Mikro priekšgali: Arhitektūras modeļi mērogojamām tīmekļa lietojumprogrammām

Mūsdienu straujajā digitālajā vidē tīmekļa lietojumprogrammas kļūst arvien sarežģītākas. Organizācijām ir ātri jāpiegādā jaunas funkcijas, bieži jāatkārto process un jāsaglabā augsta kvalitāte. Mikro priekšgali ir kļuvuši par spēcīgu arhitektūras pieeju šo problēmu risināšanai, sadalot lielus priekšgala monolītus mazākās, neatkarīgās un pārvaldāmās vienībās.

Kas ir mikro priekšgali?

Mikro priekšgali paplašina mikropakalpojumu principus uz priekšgalu. Tā vietā, lai veidotu vienu, monolītu priekšgala lietojumprogrammu, mikro priekšgala arhitektūra sadala lietotāja saskarni neatkarīgās, izvietojamās un bieži vien starpfunkcionālām komandām piederošās komponentēs. Katrs mikro priekšgals darbojas kā mini lietojumprogramma ar savu tehnoloģiju kopumu, izstrādes dzīvesciklu un izvietošanas plūsmu. Galvenais ir tas, ka katra komanda var strādāt autonomi, tādējādi palielinot izstrādes ātrumu un noturību.

Iedomājieties to kā mājas celtniecību. Tā vietā, lai viena liela komanda celtu visu māju no pamatiem, jums ir atsevišķas komandas, kas atbild par virtuvi, vannas istabām, guļamistabām un dzīvojamām zonām. Katra komanda var izvēlēties savus iecienītākos rīkus un paņēmienus un strādāt neatkarīgi, lai pabeigtu savu projekta daļu. Visbeidzot, šīs sastāvdaļas apvienojas, veidojot saskaņotu un funkcionālu māju.

Mikro priekšgalu priekšrocības

Mikro priekšgala arhitektūras ieviešana var sniegt jūsu organizācijai daudzas priekšrocības, tostarp:

• Palielināta mērogojamība: Neatkarīgas komandas var strādāt pie dažādām lietojumprogrammas daļām vienlaicīgi, nodrošinot ātrāku funkciju izstrādi un izvietošanu.
• Uzlabota uzturējamība: Mazākas, neatkarīgas kodu bāzes ir vieglāk saprotamas, testējamas un uzturamas.
• Tehnoloģiju daudzveidība: Komandas var izvēlēties labāko tehnoloģiju kopumu savam konkrētajam mikro priekšgalam, neierobežojoties ar izvēlēm, kas veiktas visai lietojumprogrammai. Tas veicina eksperimentēšanu un inovācijas.
• Neatkarīga izvietošana: Katru mikro priekšgalu var izvietot neatkarīgi, samazinot liela mēroga izvietošanas risku un nodrošinot ātrākus iterācijas ciklus. Tas nodrošina nepārtrauktu piegādi un ātrāku nonākšanu tirgū.
• Autonomas komandas: Komandām ir pilnīga atbildība par saviem mikro priekšgaliem, veicinot atbildības sajūtu. Šī autonomija palielina motivāciju un produktivitāti.
• Koda atkārtota izmantošana: Kopīgās komponentes var koplietot starp mikro priekšgaliem, samazinot koda dublēšanos un uzlabojot konsekvenci.
• Noturība: Ja viens mikro priekšgals sabojājas, tas ne vienmēr noved pie visas lietojumprogrammas sabrukuma. Citi mikro priekšgali var turpināt darboties neatkarīgi.

Mikro priekšgalu trūkumi

Lai gan mikro priekšgali piedāvā ievērojamas priekšrocības, tie rada arī dažus izaicinājumus, kas rūpīgi jāapsver:

• Palielināta sarežģītība: Vairāku mikro priekšgalu pārvaldība var būt sarežģītāka nekā vienas monolītas lietojumprogrammas pārvaldība. Tam nepieciešama robusta infrastruktūra, uzraudzība un rīki.
• Lielāks sākotnējais ieguldījums: Mikro priekšgalu infrastruktūras un rīku iestatīšana var prasīt ievērojamus sākotnējos ieguldījumus.
• Integrācijas izaicinājumi: Dažādu mikro priekšgalu integrēšana vienotā lietotāja pieredzē var būt sarežģīta. Rūpīga plānošana un koordinācija ir būtiska.
• Starp-šķērsgriezuma problēmas: Starp-šķērsgriezuma problēmu, piemēram, autentifikācijas, autorizācijas un maršrutēšanas, pārvaldība mikro priekšgala arhitektūrā var būt sarežģītāka.
• Veiktspējas virslogs: Vairāku mikro priekšgalu ielāde var radīt veiktspējas virslogu, īpaši, ja tie nav pareizi optimizēti.
• Palielināts komunikācijas virslogs: Komandām ir efektīvi jāsazinās un jāsadarbojas, lai nodrošinātu, ka dažādi mikro priekšgali labi sadarbojas.
• Operacionālais virslogs: Vairāku mikro priekšgalu izvietošana un pārvaldība prasa vairāk operacionālo pūļu nekā vienas monolītas lietojumprogrammas gadījumā.

Mikro priekšgalu arhitektūras modeļi

Vairākus arhitektūras modeļus var izmantot mikro priekšgalu ieviešanai. Katram modelim ir savas stiprās un vājās puses, un labākā izvēle ir atkarīga no jūsu lietojumprogrammas specifiskajām prasībām.

1. Integrācija būvēšanas laikā

Šajā modelī mikro priekšgali tiek veidoti un izvietoti kā atsevišķas paketes, kuras pēc tam tiek apvienotas būvēšanas laikā, lai izveidotu galīgo lietojumprogrammu. Šī pieeja ir vienkārši ieviešama, taču piedāvā mazāku elastību un neatkarīgu izvietojamību.

Piemērs: Uzņēmums veido e-komercijas platformu. Mikro priekšgals "produktu katalogs", mikro priekšgals "iepirkumu grozs" un mikro priekšgals "norēķināšanās" tiek izstrādāti atsevišķi. Būvēšanas procesa laikā šīs atsevišķās komponentes tiek integrētas vienā izvietošanas paketē, izmantojot rīku, piemēram, Webpack Module Federation vai līdzīgu.

Priekšrocības:

• Vienkārša ieviešana
• Laba veiktspēja

Trūkumi:

• Ierobežota elastība
• Jebkādu izmaiņu gadījumā nepieciešama visas lietojumprogrammas atkārtota izvietošana
• Nav patiesi neatkarīga izvietošana

2. Izpildlaika integrācija, izmantojot iframe

Šis modelis izmanto iframe, lai iegultu mikro priekšgalus vienā lapā. Katrs iframe darbojas kā neatkarīgs konteiners mikro priekšgalam, nodrošinot pilnīgu izolāciju un neatkarīgu izvietošanu. Tomēr iframe var radīt veiktspējas virslogu un ierobežojumus komunikācijas un stila ziņā.

Piemērs: Globāla finanšu pakalpojumu uzņēmums vēlas integrēt dažādas lietojumprogrammas vienā informācijas panelī. Katra lietojumprogramma (piemēram, "tirdzniecības platforma", "riska pārvaldības sistēma", "portfeļa analīzes rīks") tiek izvietota kā atsevišķs mikro priekšgals un ielādēta iframe. Galvenais informācijas panelis darbojas kā konteiners, nodrošinot vienotu navigācijas pieredzi.

Priekšrocības:

• Pilnīga izolācija
• Neatkarīga izvietošana

Trūkumi:

• Veiktspējas virslogs
• Komunikācijas izaicinājumi starp iframe
• Stila neatbilstības
• Pieejamības problēmas

3. Izpildlaika integrācija, izmantojot tīmekļa komponentes

Tīmekļa komponentes nodrošina standarta veidu, kā izveidot atkārtoti izmantojamus pielāgotus HTML elementus. Šajā modelī katrs mikro priekšgals tiek ieviests kā tīmekļa komponente, ko pēc tam var apvienot lapā, izmantojot standarta HTML iezīmēšanas valodu. Šī pieeja piedāvā labu elastību un savietojamību, taču prasa rūpīgu plānošanu un koordināciju, lai nodrošinātu konsekvenci un izvairītos no nosaukumu konfliktiem.

Piemērs: Liels mediju uzņēmums veido ziņu vietni. Mikro priekšgals "rakstu attēlošana", mikro priekšgals "video atskaņotājs" un mikro priekšgals "komentāru sadaļa" tiek ieviesti kā tīmekļa komponentes. Šīs komponentes pēc tam var dinamiski ielādēt un apvienot lapā, pamatojoties uz attēloto saturu.

Priekšrocības:

• Laba elastība
• Savietojamība
• Atkārtota izmantošana

Trūkumi:

• Nepieciešama rūpīga plānošana un koordinācija
• Iespējami nosaukumu konflikti
• Pārlūkprogrammu saderības apsvērumi (lai gan pastāv polifili)

4. Izpildlaika integrācija, izmantojot JavaScript

Šis modelis ietver mikro priekšgalu dinamisku ielādi un renderēšanu, izmantojot JavaScript. Centrālā orķestratora komponente ir atbildīga par dažādu mikro priekšgalu ielādi un renderēšanu lapā. Šī pieeja piedāvā maksimālu elastību un kontroli, taču prasa rūpīgu atkarību un maršrutēšanas pārvaldību.

Piemērs: Daudznacionāls telekomunikāciju uzņēmums veido klientu apkalpošanas portālu. Mikro priekšgals "kontu pārvaldība", mikro priekšgals "norēķinu informācija" un mikro priekšgals "problēmu novēršana" tiek dinamiski ielādēti, izmantojot JavaScript, pamatojoties uz lietotāja profilu un uzdevumu, ko viņš mēģina veikt. Centrālā maršrutētājs nosaka, kuru mikro priekšgalu ielādēt, pamatojoties uz URL.

Priekšrocības:

• Maksimāla elastība un kontrole
• Dinamiska ielāde un renderēšana

Trūkumi:

• Sarežģīta ieviešana
• Nepieciešama rūpīga atkarību un maršrutēšanas pārvaldība
• Iespējamie veiktspējas sašaurinājumi
• Palielināti drošības apsvērumi

5. Izpildlaika integrācija, izmantojot Edge Side Includes (ESI)

ESI ir iezīmēšanas valoda, kas ļauj dinamiski iekļaut satura fragmentus lapā malu serverī (piemēram, CDN). Šo modeli var izmantot, lai apvienotu mikro priekšgalus malu serverī, nodrošinot ātru un efektīvu renderēšanu. Tomēr ESI ir ierobežots pārlūkprogrammu atbalsts un to var būt grūti atkļūdot.

Piemērs: Globāls e-komercijas mazumtirgotājs izmanto CDN, lai nodrošinātu savu vietni. Mikro priekšgals "produktu ieteikumi" tiek renderēts, izmantojot ESI un iekļauts produkta detalizētās informācijas lapā. Tas ļauj mazumtirgotājam personalizēt ieteikumus, pamatojoties uz lietotāja pārlūkošanas vēsturi, neietekmējot lapas veiktspēju.

Priekšrocības:

• Ātra un efektīva renderēšana
• Uzlabota veiktspēja

Trūkumi:

• Ierobežots pārlūkprogrammu atbalsts
• Grūti atkļūdot
• Nepieciešama specializēta infrastruktūra

6. Izpildlaika integrācija, izmantojot Server Side Includes (SSI)

Līdzīgi kā ESI, SSI ir direktīva, kas ļauj iekļaut failus tīmekļa lapā serverī. Lai gan tas ir mazāk dinamisks nekā dažas citas iespējas, tas nodrošina pamata kompozīcijas mehānismu. To parasti izmanto ar vienkāršākām vietnēm un tas ir retāk sastopams mūsdienu mikro priekšgalu arhitektūrās.

Piemērs: Neliels starptautisks tiešsaistes grāmatnīca izmanto SSI, lai iekļautu kopīgu galveni un kājeni visās savas vietnes lapās. Galvene un kājene tiek glabātas atsevišķos failos un iekļautas, izmantojot SSI direktīvas.

Priekšrocības:

• Vienkārša ieviešana

Trūkumi:

• Ierobežota elastība
• Nav piemērota sarežģītām mikro priekšgalu arhitektūrām

Pareizā arhitektūras modeļa izvēle

Labākais arhitektūras modelis jūsu mikro priekšgala ieviešanai ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp:

• Jūsu lietojumprogrammas sarežģītība: Vienkāršām lietojumprogrammām var būt pietiekama būvēšanas laika integrācija vai iframe. Sarežģītākām lietojumprogrammām piemērotākas var būt tīmekļa komponentes vai uz JavaScript balstīta integrācija.
• Nepieciešamā neatkarības pakāpe: Ja jums ir nepieciešama maksimāla neatkarība un elastība, labākā izvēle ir izpildlaika integrācija, izmantojot JavaScript vai tīmekļa komponentes.
• Jūsu komandas prasmes un pieredze: Izvēlieties modeli, ar kuru jūsu komanda jūtas ērti un kam ir prasmes to ieviest.
• Jūsu infrastruktūra un rīki: Pārliecinieties, ka jūsu infrastruktūra un rīki atbalsta izvēlēto modeli.
• Veiktspējas prasības: Apsveriet katra modeļa veiktspējas ietekmi un izvēlieties to, kas vislabāk atbilst jūsu vajadzībām.

Praktiski apsvērumi mikro priekšgalu ieviešanai

Mikro priekšgala arhitektūras ieviešana prasa rūpīgu plānošanu un izpildi. Šeit ir daži praktiski apsvērumi, kas jāpatur prātā:

• Nosakiet skaidras robežas: Nosakiet skaidras robežas starp mikro priekšgaliem, lai nodrošinātu to patiesu neatkarību.
• Definējiet kopēju saskarni: Definējiet kopēju saskarni saziņai starp mikro priekšgaliem, lai nodrošinātu savietojamību.
• Ieviesiet stabilu maršrutēšanas mehānismu: Ieviesiet stabilu maršrutēšanas mehānismu, lai nodrošinātu, ka lietotāji var nemanāmi pārvietoties starp mikro priekšgaliem.
• Pārvaldiet kopīgās atkarības: Rūpīgi pārvaldiet kopīgās atkarības, lai izvairītos no konfliktiem un nodrošinātu konsekvenci.
• Ieviesiet visaptverošu testēšanas stratēģiju: Ieviesiet visaptverošu testēšanas stratēģiju, lai nodrošinātu, ka mikro priekšgali labi sadarbojas.
• Uzraugiet veiktspēju: Uzraugiet mikro priekšgalu veiktspēju, lai identificētu un novērstu jebkādus sašaurinājumus.
• Nosakiet skaidru īpašumtiesību: Katra mikro priekšgala skaidras īpašumtiesības piešķiriet konkrētai komandai.
• Dokumentējiet visu: Dokumentējiet mikro priekšgalu arhitektūru, dizainu un ieviešanu, lai nodrošinātu, ka visi ir vienisprātis.
• Drošības apsvērumi: Ieviesiet stingrus drošības pasākumus, lai aizsargātu lietojumprogrammu no ievainojamībām.

Mikro priekšgalu ieviešanas reālās pasaules piemēri

Vairākas organizācijas ir veiksmīgi ieviesušas mikro priekšgalu arhitektūras, lai veidotu mērogojamas un uzturamas tīmekļa lietojumprogrammas. Šeit ir daži piemēri:

• Spotify: Spotify izmanto mikro priekšgalus, lai veidotu savu darbvirsmas lietojumprogrammu. Dažādas komandas ir atbildīgas par dažādām lietojumprogrammas daļām, piemēram, mūzikas atskaņotāju, meklēšanas funkcionalitāti un sociālajām funkcijām.
• IKEA: IKEA izmanto mikro priekšgalus, lai veidotu savu e-komercijas vietni. Dažādas komandas ir atbildīgas par dažādām vietnes daļām, piemēram, produktu katalogu, iepirkumu grozu un norēķināšanās procesu.
• DAZN: DAZN, sporta straumēšanas pakalpojums, izmanto mikro priekšgalus, lai veidotu savu tīmekļa lietojumprogrammu. Tas ļauj viņiem neatkarīgi atjaunināt funkcijas dažādos sporta veidos un reģionos.
• OpenTable: OpenTable, tiešsaistes restorānu rezervēšanas pakalpojums, izmanto mikro priekšgalus, lai pārvaldītu dažādus savas platformas aspektus, tādējādi nodrošinot ātrākus izstrādes un izvietošanas ciklus.

Secinājums

Mikro priekšgali piedāvā pārliecinošu arhitektūras pieeju mērogojamu, uzturamu un noturīgu tīmekļa lietojumprogrammu veidošanai. Lai gan tie rada dažas problēmas, ieguvumi no palielināta izstrādes ātruma, uzlabotas uzturēšanas un tehnoloģiju daudzveidības var būt ievērojami. Rūpīgi apsverot dažādus arhitektūras modeļus un praktiskus apsvērumus, organizācijas var veiksmīgi ieviest mikro priekšgalus un gūt labumu no šīs spēcīgās pieejas. Galvenais ir izvēlēties pareizo modeli savām specifiskajām vajadzībām un ieguldīt nepieciešamajā infrastruktūrā, rīkos un apmācībā, lai nodrošinātu veiksmīgu ieviešanu. Tā kā tīmekļa lietojumprogrammu sarežģītība turpina pieaugt, mikro priekšgali, visticamāk, kļūs par arvien svarīgāku arhitektūras modeli modernu, mērogojamu un uzturamu lietotāja saskarņu veidošanai.