Одной из ключевых перспектив, открывающихся в результате использования распределенных систем и сервис-ориентированных архитектур, является возникновение новых возможностей повторного использования функциональности. Применение микросервисов позволяет пользоваться какой-либо функциональной возможностью различными способами и для достижения различных целей. Это свойство может приобрести особую важность при обдумывании порядка использования клиентами наших программ. Прошли те времена, когда можно было думать узконаправленно либо о сайте для настольного компьютера, либо о мобильном приложении. Теперь следует думать обо всех многочисленных способах, которые нужны для построения хитросплетений всех возможностей для веб-приложений, простых приложений, мобильных веб-приложений, приложений для планшетных компьютеров или переносных устройств. Организациям, перестающим мыслить весьма узкими категориями и переходящим к осмыслению глобальных возможностей привлечения клиентов, нужны соответствующие архитектуры, которые могут идти в ногу с новым мышлением.
При работе с микросервисами нужно думать о том, что мы открываем стыки, адресуемые внешним частям. По мере изменения обстоятельств мы может сделать что-нибудь иначе. При работе с монолитным приложением у меня зачастую был только один крупномодульный стык, пригодный для использования извне. При возникновении потребности его разбиения для получения чего-либо более полезного мне нужен был молоток! Способы разбиения на части существующих монолитных систем в надежде превратить эти части в пригодные к повторному использованию и перекомпоновке микросервисы будут рассматриваться в главе 5.
Если вы работаете в организации среднего размера или крупной, то, скорее всего, знаете, что такое большая, противная, унаследованная от прошлых времен система, стоящая где-то в углу. Никто не хочет к ней даже прикасаться. Но ваша компания не может без нее работать, несмотря на то что она написана на каком-то странном варианте Фортрана и работает только на оборудовании, которое следовало бы списать лет 25 назад. Почему же никто эту систему не заменил? Вы знаете почему: это слишком объемная и рискованная работа.
А в случае использования отдельных небольших по объему сервисов с их заменой на более подходящую реализацию или даже полным удалением справиться гораздо легче. Часто ли вам приходилось удалять более 100 строк кода в день без особых переживаний? При работе с микросервисами, у которых зачастую примерно такой же объем кода, психологический барьер, мешающий их перезаписи или полному удалению, весьма низок.
Команды, использующие подходы, связанные с микросервисами, не видят ничего страшного в полной переработке сервиса, когда это потребуется, и даже в полном избавлении от него, когда потребность в нем отпадет. Когда исходный код состоит всего из нескольких сотен строк, какая-либо эмоциональная привязка к нему практически отсутствует, а стоимость его замены совсем не велика.
Сервис-ориентированная архитектура (Service-oriented Architecture (SOA)) представляет собой подход в проектировании, при котором несколько сервисов работают совместно для предоставления некоего конечного набора возможностей. Под сервисом здесь обычно понимается полностью отдельный процесс операционной системы. Связь между такими сервисами осуществляется через сетевые вызовы, а не через вызовы методов в границах процесса.
SOA появилась в качестве подхода для борьбы с проблемами больших монолитных приложений. Этот подход был направлен на обеспечение возможности повторного использования программных средств, чтобы два и более приложения для конечного пользователя могли применять одни и те же сервисы. Он был направлен на то, чтобы упростить поддержку или переделку программных средств, поскольку теоретически, пока семантика сервиса не претерпит существенных изменений, мы можем заменить один сервис другим, никого не ставя об этом в известность.
В сущности, SOA является весьма здравой затеей. Но, несмотря на приложенные к этому существенные усилия, прийти к консенсусу о том, как именно достичь успеха в разработке SOA, пока не удается. По-моему, в нашей отрасли отсутствует целостный взгляд на эту проблему и различные производители в этой области не представили какие-либо стройно изложенные и убедительные альтернативы.
Многие проблемы на пути развития SOA, по сути, имеют отношение к сложностям, связанным с протоколами обмена данными (например, SOAP), поставщиками связующих программных средств, отсутствием методик, позволяющих определить степень детализации сервисов, или неверными методиками выбора мест разделения системы. На страницах этой книги мы попытаемся найти решение каждой из этих проблем. Циник может предположить, что поставщики скооперировались (и в некоторых случаях выступили единым фронтом) в вопросах продвижения SOA с целью продать как можно больше своих продуктов и эти самые продукты дискредитировали саму цель SOA.
Общие рассуждения на тему SOA не помогут вам понять, как можно что-то большое разбить на малые части. В них нет ничего, что помогло бы понять, что это большое на самом деле является слишком большим. Не раскрыт в них в достаточной степени и мир реальных вещей, нет практических способов, позволяющих не допустить чрезмерной связанности сервисов. Многое недосказано, в том числе то, какие подвохи могут подстерегать вас на пути реализации SOA.
Использование микросервисов связано с потребностями реального мира, и для того, чтобы добиться построения качественной SOA, требуется лучше разбираться в системах и архитектурах. Поэтому о микросервисах лучше думать как о конкретном подходе к SOA, в том же ключе, в котором XP или Scrum являются конкретными подходами к разработке гибких программных систем.
Если разобраться, многие преимущества архитектуры на основе микросервисов возникают из присущей ей детализированности и того факта, что она дает намного больше вариантов решения проблем. Но можно ли достичь таких же преимуществ с помощью подобных технологий декомпозиции?
Эта весьма стандартная технология декомпозиции, встроенная практически в любой язык программирования, предусматривает разбиение исходного кода на несколько библиотек. Эти библиотеки могут предоставляться сторонними разработчиками или создаваться вашей собственной организацией.
Библиотеки обеспечивают способ совместного использования функциональных возможностей различными командами и службами. Например, я могу создать пригодный для повторного использования набор полезных утилит для сбора данных или, возможно, библиотеку создания статистических данных. Команды могут сосредоточиться на разработке таких библиотек, а сами библиотеки могут использоваться повторно. Но есть в их применении и некоторые недостатки.
Во-первых, утрачивается технологическая разнородность. Как правило, библиотеки должны быть написаны на том же языке или в крайнем случае запускаться на той же самой платформе. Во-вторых, утрачивается та легкость, с которой можно расширять части системы независимо друг от друга. Далее, если только не используются динамически подключаемые библиотеки, вы не можете развернуть новую библиотеку, не свернув весь процесс, поэтому сокращается возможность изолированного развертывания измененного кода. И, возможно, критики отметят отсутствие явных стыков, на основе которых можно предпринять безопасные для архитектуры меры обеспечения отказоустойчивости системы.
У совместно используемых библиотек есть свое место применения. Когда вы поймете, что создаете код не конкретно для своей области бизнеса, а для решения более общей задачи и этот код захочется повторно использовать в рамках всей организации, он станет явным кандидатом на превращение в совместно используемую библиотеку. Но делать это нужно с известной долей осторожности. Общий код, используемый для обмена данными между сервисами, может стать той самой точкой, которая создаст их неразрывную связь. Этот вопрос еще будет рассматриваться в главе 4.
Сервисы могут и должны широко применять библиотеки сторонних разработчиков для повторного использования общего кода. Но всего необходимого нам библиотеки не дают.
В некоторых языках имеются собственные технологии модульной декомпозиции, выходящие за рамки простых библиотек. Они позволяют в некоторой степени управлять жизненным циклом модулей, допуская их развертывание в запущенном процессе и предоставляя возможность вносить изменения, не останавливая весь процесс.
В качестве одной из технологий подхода к модульной декомпозиции стоит упомянуть спецификацию динамической плагинной (модульной) шины для создания Java-приложений — Open Source Gateway Initiative (OSGI). В самом языке Java понятие «модули» отсутствует, и чтобы увидеть его добавленным к языку, придется, видимо, ждать выхода Java 9. Спецификация OSGI, появившаяся в качестве среды, позволяющей устанавливать дополнительные модули (плагины) в Eclipse Java IDE, используется в данное время в качестве способа подгонки модульной концепции в Java посредством библиотеки.
Проблема OSGI-спецификации в том, что в ней предпринимается попытка применения таких вещей, как управление жизненным циклом модулей без достаточной поддержки в самом языке. Это увеличивает трудозатраты авторов модулей на выполнение приемлемой изоляции модулей. В рамках процесса намного легче попасть в ловушку придания модулям излишней взаимосвязанности, вызывая тем самым возникновение всяческих проблем. Мой собственный опыт работы с OSGI, совпадающий с опытом коллег, работающих в этой же области, подсказывает, что даже при наличии сильной команды применение OSGI может легко превратиться в еще больший источник осложнений, несопоставимых с обеспечиваемыми преимуществами.