Zarządzanie stanem mikrousług odnosi się do zasad, technik i narzędzi stosowanych przy projektowaniu, koordynowaniu i nadzorowaniu trwałości, przetwarzania i przepływu danych w sieci niezależnie wdrażalnych, luźno powiązanych mikrousług, które tworzą rozproszony system zorientowany na usługi. Jako poddyscyplina inżynierii oprogramowania zarządzanie stanem mikrousług może zrewolucjonizować tworzenie, wdrażanie i skalowanie aplikacji w różnych branżach i przypadkach użycia.
Zarządzanie stanem w tradycyjnych systemach monolitycznych zwykle wiąże się z wykorzystaniem centralnej bazy danych lub innych współdzielonych rozwiązań do przechowywania danych, co ułatwia śledzenie i utrzymanie integralności danych. Jednak mikrousługi wprowadzają dodatkowe wyzwania w zarządzaniu stanem, ponieważ każda usługa jest samodzielna i odpowiedzialna za własną trwałość danych, komunikację i zarządzanie. Wraz z rosnącą popularnością technologii przetwarzania w chmurze i konteneryzacji mikrousługi szybko zyskały na popularności ze względu na ich elastyczność, możliwość ponownego użycia i skalowalność, co sprawia, że zarządzanie stanem staje się istotnym problemem dla twórców oprogramowania i architektów.
Jedną z naczelnych zasad zarządzania stanem mikrousług jest tzw. architektura „share-nothing”, co oznacza, że każda usługa działa niezależnie i nie współdzieli żadnych danych, zasobów ani logiki aplikacji z innymi usługami w systemie. Ta zasada projektowania łagodzi wiele wyzwań tradycyjnie związanych z zarządzaniem stanem w systemach rozproszonych, takich jak transakcje rozproszone, spójność danych i opóźnienia. Jednak przyjęcie podejścia polegającego na braku udostępniania stwarza również nowe wyzwania, takie jak zapewnienie spójności danych w wielu niezależnych usługach i zajęcie się komunikacją między usługami, które wymagają danych z innych usług.
Strategie wdrażania efektywnego zarządzania stanem w mikroserwisach obejmują:
- Eksternalizacja stanu: przechowując stan poza samymi mikrousługami (np. w bazach danych, pamięci podręcznej lub innych zewnętrznych systemach pamięci masowej), programiści mogą zapewnić, że mikrousługi pozostaną bezstanowe, dzięki czemu będą bardziej przenośne, skalowalne i łatwe do zrozumienia. Takie podejście może wymagać wdrożenia ostatecznych modeli spójności w celu utrzymania spójności danych między usługami.
- Obsługa sesji stanowych: w niektórych przypadkach mikrousługi mogą wymagać zarządzania stanem na poziomie sesji w celu śledzenia interakcji użytkownika lub zachowania informacji kontekstowych na wszystkich ścieżkach wykonania. Można to osiągnąć za pomocą rozproszonych systemów buforowania lub przechowywania lub stosując mechanizmy uwierzytelniania oparte na tokenach do zarządzania stanem sesji.
- Wzorce Saga: Aby zachować spójność danych w wielu mikrousługach w przypadku braku transakcji rozproszonych, programiści mogą użyć wzorca Saga, który opiera się na dzieleniu złożonych transakcji na serię mniejszych, przyrostowych kroków, które można koordynować za pomocą asynchronicznego przesyłania wiadomości lub innego zdarzenia- mechanizmy napędzane.
- Projektowanie oparte na domenie: organizując mikrousługi wokół domen biznesowych i odpowiednio modelując ich struktury danych i wzajemne połączenia, programiści mogą zapewnić bardziej naturalne, intuicyjne rozwiązania do zarządzania stanem, które odzwierciedlają rzeczywiste wymagania i ograniczenia.
- Źródła zdarzeń: technika ta polega na utrwalaniu wszelkich zmian stanu systemu w postaci sekwencji zdarzeń, które można następnie odtworzyć w celu przywrócenia stanu systemu. Strategia ta nie tylko pozwala na łatwe skalowanie, ale także zapewnia wbudowane ścieżki audytu i możliwości zaawansowanej analityki.
Firmom chcącym wdrożyć architektury mikrousług i rozwiązania do zarządzania stanem AppMaster zapewnia zintegrowane środowisko programistyczne (IDE), które usprawnia proces tworzenia skalowalnych, łatwych w utrzymaniu aplikacji backendowych, internetowych i mobilnych. Generując kod w oparciu o wizualnie zaprojektowane modele danych i procesy biznesowe, AppMaster umożliwia programistom tworzenie i wdrażanie aplikacji nawet 10 razy szybciej i przy trzykrotnie większej efektywności kosztowej, bez gromadzenia długu technicznego. Dzięki obsłudze baz danych zgodnych z Postgresql i wydajnych, bezstanowych aplikacji backendowych generowanych w Go, AppMaster zapewnia niezrównaną skalowalność i wydajność w zastosowaniach korporacyjnych i wymagających dużego obciążenia.
Co więcej, skupienie się AppMaster na generowaniu aplikacji od podstaw przy każdej aktualizacji planu zapewnia, że rozwiązania do zarządzania stanem można stale udoskonalać i ulepszać bez ręcznej interwencji, zapewniając wszechstronną podstawę do utrzymywania stanu w różnorodnej gamie mikrousług. Zautomatyzowane generowanie przez platformę dokumentacji Swagger (Open API) i skryptów migracji baz danych jeszcze bardziej upraszcza proces wdrażania stanu i zarządzania nim w systemach rozproszonych, umożliwiając przedsiębiorstwom każdej wielkości osiąganie celów dzięki najnowocześniejszym technikom i narzędziom tworzenia oprogramowania.
