Panduan Memulakan Seni Bina Mikroservis: Perkara Utama daripada Reka Bentuk hingga Amalan

Seni bina mikroservis, sebagai pendekatan pembangunan perisian yang popular, membina aplikasi sebagai satu set perkhidmatan kecil dan autonomi yang berkomunikasi melalui rangkaian. Berbanding dengan seni bina monolitik tradisional, mikroservis boleh membawa kebolehskalaan, fleksibiliti dan toleransi kerosakan yang lebih baik. Walau bagaimanapun, mikroservis juga memperkenalkan kerumitan, memerlukan reka bentuk dan pelaksanaan yang teliti. Artikel ini bertujuan untuk menyediakan panduan permulaan seni bina mikroservis untuk pemula, membantu anda memahami konsep teras, prinsip reka bentuk dan kemahiran praktikal mikroservis.

I. Konsep Teras Seni Bina Mikroservis

Sebelum mendalami seni bina mikroservis, adalah penting untuk memahami konsep teras berikut:

1. Perkhidmatan (Service): Modul perisian yang digunakan secara bebas dan mempunyai tanggungjawab tunggal. Setiap perkhidmatan harus bertanggungjawab untuk menyelesaikan fungsi perniagaan tertentu.

2. Autonomi (Autonomous): Setiap perkhidmatan harus dapat digunakan, dinaik taraf dan diperluas secara bebas tanpa menjejaskan perkhidmatan lain. Ini bermakna perkhidmatan harus digandingkan seboleh-bolehnya dan berkomunikasi melalui API yang ditakrifkan dengan jelas.

3. Reka Bentuk Dipacu Domain (Domain-Driven Design, DDD): DDD ialah kaedah pembangunan perisian yang menekankan pemodelan perisian sebagai koleksi konsep domain. Dalam seni bina mikroservis, DDD boleh membantu kita mengenal pasti dan membahagikan sempadan perkhidmatan, memastikan setiap perkhidmatan tertumpu pada domain perniagaan yang ditakrifkan dengan jelas.

4. Gerbang API (API Gateway): Bertindak sebagai titik masuk untuk pelanggan mengakses kluster mikroservis, bertanggungjawab untuk penghalaan permintaan, pengesahan kebenaran, kawalan trafik dan fungsi lain.

5. Penemuan Perkhidmatan (Service Discovery): Membenarkan perkhidmatan mencari dan menyambung secara dinamik ke perkhidmatan lain semasa masa jalan.

6. Barisan Mesej (Message Queue): Digunakan untuk komunikasi tak segerak antara perkhidmatan, merealisasikan penggandingan dan meningkatkan kebolehskalaan sistem. Barisan mesej biasa termasuk Kafka, RabbitMQ, dll.

7. Transaksi Teragih (Distributed Transaction): Oleh kerana mikroservis ialah sistem teragih, kaedah pengurusan transaksi tradisional tidak lagi sesuai. Penyelesaian transaksi teragih perlu digunakan, seperti corak Saga.

II. Prinsip Reka Bentuk Seni Bina Mikroservis

Berikut ialah beberapa prinsip utama yang perlu diikuti semasa mereka bentuk seni bina mikroservis:

1. Prinsip Tanggungjawab Tunggal (Single Responsibility Principle): Setiap perkhidmatan harus bertanggungjawab untuk hanya satu fungsi perniagaan, mengelakkan perkhidmatan daripada menjadi terlalu besar.

2. Konteks Terikat (Bounded Context): Bahagikan aplikasi kepada berbilang konteks terikat, setiap konteks sepadan dengan domain perniagaan tertentu. Perkhidmatan harus direka bentuk di sekitar konteks terikat untuk memastikan ketekalan dalaman perkhidmatan.

3. Keutamaan API (API-First): Sebelum mereka bentuk perkhidmatan, tentukan dahulu API perkhidmatan. API harus jelas, stabil dan mudah digunakan.

4. Automasi (Automation): Automasi adalah kunci kepada seni bina mikroservis. Penggunaan, ujian, pemantauan dan penskalaan automatik boleh meningkatkan kecekapan pembangunan dan kebolehpercayaan sistem dengan ketara.

5. Toleransi Kerosakan (Fault Tolerance): Dalam seni bina mikroservis, pergantungan antara perkhidmatan boleh menyebabkan kerosakan lata. Oleh itu, langkah-langkah perlu diambil untuk meningkatkan toleransi kerosakan sistem, seperti menggunakan pemutus litar, mekanisme percubaan semula dan fius.

6. Kebolehperhatian (Observability): Memantau kesihatan sistem mikroservis adalah penting. Pelbagai metrik perlu dikumpul dan dianalisis, seperti kependaman permintaan, kadar ralat dan penggunaan sumber, untuk mengenal pasti dan menyelesaikan masalah tepat pada masanya.

III. Langkah Praktikal Seni Bina Mikroservis

Berikut ialah langkah praktikal untuk membina seni bina mikroservis dari awal:

1. Tentukan Domain Perniagaan: Pertama, analisis domain perniagaan aplikasi secara mendalam dan kenal pasti fungsi perniagaan teras. Kaedah DDD boleh digunakan untuk membahagikan aplikasi kepada berbilang konteks terikat.

2. Bahagikan Sempadan Perkhidmatan: Tentukan sempadan perkhidmatan berdasarkan domain perniagaan dan konteks terikat. Setiap perkhidmatan harus direka bentuk di sekitar domain perniagaan yang ditakrifkan dengan jelas.

3. Tentukan API: Tentukan API yang jelas dan stabil untuk setiap perkhidmatan. API harus menggunakan gaya RESTful dan didokumenkan menggunakan OpenAPI (Swagger).```yaml openapi: 3.0.0 info: title: User Service version: 1.0.0 paths: /users/{userId}: get: summary: Get user by ID parameters: - name: userId in: path required: true schema: type: integer responses: '200': description: Successful operation content: application/json: schema: type: object properties: id: type: integer name: type: string

4.  **Pilih Tindanan Teknologi:** Pilih tindanan teknologi yang sesuai untuk pasukan dan projek anda. Tindanan teknologi microservices yang biasa termasuk:
    *   **Bahasa Pengaturcaraan:** Java (Spring Boot), Go (Golang), Node.js (Express.js), C# (.NET)
    *   **Pengkontenaan:** Docker
    *   **Pengorkestraan Kontena:** Kubernetes, Docker Swarm
    *   **Gerbang API:** Kong, Apigee, Tyk
    *   **Penemuan Perkhidmatan:** Eureka, Consul, etcd
    *   **Barisan Mesej:** Kafka, RabbitMQ
    *   **Pengurusan Konfigurasi:** Spring Cloud Config, Consul
    *   **Pemantauan:** Prometheus, Grafana, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)

5.  **Bina Perkhidmatan:** Bina setiap perkhidmatan menggunakan tindanan teknologi yang dipilih. Pastikan setiap perkhidmatan mematuhi prinsip tanggungjawab tunggal, dan boleh digunakan dan diskala secara bebas.

6.  **Laksanakan Gerbang API:** Konfigurasikan gerbang API untuk menghalakan permintaan pelanggan ke perkhidmatan yang sepadan. Gerbang API juga boleh mengendalikan pengesahan, kebenaran, kawalan trafik dan fungsi lain.

7.  **Gunakan Perkhidmatan:** Gunakan teknologi pengkontenaan untuk membungkus perkhidmatan ke dalam imej, dan gunakan sistem pengorkestraan kontena untuk menggunakan ke dalam kluster.

8.  **Konfigurasikan Penemuan Perkhidmatan:** Konfigurasikan mekanisme penemuan perkhidmatan supaya perkhidmatan boleh mencari dan menyambung secara dinamik ke perkhidmatan lain.

9.  **Laksanakan Komunikasi Tak Segerak:** Gunakan barisan mesej untuk melaksanakan komunikasi tak segerak antara perkhidmatan. Contohnya, Kafka boleh digunakan untuk menghantar acara pendaftaran pengguna ke perkhidmatan e-mel, yang bertanggungjawab untuk menghantar e-mel alu-aluan.

10. **Laksanakan Pemantauan:** Konfigurasikan sistem pemantauan untuk mengumpul dan menganalisis pelbagai metrik. Gunakan papan pemuka untuk menggambarkan data pemantauan dan tetapkan amaran untuk mengesan dan menyelesaikan masalah tepat pada masanya.

## IV. Cadangan Alat

Berikut ialah beberapa alat praktikal yang boleh digunakan semasa membina seni bina microservices:

*   **Spring Boot:** Rangka kerja Java yang popular untuk membina aplikasi Spring peringkat pengeluaran yang berdiri sendiri dengan pantas.

*   **Kubernetes:** Sistem pengorkestraan kontena sumber terbuka untuk mengautomasikan penggunaan, penskalaan dan pengurusan aplikasi yang dikontenakan.

*   **Docker:** Platform pengkontenaan untuk membungkus, mengedar dan menjalankan aplikasi.*   **Kafka:** Platform pemprosesan aliran teragih untuk membina saluran data masa nyata dan aplikasi aliran.

*   **Prometheus:** Sistem pemantauan dan amaran sumber terbuka untuk mengumpul dan menganalisis data siri masa.

*   **Grafana:** Alat visualisasi data untuk mencipta papan pemuka dan memvisualisasikan data pemantauan.

## V. Monolit vs. Mikroservis: Pertimbangan Pilihan

Perbincangan menyebut bahawa Stack Overflow boleh berkembang kepada 100 juta pengguna di bawah seni bina monolit, manakala Amazon menggunakan beribu-ribu mikroservis untuk berkembang. Ini menekankan bahawa kunci untuk memilih seni bina monolit atau mikroservis adalah memahami keperluan perniagaan dan keupayaan pasukan, dan bukannya mengejar trend teknologi secara membuta tuli.

Kelebihan seni bina monolit termasuk:

*   **Memudahkan pembangunan dan penggunaan:** Semua kod berada dalam satu repositori kod, yang mudah dibina, diuji dan digunakan.
*   **Memudahkan pengurusan transaksi:** Kaedah pengurusan transaksi tradisional boleh digunakan dengan lebih mudah untuk aplikasi monolit.
*   **Mengurangkan kerumitan operasi dan penyelenggaraan:** Hanya satu aplikasi yang perlu diurus, mengurangkan kos operasi dan penyelenggaraan.

Kelebihan seni bina mikroservis termasuk:

*   **Meningkatkan kebolehskalaan:** Setiap perkhidmatan boleh diskala secara bebas, memperuntukkan sumber mengikut keperluan.
*   **Meningkatkan fleksibiliti:** Tindanan teknologi yang berbeza boleh digunakan untuk membina perkhidmatan yang berbeza.
*   **Meningkatkan toleransi kesalahan:** Kegagalan satu perkhidmatan tidak akan menjejaskan perkhidmatan lain.
*   **Menggalakkan autonomi pasukan:** Setiap pasukan boleh membangunkan dan menggunakan perkhidmatan mereka sendiri secara bebas.

Oleh itu, apabila memilih seni bina, adalah perlu untuk menimbang faktor-faktor di atas dan membuat keputusan berdasarkan keadaan khusus. Jika aplikasi anda agak mudah dan saiz pasukan anda kecil, maka seni bina monolit mungkin pilihan yang lebih baik. Jika aplikasi anda sangat kompleks, saiz pasukan anda besar dan anda memerlukan kebolehskalaan dan fleksibiliti yang tinggi, maka seni bina mikroservis mungkin lebih sesuai untuk anda.

## VI. KesimpulanSeni bina mikroservis ialah pendekatan pembangunan perisian yang berkuasa, yang mampu memberikan kebolehskalaan, fleksibiliti dan toleransi kerosakan yang lebih baik. Walau bagaimanapun, mikroservis juga memperkenalkan kerumitan, memerlukan reka bentuk dan pelaksanaan yang teliti. Artikel ini menyediakan panduan pengenalan kepada seni bina mikroservis, dengan harapan dapat membantu anda memahami konsep teras, prinsip reka bentuk dan teknik praktikal mikroservis, dengan itu berjaya membina aplikasi berasaskan mikroservis. Ingat, tiada penyelesaian ajaib, memilih seni bina yang sesuai memerlukan pertimbangan komprehensif terhadap keperluan perniagaan, keupayaan pasukan dan tindanan teknologi. <!-- Seni bina mikroservis ialah pendekatan pembangunan perisian yang berkuasa, yang mampu memberikan kebolehskalaan, fleksibiliti dan toleransi kerosakan yang lebih baik. Walau bagaimanapun, mikroservis juga memperkenalkan kerumitan, memerlukan reka bentuk dan pelaksanaan yang teliti. Artikel ini menyediakan panduan pengenalan kepada seni bina mikroservis, dengan harapan dapat membantu anda memahami konsep teras, prinsip reka bentuk dan teknik praktikal mikroservis, dengan itu berjaya membina aplikasi berasaskan mikroservis. Ingat, tiada penyelesaian ajaib, memilih seni bina yang sesuai memerlukan pertimbangan komprehensif terhadap keperluan perniagaan, keupayaan pasukan dan tindanan teknologi. -->