Esiliidese mikroteenused: komponendipõhine teenusarhitektuur globaalseks skaleeruvuseks

Tänapäeva üha keerukamaks ja globaalsemaks muutuval veebirakenduste maastikul on traditsioonilistel monoliitsetel esiliidese arhitektuuridel sageli raske sammu pidada arenevate ärinõuete ja kasvava kasutajaskonnaga. Esiliidese mikroteenused, tuntud ka kui mikro-esiliidesed, pakuvad kaalukat alternatiivi, jaotades suured esiliidese rakendused väiksemateks, sõltumatuteks ja eraldi juurutatavateks üksusteks. See komponendipõhine teenusarhitektuur avab mitmeid eeliseid, sealhulgas parema skaleeruvuse, hooldatavuse ja arendusmeeskondade autonoomia, mis viib lõppkokkuvõttes parema kasutajakogemuseni globaalsele publikule.

Mis on esiliidese mikroteenused?

Esiliidese mikroteenused on arhitektuurne lähenemine, kus esiliidese rakendus on jaotatud väiksemateks, sõltumatuteks ja eraldi juurutatavateks üksusteks, millest igaüks vastutab kindla äridomeeni või funktsiooni eest. Neid üksusi, mida sageli nimetatakse mikro-esiliidesteks või komponentideks, saavad arendada ja juurutada erinevad meeskonnad, kasutades erinevaid tehnoloogiaid. Põhiidee on rakendada mikroteenuste põhimõtteid, mida traditsiooniliselt kasutatakse taustasüsteemis, ka esiliidesele.

Erinevalt traditsioonilistest monoliitsetest esiliidestest, kus kogu kood asub ühes koodibaasis, edendavad esiliidese mikroteenused modulaarsemat ja lahtisidestatud arhitektuuri. Iga mikro-esiliidest võib pidada iseseisvaks rakenduseks, millel on oma tehnoloogiapinu, kompileerimisprotsess ja juurutustorustik. See võimaldab suuremat paindlikkust ja autonoomiat arenduses ning paremat vastupidavust ja skaleeruvust.

Analoogia: Mõelge suurele e-kaubanduse veebisaidile. Selle asemel, et kasutada üht monoliitset esiliidese rakendust, võiks teil olla eraldi mikro-esiliidesed järgmiste osade jaoks:

• Tootekataloog: Vastutab tootenimekirjade ja -detailide kuvamise eest.
• Ostukorv: Tegeleb toodete lisamise, eemaldamise ja muutmisega ostukorvis.
• Kassa: Töötleb makseid ja tegeleb tellimuse kinnitamisega.
• Kasutajakonto: Haldab kasutajaprofiile, tellimusi ja eelistusi.

Kõiki neid mikro-esiliideseid saab arendada ja juurutada iseseisvalt, mis võimaldab meeskondadel kiiresti itereerida ja keskenduda rakenduse konkreetsetele valdkondadele.

Esiliidese mikroteenuste eelised

Esiliidese mikroteenuste arhitektuuri kasutuselevõtt pakub mitmeid olulisi eeliseid, eriti suurte ja keerukate veebirakenduste puhul, mis teenindavad globaalset publikut:

1. Suurenenud skaleeruvus

Mikro-esiliidesed võimaldavad rakenduse konkreetsete osade iseseisvat skaleerimist vastavalt nende individuaalsetele liiklusmustritele ja ressursivajadustele. Näiteks võib tootekataloogi liiklus müügiperioodil oluliselt suureneda, samas kui kasutajakonto jaotis jääb suhteliselt stabiilseks. Mikro-esiliidestega saate skaleerida tootekataloogi iseseisvalt, mõjutamata rakenduse teiste osade jõudlust. See on ülioluline tipptundide koormuse haldamiseks ja sujuva kasutajakogemuse tagamiseks erinevates piirkondades üle maailma. Näiteks võite juurutada rohkem tootekataloogi mikro-esiliidese eksemplare piirkondades, kus on suurem nõudlus, näiteks Vallaliste päeva ajal Aasias või Musta reede ajal Põhja-Ameerikas.

2. Parem hooldatavus

Väiksemaid, iseseisvaid mikro-esiliideseid on lihtsam mõista, testida ja hooldada võrreldes suure monoliitse koodibaasiga. Ühes mikro-esiliideses tehtud muudatused põhjustavad vähema tõenäosusega regressioone või rikuvad rakenduse teisi osi. See vähendab juurutamisriski ja lihtsustab vigade otsimise protsessi. Erinevad meeskonnad saavad töötada erinevate mikro-esiliideste kallal samaaegselt, ilma et nad üksteise tööd segaksid, mis viib kiiremate arendustsükliteni ja parema koodikvaliteedini.

3. Tehnoloogiline mitmekesisus ja paindlikkus

Esiliidese mikroteenused võimaldavad meeskondadel valida iga üksiku mikro-esiliidese jaoks parima tehnoloogiapinu vastavalt selle spetsiifilistele nõuetele. See tähendab, et saate kasutada Reacti ühe mikro-esiliidese jaoks, Angularit teise jaoks ja Vue.js-i kolmanda jaoks, kui see on teie organisatsiooni ja loodavate komponentide jaoks mõistlik. See paindlikkus võimaldab teil uusi tehnoloogiaid lihtsamini kasutusele võtta ja vältida ühe tehnoloogiapinu külge sidumist. Meeskonnad saavad katsetada uute raamistike ja teekidega, ilma et see mõjutaks kogu rakendust. Kujutage ette stsenaariumi, kus meeskond soovib kasutusele võtta tipptasemel kasutajaliidese teegi nagu Svelte. Mikro-esiliidese arhitektuuriga saavad nad Svelte'i rakendada konkreetses komponendis (nt uue turunduskampaania sihtlehel), ilma et peaksid kogu rakendust ümber kirjutama.

4. Parem meeskondade autonoomia

Mikro-esiliidestega saavad meeskonnad töötada oma vastavate mikro-esiliideste kallal iseseisvalt, ilma et nad sõltuksid teistest meeskondadest või ootaksid koodiühendamisi. See suurendab meeskondade autonoomiat ja võimaldab neil kiiremini itereerida ning sagedamini väärtust pakkuda. Iga meeskond saab omada kogu oma arenduse elutsüklit alates arendamisest ja testimisest kuni juurutamise ja jälgimiseni. See vähendab suhtluskoormust ja parandab üldist arenduskiirust. Näiteks võiks jõudluse optimeerimisele spetsialiseerunud meeskond keskenduda ainult ühe konkreetse mikro-esiliidese (nt otsingukomponendi) optimeerimisele, et parandada laadimisaegu kasutajate jaoks piirkondades, kus on aeglasem internetiühendus.

5. Kiiremad juurutustsüklid

Mikro-esiliideste iseseisev juurutamine tähendab, et saate uusi funktsioone ja veaparandusi sagedamini välja anda, ilma et peaksite kogu rakendust uuesti juurutama. See võimaldab kiiremat iteratsiooni ja kiiremaid tagasisidetsükleid. Väiksemad juurutused on ka vähem riskantsed ja neid on lihtsam tagasi pöörata, kui midagi valesti läheb. Saate ühe mikro-esiliidese värskendusi juurutada mitu korda päevas, ilma et see mõjutaks rakenduse teisi osi. Näiteks saab maksevärava veaparanduse juurutada kohe, ilma et oleks vaja täielikku väljalasketsüklit.

6. Koodi taaskasutatavus

Kuigi see pole alati peamine ajend, võivad mikro-esiliidese arhitektuurid soodustada koodi taaskasutamist erinevate mikro-esiliideste vahel. Luues ühise komponenditeegi, saavad meeskonnad jagada ühiseid kasutajaliidese elemente ja loogikat, vähendades dubleerimist ja tagades rakenduse järjepidevuse. Seda saab saavutada veebikomponentide või muude komponentide jagamise mehhanismide abil. Näiteks saab standardset nupukomponenti koos konkreetsete brändingujuhistega jagada kõigi mikro-esiliideste vahel, et säilitada ühtne kasutajakogemus.

Esiliidese mikroteenuste väljakutsed

Kuigi esiliidese mikroteenused pakuvad mitmeid eeliseid, toovad nad kaasa ka mõningaid väljakutseid, mida tuleb hoolikalt kaaluda:

1. Suurenenud keerukus

Esiliidese rakenduse jaotamine mitmeks mikro-esiliideseks lisab keerukust arhitektuuri, juurutamise ja kommunikatsiooni osas. Mikro-esiliideste vaheliste sõltuvuste haldamine, rakenduse järjepidevuse tagamine ja juurutuste koordineerimine võib olla keeruline. Peate looma selged suhtluskanalid ja koostööprotsessid meeskondade vahel, et vältida konflikte ja tagada ühtne kasutajakogemus.

2. Operatiivne lisakulu

Mitme mikro-esiliidese juurutamine ja haldamine nõuab keerukamat infrastruktuuri ja DevOps-i seadistust. Peate automatiseerima iga mikro-esiliidese kompileerimise, juurutamise ja jälgimise. See võib suurendada operatiivset lisakulu ja nõuda erioskusi. Tugevate jälgimis- ja hoiatussüsteemide rakendamine on ülioluline, et kiiresti tuvastada ja lahendada probleeme ükskõik millises mikro-esiliideses.

3. Kommunikatsioon ja integratsioon

Mikro-esiliidesed peavad omavahel suhtlema ja integreeruma, et pakkuda sujuvat kasutajakogemust. Seda saab saavutada erinevate tehnikate abil, näiteks:

• Ühine olekuhaldus: Kasutades ühist olekuhalduse teeki andmete sünkroonimiseks mikro-esiliideste vahel.
• Kohandatud sündmused: Kasutades kohandatud sündmusi tegevuste käivitamiseks teistes mikro-esiliidestest.
• Ühine marsruutimine: Kasutades ühist ruuterit mikro-esiliideste vahel navigeerimiseks.
• Iframe'id: Mikro-esiliideste paigutamine iframe'ide sisse (kuigi sellel lähenemisel on piirangud).

Õige kommunikatsiooni- ja integratsioonistrateegia valimine on sujuva ja järjepideva kasutajakogemuse tagamiseks ülioluline. Kommunikatsioonimeetodi valimisel kaaluge kompromisse lahtise sidumise ja jõudluse vahel.

4. Jõudlusega seotud kaalutlused

Mitme mikro-esiliidese laadimine võib mõjutada jõudlust, kui seda ei tehta hoolikalt. Peate optimeerima iga mikro-esiliidese laadimist ja renderdamist, et minimeerida mõju lehe laadimisajale. See võib hõlmata tehnikaid nagu koodi tükeldamine (code splitting), laisk laadimine (lazy loading) ja vahemällu salvestamine (caching). Sisuedastusvõrgu (CDN) kasutamine staatiliste varade globaalseks levitamiseks võib samuti parandada jõudlust kasutajate jaoks erinevates piirkondades.

5. Läbivad aspektid

Läbivate aspektide, nagu autentimine, autoriseerimine ja internatsionaliseerimine, haldamine võib mikro-esiliidese arhitektuuris olla keerulisem. Peate kehtestama järjepideva lähenemisviisi nende aspektide haldamiseks kõigis mikro-esiliidestest. See võib hõlmata ühise autentimisteenuse, tsentraliseeritud autoriseerimispoliitika ja ühise internatsionaliseerimisteegi kasutamist. Näiteks on järjepideva kuupäeva- ja ajavormingu tagamine erinevates mikro-esiliidestest globaalse publiku jaoks ülioluline.

6. Esialgne investeering

Monoliitselt esiliideselt mikro-esiliidese arhitektuurile üleminek nõuab märkimisväärset esialgset investeeringut. Peate investeerima aega ja ressursse olemasoleva koodibaasi refaktoriseerimisse, infrastruktuuri seadistamisse ja meeskondade koolitamisse. Enne selle teekonna alustamist on oluline hoolikalt hinnata kulusid ja tulusid. Kaaluge alustamist pilootprojektiga, et lähenemisviisi valideerida ja kogemustest õppida.

Lähenemised esiliidese mikroteenuste implementeerimiseks

Esiliidese mikroteenuste implementeerimiseks on mitu erinevat lähenemist, millest igaühel on oma eelised ja puudused:

1. Kompileerimisaegne integratsioon

Selle lähenemise puhul ehitatakse ja juurutatakse mikro-esiliidesed iseseisvalt, kuid need integreeritakse ühte rakendusse kompileerimise ajal. See hõlmab tavaliselt moodulite komplekteerija (module bundler) nagu Webpacki kasutamist mikro-esiliideste importimiseks ja komplekteerimiseks üheks artefaktiks. See lähenemine pakub head jõudlust, kuid nõuab tihedat sidumist mikro-esiliideste vahel. Kui üks meeskond teeb muudatuse, võib see käivitada kogu rakenduse uuesti kompileerimise. Selle populaarne rakendus on Webpacki Module Federation.

Näide: Webpack Module Federationi kasutamine komponentide ja moodulite jagamiseks erinevate mikro-esiliideste vahel. See võimaldab teil luua ühise komponenditeegi, mida saavad kasutada kõik mikro-esiliidesed.

2. Käivitamisaegne integratsioon

Selle lähenemise puhul integreeritakse mikro-esiliidesed rakendusse käivitamise ajal. See võimaldab suuremat paindlikkust ja lahtisidumist, kuid võib mõjutada ka jõudlust. Käivitamisaegseks integratsiooniks on mitu tehnikat, sealhulgas:

• Iframe'id: Mikro-esiliideste paigutamine iframe'ide sisse. See pakub tugevat isolatsiooni, kuid võib põhjustada jõudlusprobleeme ja raskusi kommunikatsioonis.
• Veebikomponendid: Veebikomponentide kasutamine taaskasutatavate kasutajaliidese elementide loomiseks, mida saab jagada mikro-esiliideste vahel. See lähenemine pakub head jõudlust ja paindlikkust.
• JavaScripti marsruutimine: JavaScripti ruuteri kasutamine mikro-esiliideste laadimiseks ja renderdamiseks vastavalt praegusele marsruudile. See lähenemine võimaldab mikro-esiliideste dünaamilist laadimist, kuid nõuab hoolikat sõltuvuste ja oleku haldamist.

Näide: JavaScripti ruuteri nagu React Router või Vue Router kasutamine erinevate mikro-esiliideste laadimiseks ja renderdamiseks vastavalt URL-ile. Kui kasutaja navigeerib teisele marsruudile, laadib ja renderdab ruuter dünaamiliselt vastava mikro-esiliidese.

3. Edge-Side Includes (ESI)

ESI on serveripoolne tehnoloogia, mis võimaldab teil veebilehe kokku panna mitmest fragmendist servaserveris. Seda saab kasutada mikro-esiliideste integreerimiseks ühele lehele. ESI pakub head jõudlust, kuid nõuab keerukamat infrastruktuuri seadistust.

Näide: Pöördpuhverserveri (reverse proxy) nagu Varnish või Nginx kasutamine veebilehe kokkupanemiseks mitmest mikro-esiliidesest ESI abil. Pöördpuhverserver hangib iga mikro-esiliidese sisu ja paneb need kokku üheks vastuseks.

4. Single-SPA

Single-SPA on raamistik, mis võimaldab teil kombineerida mitu JavaScripti raamistikku üheks üheleheliseks rakenduseks (single-page application). See pakub ühist raamistikku erinevate mikro-esiliideste elutsükli haldamiseks. Single-SPA on hea valik, kui peate integreerima erinevate raamistikega ehitatud mikro-esiliideseid.

Näide: Single-SPA kasutamine Reacti mikro-esiliidese, Angulari mikro-esiliidese ja Vue.js-i mikro-esiliidese integreerimiseks ühte rakendusse. Single-SPA pakub ühist raamistikku iga mikro-esiliidese elutsükli haldamiseks.

Esiliidese mikroteenuste parimad praktikad

Esiliidese mikroteenuste edukaks rakendamiseks on oluline järgida neid parimaid praktikaid:

1. Määratlege selged piirid

Määratlege selgelt iga mikro-esiliidese piirid äridomeenide või funktsioonide alusel. See aitab tagada, et iga mikro-esiliides on iseseisev ja keskendunud konkreetsele eesmärgile. Vältige liiga väikeste või liiga suurte mikro-esiliideste loomist. Hästi määratletud mikro-esiliides peaks vastutama konkreetse, sidusa funktsionaalsuse komplekti eest.

2. Kehtestage kommunikatsiooniprotokollid

Kehtestage selged kommunikatsiooniprotokollid mikro-esiliideste vahel. See aitab tagada, et nad saavad omavahel suhelda, ilma et tekiksid sõltuvusi või konflikte. Kasutage suhtlemiseks hästi määratletud API-sid ja andmevorminguid. Kaaluge asünkroonsete kommunikatsioonimustrite, näiteks sõnumijärjekordade, kasutamist, et mikro-esiliideseid lahti siduda ja vastupidavust parandada.

3. Automatiseerige juurutamine

Automatiseerige iga mikro-esiliidese kompileerimine, juurutamine ja jälgimine. See aitab tagada, et saate uusi funktsioone ja veaparandusi kiiresti ja lihtsalt välja anda. Kasutage pideva integratsiooni ja pideva tarnimise (CI/CD) torustikke, et automatiseerida kogu juurutamisprotsess. Rakendage tugevaid jälgimis- ja hoiatussüsteeme, et probleeme kiiresti tuvastada ja lahendada.

4. Jagage ühiseid komponente

Jagage ühiseid komponente ja utiliite mikro-esiliideste vahel. See aitab vähendada dubleerimist ja tagada rakenduse järjepidevuse. Looge ühine komponenditeek, mida saavad kasutada kõik mikro-esiliidesed. Kasutage veebikomponente või muid komponentide jagamise mehhanisme, et soodustada taaskasutatavust.

5. Võtke omaks detsentraliseeritud juhtimine

Võtke omaks detsentraliseeritud juhtimine. Andke meeskondadele autonoomia oma vastavate mikro-esiliideste üle. Lubage neil valida oma spetsiifilistele vajadustele vastav parim tehnoloogiapinu. Kehtestage selged juhised ja parimad praktikad, kuid vältige rangete reeglite kehtestamist, mis pärsivad innovatsiooni.

6. Jälgige jõudlust

Jälgige iga mikro-esiliidese jõudlust. See aitab teil jõudlusprobleeme kiiresti tuvastada ja lahendada. Kasutage jõudluse jälgimise tööriistu, et jälgida olulisi mõõdikuid, nagu lehe laadimisaeg, renderdamisaeg ja veamäär. Optimeerige iga mikro-esiliidese laadimist ja renderdamist, et minimeerida mõju jõudlusele.

7. Rakendage robustset testimist

Rakendage iga mikro-esiliidese jaoks robustset testimist. See aitab tagada, et uued funktsioonid ja veaparandused ei too kaasa regressioone ega riku rakenduse teisi osi. Kasutage iga mikro-esiliidese põhjalikuks testimiseks ühiktestide, integratsioonitestide ja otsast-lõpuni testide kombinatsiooni.

Esiliidese mikroteenused: globaalsed kaalutlused

Globaalsele publikule mõeldud esiliidese mikroteenuste kavandamisel ja rakendamisel arvestage järgmisega:

1. Lokaliseerimine ja internatsionaliseerimine (l10n & i18n)

Iga mikro-esiliides peaks olema kavandatud lokaliseerimist ja internatsionaliseerimist silmas pidades. Kasutage ühist internatsionaliseerimisteeki erinevate keelte, valuutade ja kuupäevavormingute haldamiseks. Veenduge, et kogu tekst on eksternaliseeritud ja seda saab kergesti tõlkida. Kaaluge sisuedastusvõrgu (CDN) kasutamist lokaliseeritud sisu edastamiseks kasutajale lähemal asuvatest serveritest. Näiteks võib tootekataloogi mikro-esiliides kuvada tootenimesid ja kirjeldusi kasutaja eelistatud keeles vastavalt nende asukohale.

2. Jõudluse optimeerimine erinevate piirkondade jaoks

Optimeerige iga mikro-esiliidese jõudlust erinevate piirkondade jaoks. Kasutage sisuedastusvõrku (CDN) staatiliste varade globaalseks levitamiseks. Optimeerige pilte ja muid ressursse erinevate ekraanisuuruste ja võrgutingimuste jaoks. Kaaluge serveripoolse renderdamise (SSR) kasutamist, et parandada esialgset lehe laadimisaega kasutajate jaoks piirkondades, kus on aeglasem internetiühendus. Näiteks võib kaugemas piirkonnas piiratud ribalaiusega kasutaja kasu saada veebisaidi kergemast versioonist, millel on optimeeritud pildid ja vähendatud JavaScript.

3. Juurdepääsetavus erinevatele kasutajatele

Tagage, et iga mikro-esiliides on juurdepääsetav puuetega kasutajatele. Järgige juurdepääsetavuse juhiseid, nagu WCAG (Web Content Accessibility Guidelines). Kasutage semantilist HTML-i, pakkuge piltidele alternatiivteksti ja tagage, et rakendus on navigeeritav klaviatuuri abil. Arvestage nägemis-, kuulmis- ja liikumispuudega kasutajatega. Näiteks interaktiivsetele elementidele õigete ARIA atribuutide pakkumine võib parandada rakenduse juurdepääsetavust ekraanilugejatega kasutajatele.

4. Andmete privaatsus ja vastavus nõuetele

Järgige andmekaitsealaseid määrusi, nagu GDPR (isikuandmete kaitse üldmäärus) ja CCPA (California tarbijate privaatsuse seadus). Tagage, et iga mikro-esiliides käsitleb kasutajaandmeid turvaliselt ja läbipaistvalt. Hankige kasutaja nõusolek enne isikuandmete kogumist ja töötlemist. Rakendage asjakohaseid turvameetmeid, et kaitsta kasutajaandmeid volitamata juurdepääsu või avalikustamise eest. Näiteks peab kasutajakonto mikro-esiliides vastama GDPR-i määrustele isikuandmete, nagu nimi, aadress ja e-post, käsitlemise kohta.

5. Kultuuriline tundlikkus

Olge mikro-esiliideste kavandamisel ja rakendamisel teadlik kultuurilistest erinevustest. Vältige piltide, värvide või sümbolite kasutamist, mis võivad teatud kultuurides olla solvavad või sobimatud. Kaaluge oma disainivalikute kultuurilisi mõjusid. Näiteks võib teatud värvide kasutamisel olla erinevates kultuurides erinev tähendus. Kultuurilise tundlikkuse uurimine on globaalsele publikule positiivse kasutajakogemuse loomiseks ülioluline.

Kokkuvõte

Esiliidese mikroteenused pakuvad võimsat lähenemist skaleeruvate, hooldatavate ja paindlike veebirakenduste loomiseks globaalsele publikule. Jaotades suured esiliidese rakendused väiksemateks, iseseisvateks üksusteks, saate parandada meeskondade autonoomiat, kiirendada arendustsükleid ja pakkuda paremat kasutajakogemust. Siiski on oluline hoolikalt kaaluda väljakutseid ja järgida parimaid praktikaid, et tagada edukas rakendamine. Detsentraliseeritud juhtimise omaksvõtmise, juurutamise automatiseerimise ning jõudluse ja juurdepääsetavuse esikohale seadmisega saate avada esiliidese mikroteenuste täieliku potentsiaali ja luua veebirakendusi, mis on valmis kaasaegse veebi nõudmisteks.