ウェブアプリケーションのためのマイクロサービスアーキテクチャ

マイクロサービスアーキテクチャ：パターンとベストプラクティス

マイクロサービスアーキテクチャは、アプリケーションを小さな独立したサービスの集合として構築することです。各サービスは特定のビジネス機能に焦点を当て、独自のデータベースを持ち、独立してデプロイできます。このアプローチは柔軟性とスケーラビリティを提供しますが、注意深く管理する必要がある複雑さも導入します。

サービスの境界：適切な分割を見つける

マイクロサービスアーキテクチャにおける最も重要な決定は、サービス間の境界をどこに引くかです。最善のアプローチは、サービスをビジネス機能に合わせることです。ユーザーサービスはユーザーアカウントとプロファイルを処理します。注文サービスは注文を処理します。支払いサービスは支払いを処理します。各サービスは、データとロジックを含む完全なビジネスドメインを所有します。

有用なテクニックは、適切に構造化されたモノリスから始めて、進みながら境界を特定することです。モノリス内で関心事を分離する際に自然に現れるパターンは、多くの場合、マイクロサービスの適切な境界です。ドメインを理解する前にサービスに分割すると、分散モノリスになり、両方の悪いところを取ることになります。

サービス間の通信

サービスは互いに通信する必要があります。主なアプローチは2つあります。同期通信（HTTPまたはgRPCリクエスト）と非同期通信（キューやイベントバスを介したメッセージ）です。同期はよりシンプルですが、結合を生み出します。注文サービスが支払いサービスを呼び出し、支払いサービスが遅い場合、注文サービスも遅くなります。

非同期通信はサービスを疎結合にします。注文サービスは注文が作成されたときにイベントを発行します。支払いサービスはこのイベントをリッスンし、支払いを処理します。支払いサービスがダウンしている場合、イベントはキューに残り、復旧したときに処理されます。これはより回復力がありますが、理解するのが難しくなります。

データ管理

各サービスは自身のデータを所有する必要があります。注文サービスは独自のデータベースを持ち、ユーザーサービスも独自のものを持ち、データベースを直接共有しません。この独立性こそが、サービスを独立してスケーラブルかつデプロイ可能にするものです。しかし、それはまた、複数のサービスにまたがる操作（ユーザーのすべての注文を表示するなど）には、サービス間の調整が必要であることを意味します。

サーガパターンは、複数のサービスにまたがるトランザクションを管理する一般的な方法です。単一のデータベーストランザクションの代わりに、操作を一連のローカルトランザクションに分割し、各トランザクションには、問題が発生した場合に元に戻す補償アクションがあります。

運用の複雑さ

マイクロサービスには、かなりの運用投資が必要です。サービスが互いに発見できるようにサービスディスカバリが必要です。クライアントに単一のエントリポイントを提供するAPIゲートウェイが必要です。複数のサービスにまたがるリクエストをデバッグするための分散トレーシングが必要です。集中ログと監視が必要です。各サービスに自動化されたデプロイメントパイプラインが必要です。

この運用の複雑さが、マイクロサービスがすべてのプロジェクトに適しているわけではない主な理由です。小規模なチームにとっては、複数のサービスを管理するオーバーヘッドがメリットを上回ります。大規模な組織にとっては、独立性とスケーラビリティが投資に見合う価値があります。