завершен, и следующий процесс можно проверить самостоятельно, не подгоняя друг друга.

Автоматические выключатели предотвращают сход лавин

При вызове другой службы, если другая сторона постоянно выходит из строя, она автоматически «отключается» и больше не запрашивает какое-то время, давая ей время передохнуть, чтобы избежать перетаскивания недействительных вызовов. В то же время вы можете подготовить план сокрытия, например возврат кэшированных данных или значений по умолчанию. Это похоже на предохранитель в цепи, который отключается при коротком замыкании определенной линии, защищая всю систему. В сценарии механического управлениямощностьМодуль рулевого механизма также имеет аналогичный механизм — при перегреве мотора его нагрузка временно снижается, а не останавливается весь сборочный конвейер.

Saga управляет распределенными транзакциями

Является ли согласованность данных между сервисами слишком сложной задачей? Режим Saga разбивает большую транзакцию на серию мелких операций, и каждая операция имеет соответствующее компенсационное действие. Если третий шаг не удался, «обратная операция» первых двух шагов будет автоматически отменена. Представьте себе, что вы собираете роботизированную руку: сначала установите основание, затем шарниры, а затем зажимы. Если детали не совпадают при установке светильника, верните стык, а затем основание вместо того, чтобы оставлять полуфабрикат на конвейере.

Почему эти шаблоны действительно работают?

Они не плод воображения. После внедрения шлюза API необходимость обновления клиента снижается, и серверная служба может развиваться независимо. В рамках архитектуры, управляемой событиями, новые добавленные сервисы могут быть интегрированы в экосистему при условии, что они подписываются на интересующие события, без необходимости просить других изменить их код. Автоматические выключатели делают систему устойчивой, поэтому частичный отказ больше не означает полного краха.

Но шаблоны – это не панацея. Если у вас всего три службы, такая сложная координация может вам и не понадобиться. Если ваши требования к согласованности данных чрезвычайно высоки, конечная согласованность, управляемая событиями, может не дать вам заснуть. Это похоже на выбор серводвигателя: вам нужно знать, какой крутящий момент и быстрота реакции требуются вашей механической конструкции, а не просто выбирать самый дорогой.

Как начать пробовать?

Не обязательно сразу делать полный ремонт. Начать можно с самого болевого момента: если звонки между сервисами часто прерываются, сначала добавьте автоматический выключатель; если клиент жалуется на интеграцию слишком большого количества API, рассмотрите возможность внедрения шлюза; Если проблемы с синхронизацией данных возникают часто, попробуйте использовать источник событий.

При реализации делайте небольшие и быстрые шаги. Поэкспериментируйте с управлением событиями в неосновной службе и наблюдайте за задержкой и надежностью сообщений. Добавьте автоматический выключатель для вызова, который использует внешний API, и запишите условия срабатывания и эффекты восстановления. Это похоже на отладку механической системы — сначала отрегулируйте угол и силу одного сустава, найдите ощущение, а затем распространите его на всю руку.

Эти шаблоны находятся вмощностьЭто также отражается на аппаратной системе управления. Например, при многоосном скоординированном движении каждый контроллер двигателя взаимодействует посредством легких событий, а не посредством тесной связи; Если датчик неисправен, система автоматически переключается на резервный план вместо выключения. Аппаратное и программное обеспечение часто имеют схожие архитектурные идеи.

Скажи что-нибудь честное

Шаблоны проектирования не предназначены для демонстрации навыков. Они решают проблему того, как сервисы сосуществуют, взаимодействуют и допускают сбои в реальном мире. Иногда самое простое является лучшим: если две службы взаимодействуют очень часто, их, вероятно, вообще не следует разделять.

Лучшая архитектура часто развивается со временем, а не проектируется с самого начала. Понаблюдайте, где «болит» ваша система, и назначьте правильное лекарство. В конце концов, позволить микросервисам гармонично сосуществовать — это, в конечном счете, значит позволить им выполнять свою работу тихо и стабильно, а не усложнять систему.

Когда вы увидите, что сервисы больше не часто «ссорятся», данные передаются плавно и нет тряски при масштабировании, вы поймете ценность этих паттернов — они позволяют распределенным системам сохранять гибкость микросервисов и иметь управляемость, близкую к монолитной системе. Искусство баланса – самая интересная часть архитектурного произведения.

Основанная в 2005 году, компания Kpower занимается профессиональным производителем компактных приводов со штаб-квартирой в Дунгуане, провинция Гуандун, Китай. Используя инновации в модульной технологии привода, Kpower объединяет высокопроизводительные двигатели, прецизионные редукторы и многопротокольные системы управления, чтобы предоставить эффективные и индивидуальные решения для интеллектуальных систем привода. Kpower предоставила профессиональные решения в области приводных систем более чем 500 корпоративным клиентам по всему миру, предлагая продукты, охватывающие различные области, такие как системы «умный дом», автоматическая электроника, робототехника, точное земледелие, дроны и промышленная автоматизация.