माइक्रोसर्विस आर्किटेक्चर में ठोस सिद्धांतों को अपनाने के लाभ

परिचय

माइक्रो सर्विसेस आर्किटेक्चर स्केलेबल, स्वतंत्र और लचीला सॉफ्टवेयर सिस्टम के निर्माण के लिए एक प्रमुख पैटर्न बन गया है। हालांकि, वितरित सेवाओं के लिए एकांत अनुप्रयोगों से बदलाव नई जटिलताएं शुरू करती है - सेवाओं, अस्पष्ट सीमाओं और परीक्षण और तैनाती में कठिनाई के बीच तंग युग्मन। माइक्रोसर्विस डिज़ाइन के लिए SOLID सिद्धांतों को लागू करने से इन चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। इन पांच ऑब्जेक्ट-उन्मुख डिजाइन दिशानिर्देशों को जब सेवा सीमाओं और अंतर-सेवा संचार के अनुकूल हो, उन सेवाओं का उत्पादन करना जो बनाए रखने, पैमाने और विकसित करने में आसान हैं। यह लेख प्रत्येक सिद्धांत का पता लगाता है, माइक्रोसर्विस में इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग, और ठोस लाभ संगठन प्राप्त कर सकते हैं।

SOLID सिद्धांत क्या हैं?

SOLID रॉबर्ट सी मार्टिन (Uncle Bob) द्वारा शुरू एक संक्षिप्त संक्षिप्त शब्द है जो पांच डिज़ाइन सिद्धांतों का प्रतिनिधित्व करता है जो रखरखाव योग्य और एक्स्टेंसिबल ऑब्जेक्ट-ओन्मुख कोड को प्रोत्साहित करते हैं। एक माइक्रोसर्विस संदर्भ में, ये सिद्धांत उन दोनों के बीच अलग-अलग, केंद्रित सेवाओं और स्पष्ट अनुबंधों का अनुवाद करते हैं।

एकल उत्तरदायित्व सिद्धांत (SRP)

एक वर्ग या मॉड्यूल में एक होना चाहिए, और केवल एक ही कारण में परिवर्तन होना चाहिए। माइक्रोसर्विस में, इसका मतलब है कि प्रत्येक सेवा को एक ही व्यवसाय क्षमता या सबडोमेन के मालिक होना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक ऑर्डर मैनेजमेंट सर्विस को केवल ऑर्डर लाइफसाइकल इवेंट्स को संभालना चाहिए, भुगतान प्रसंस्करण या सूची ट्रैकिंग नहीं करना चाहिए। यह परिवर्तनों के विस्फोट त्रिज्या को कम करता है और स्वतंत्र रूप से तैनात सेवाओं को बनाता है।

ओपन / क्लोज्ड प्रिंसिपल (OCP)

सॉफ्टवेयर संस्थाओं को एक्सटेंशन के लिए खुला होना चाहिए लेकिन संशोधन के लिए बंद होना चाहिए। माइक्रोसर्विस के लिए लागू सेवाओं को स्थिर इंटरफेस (API या घटना अनुबंध) को उजागर करना चाहिए जिसे मौजूदा कोड को संशोधित किए बिना नई सुविधाओं के साथ बढ़ाया जा सकता है। यह अक्सर संस्करण एपीआई, इवेंट स्कीमा डेवलपमेंट या प्लगइन आर्किटेक्चर के माध्यम से हासिल किया जाता है।

Liskov प्रतिस्थापन सिद्धांत (LSP)

एक सुपरक्लास में ऑब्जेक्ट्स को प्रोग्राम की शुद्धता को प्रभावित किए बिना एक उपश्रेणी की वस्तुओं के साथ बदल दिया जाना चाहिए। माइक्रोसर्विस के लिए, एलएसपी यह सुनिश्चित करता है कि एक सर्विस इंटरफेस के विभिन्न कार्यान्वयन (जैसे, एक भुगतान गेटवे जो स्ट्राइप से पेपल तक स्विच कर सकता है) लगातार व्यवहार करता है और उपभोक्ताओं को तोड़ने के बिना स्वैप किया जा सकता है।

इंटरफ़ेस अलगाव सिद्धांत (आईएसपी)

कई ग्राहक-विशिष्ट इंटरफेस एक सामान्य उद्देश्य इंटरफ़ेस से बेहतर हैं। माइक्रोसर्विस में, यह प्रत्येक उपभोक्ता की जरूरतों के अनुरूप छोटे, केंद्रित एपीआई या इवेंट परिभाषाओं का अनुवाद करता है। उदाहरण के लिए, एक ग्राहक सेवा प्रोफ़ाइल पुनर्प्राप्ति, एड्रेस प्रबंधन और वफादारी स्थिति के लिए अलग-अलग समापन बिंदुओं को उजागर कर सकती है, बजाय एक एक एक एकाधिकारी "ग्राहक" मार्ग।

निर्भरता उलटा सिद्धांत (डीआईपी)

अमूर्तता पर निर्भर करता है, नहीं concretions. माइक्रोसर्विस में सेवाओं को अन्य सेवाओं के लिए हार्डकोडेड संदर्भों के बजाय संदेश ब्रोकर, एपीआई गेटवे, या सर्विस मेष जैसे अमूर्त इंटरफेस पर निर्भर होना चाहिए। यह स्वैपिंग कार्यान्वयन को सक्षम बनाता है, सर्किट ब्रेकर पेश करता है, या व्यावसायिक तर्क को बदलने के बिना कैशिंग परतों को जोड़ सकता है।

क्यों SOLID सिद्धांत Microservices में क्रिटिकल हैं

माइक्रोसर्विस को स्वाभाविक रूप से स्पष्ट सीमाओं, ढीले युग्मन और उच्च सामंजस्य की आवश्यकता होती है। SOLID सिद्धांत इन गुणों को प्राप्त करने के लिए एक सिद्ध ढांचा प्रदान करते हैं। उनके बिना, टीम अक्सर "वितरण मोनोलिथ" जैसे विरोधी पैटरों में पड़ती है, जहां सेवाओं को साझा डेटाबेस या चटटी एपीआई के माध्यम से कसकर युग्मित किया जाता है। SOLID लागू करने से वास्तुकला स्तर पर चिंताओं को अलग करने से रोकता है।

इसके अलावा, चूंकि सेवाओं की संख्या बढ़ती है, परिवर्तन की लागत तेजी से बढ़ जाती है अगर निर्भरता का प्रबंधन नहीं किया जाता है। SOLID सिद्धांत निर्भरता को स्पष्ट और अव्यवस्थित रखते हैं, जिससे टीमों को स्वतंत्र रूप से सेवाओं को विकसित करने की अनुमति मिलती है। यह सीधे माइक्रोसर्विस के लक्ष्यों के साथ संरेखित होता है: स्वतंत्र तैनाती, स्केलिंग और लचीलापन।

माइक्रोसर्विस में SOLID सिद्धांतों को लागू करने के लाभ

उन्नत रखरखाव

जब प्रत्येक सेवा की एक जिम्मेदारी होती है, तो एक सेवा को संशोधित करना शायद ही कभी दूसरों को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, एक प्रमाणीकरण सेवा के लिए एक नया उपयोगकर्ता सत्यापन कदम जोड़ने के लिए उपयोगकर्ता प्रोफ़ाइल सेवा में बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है। यह अलगाव काफी कम हो जाता है प्रतिगमन परीक्षण गुंजाइश और तैनाती जोखिम। टीमें अपने स्वयं के तालमेल पर व्यक्तिगत सेवाओं को अपडेट जारी कर सकती हैं, जिससे प्रसव चक्र में तेजी आती है।

बेहतर स्केलेबिलिटी

SRP और ISP के साथ डिजाइन की गई सेवाएं स्वाभाविक रूप से अधिक दानेदार हैं। यह दानेदारता संगठनों को केवल उन घटकों को स्केल करने की अनुमति देती है जो उच्च मांग का अनुभव करते हैं। उदाहरण के लिए, एक वीडियो स्ट्रीमिंग प्लेटफॉर्म अपनी मेटाडाटा लुकअप सेवा से स्वतंत्र रूप से अपनी ट्रांसकोडिंग सेवा को स्केल कर सकता है। क्योंकि निर्भरताओं को उलटा (डीआईपी) किया जाता है, जिससे सेवा को स्केल करने की आवश्यकता नहीं होती है।

ग्रेटर लचीलापन और पुन: प्रयोज्यता

इंटरफ़ेस अलगाव यह सुनिश्चित करता है कि सेवाओं को केवल वही पता चलता है जो उपभोक्ताओं की आवश्यकता होती है। यह युग्मन को कम करता है और उन इंटरफेस को कई उपभोक्ताओं के बीच पुन: उपयोग करने योग्य बनाता है। उदाहरण के लिए, ईमेल, एसएमएस और पुश नोटिफिकेशन के लिए अलग-अलग इंटरफेस के साथ एक अधिसूचना सेवा को बिना किसी बदलाव के ऑर्डर, बिलिंग और खाता सेवाओं द्वारा पुन: उपयोग किया जा सकता है। ओपन / बंद सिद्धांत मौजूदा इंटरफेस को बदलने के बिना नए अधिसूचना चैनलों (जैसे वेबसॉकेट) को जोड़ने में सक्षम बनाता है।

बेहतर परीक्षण

अच्छी तरह से परिभाषित इंटरफेस के साथ पृथक सेवाएं परीक्षण के लिए बहुत आसान हैं। यूनिट एक ऐसी सेवा का परीक्षण करती है जो कंक्रीट सेवाओं के बजाय अमूर्तता (डीआईपी) पर निर्भर करती है, डेवलपर्स को मॉक या स्टब का उपयोग करने की अनुमति देती है। एकीकरण परीक्षण सरल हो जाता है क्योंकि प्रत्येक सेवा को परीक्षण दोहन के खिलाफ अलगाव में चलाया जा सकता है। उच्च परीक्षण कवरेज में कम उत्पादन की घटनाओं और तेजी से प्रतिक्रिया लूप्स की ओर जाता है।

दोष सहिष्णुता और लचीलापन

डीआईपी का पालन करके, सेवाएं संदेश कतार या सेवा जाल प्रॉक्सी जैसे अमूर्त संचार चैनलों पर निर्भर करती हैं। ये अमूर्तन सेवा तर्क को बदलने के बिना रिट्रीज़, टाइमआउट, सर्किट ब्रेकर और बल्कहेड्स को लागू कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक ऑर्डर सेवा जो संदेश ब्रोकर (डीआईपी) के माध्यम से भुगतान की घटनाओं को भेजती है, भले ही भुगतान सेवा अस्थायी रूप से अनुपलब्ध हो, तब भी कार्य करना जारी रहेगा जब बाद में प्रसंस्करण के लिए घटनाओं को रजाई दी जाती है।

Easier Onboarding और टीम स्वायत्तता

जब सेवा एसआरपी और आईएसपी का पालन करती है, तो उनकी जिम्मेदारियां स्पष्ट और सीमित होती हैं। नए डेवलपर्स एक सेवा के उद्देश्य को जल्दी से समझ सकते हैं। टीम दूसरों के गहरे ज्ञान की आवश्यकता के बिना संबंधित सेवाओं का एक सेट स्वामित्व कर सकती है। यह स्वायत्त, क्रॉस-फंक्शनल टीमों के प्रकारों को सक्षम बनाता है जो माइक्रो सर्विसेज़ वादा करते हैं।

माइक्रोसर्विस में SOLID का प्रैक्टिकल अनुप्रयोग

एसआरपी के साथ सेवा बाउंड्री परिभाषित करना

अपने डोमेन को बाध्य संदर्भों में विघटित करके शुरू करें। प्रत्येक संदर्भ एक सेवा बन जाता है। उदाहरण के लिए, एक ई-कॉमर्स सिस्टम में, कैटलॉग, कार्ट, ऑर्डर, भुगतान, शिपमेंट और समीक्षा के लिए अलग-अलग सेवाएं पैदा करें। प्रत्येक सेवा अपने डेटा और व्यापार नियमों का मालिक है। "उपयोगिता सेवा" बनाने से बचें जो जिम्मेदारियों को मिलाती है।

OCP और ISP के साथ स्थिर इंटरफेस डिजाइन करना

प्रोटोबफ, ओपनएपीआई या एसिंकएपीआई का उपयोग करके इंटरफ़ेस परिभाषाएं (संविदाएं) बनाएं। सुनिश्चित करें कि ये इंटरफेस संस्करण और एक्स्टेंसिबल हैं। उदाहरण के लिए, एक "आदेश" घटना में उन फ़ील्ड शामिल होनी चाहिए जिनके बारे में आप सुनिश्चित हैं, लेकिन वैकल्पिक गुणों के माध्यम से भविष्य के क्षेत्रों की अनुमति दें। मौजूदा लोगों को संशोधित करने के बजाय नए समापन बिंदुओं या संदेश प्रकारों को जोड़कर ब्रेकिंग परिवर्तनों से बचें।

LSP के साथ संस्थापन को सुनिश्चित करना

जब एकाधिक सेवाएं समान इंटरफ़ेस (जैसे एकाधिक भुगतान गेटवे एडाप्टर) को लागू करती हैं, तो अनुबंध को मानकीकृत करती हैं। एकीकरण परीक्षण लिखें जो किसी भी कार्यान्वयन को सत्यापित करते हैं, अपेक्षित व्यवहार का पालन करते हैं (उदाहरण के लिए, भुगतान स्वीकार करना एक सफलता या असफलता को लगातार त्रुटि कोड के साथ लौटाता है)। इससे स्वैपिंग गेटवे सुरक्षित हो जाता है।

संदेश और सेवा मेष के साथ उलटा निर्भरता

सेवा के बजाय A सेवा के लिए एक प्रत्यक्ष HTTP कॉल बनाता है, सेवा A संदेश ब्रोकर (Kafka, RabbitMQ) को एक घटना प्रकाशित करता है या एक सेवा जाल (Istio, Linkerd) का उपयोग करता है। सेवा जाल रिट्री, टाइमआउट और सर्किट ब्रेकिंग नीतियों को संभाल सकता है। सेवा के अंदर व्यापार तर्क A अंतर्निहित नेटवर्क के लिए अज्ञेय रहता है।

चुनौतियां और विचार

माइक्रो सर्विसेस में SOLID सिद्धांतों को लागू करना चुनौतियों के बिना नहीं है। ओवर-सेगमेंटेशन (ISP ने बहुत आक्रामक तरीके से लागू किया) चैट इंटरफेस और बहुत सारी सेवाओं का कारण बन सकता है, जिससे परिचालन ओवरहेड बढ़ जाता है। इसी तरह, सख्त SRP टीमों को काम की हर छोटी इकाई के लिए माइक्रो सर्विसेज़ बनाने का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप "नैनो सर्विसेज़" में शामिल हो सकता है। शेष महत्वपूर्ण है।

एक अन्य चुनौती संस्करण और पिछड़े संगतता है। ओसीपी के बाद सावधानीपूर्वक deprecation नीतियों की आवश्यकता होती है। स्कीमा रजिस्ट्री जैसे उपकरण (Confluent Schema Registry, Apicurio) संगतता स्तर का प्रबंधन करने में मदद कर सकते हैं।

अंत में, टीम संस्कृति और संगठनात्मक संरेखण के मामले। स्पष्ट स्वामित्व और संचार के बिना, यहां तक कि अच्छी तरह से परिभाषित SOLID सेवाएं संगठनात्मक आदतों (जैसे, साझा डेटाबेस या साझा पुस्तकालयों) के माध्यम से मिलकर बन सकती हैं। सतत एकीकरण और देवऑप्स प्रथाओं को स्वतंत्र तैनाती का समर्थन करना चाहिए।

निष्कर्ष

माइक्रो सर्विस आर्किटेक्चर में SOLID सिद्धांतों को अपनाने के लिए एक रजत बुलेट नहीं है, लेकिन यह उन बिल्डिंग सिस्टम के लिए एक शक्तिशाली गाइड है जो रखरखाव योग्य, स्केलेबल और लचीला हैं। स्पष्ट जिम्मेदारियों, स्थिर अनुबंध, प्रतिस्थापनता, ठीक-ग्रेन इंटरफेस और उलटा निर्भरता पर ध्यान केंद्रित करके, टीम वितरित प्रणालियों के कई सामान्य नुकसान से बच सकती है। अपफ्रंट डिज़ाइन में निवेश को सिस्टम बढ़ने और विकसित होने के रूप में भुगतान करता है। आगे पढ़ने के लिए, मार्टिन Fowler के ] का पता लगाएं माइक्रोसर्विस , मूल SOL]