Moderne Architekturen - Microservices und Microfrontends

Die heutige Softwareentwicklung hat sich von monolithischen Architekturen zu modernen Ansätzen wie Microservices und Microfrontends entwickelt. Diese Architekturmodelle ermöglichen es Unternehmen, agiler und flexibler auf sich ändernde Anforderungen zu reagieren und ihre Software in modularer Form zu entwickeln, zu warten und zu skalieren.

Die Beudeutung von Microservices

Die Microservices-Architektur zerlegt eine Anwendung in kleinere, unabhängige Dienste, die jeweils eine bestimmte Funktion erfüllen. Diese Dienste können unabhängig voneinander entwickelt, getestet, bereitgestellt und skaliert werden. Die Herausforderung liegt darin, die Kommunikation zwischen den Diensten effizient zu gestalten. Hier kommt das API-Management ins Spiel. API-Gateways, Service Discovery und Load Balancing sind essenzielle Werkzeuge, um die Kommunikation zu organisieren und zu optimieren.

Weiterentwicklung zur Microfrontend Architektur

Ähnlich wie bei Microservices geht es bei Microfrontends darum, die Benutzeroberfläche in kleinere, eigenständige Teile zu zerlegen. Diese werden von verschiedenen Teams entwickelt und können unabhängig voneinander aktualisiert werden. Die Herausforderung besteht darin, die verschiedenen Microfrontends zu orchestrieren, um eine nahtlose Benutzererfahrung zu gewährleisten. Hierbei können Technologien wie Web Components, Single-Spa oder ähnliche Ansätze verwendet werden, um die Microfrontends zu integrieren.

Gängige Technologie-Stacks

Microservices:

• Backend-Technologien: Spring Boot (Java), Node.js, Flask (Python)
• Datenbanken: PostgreSQL, MongoDB, Redis
• Kommunikation: RESTful APIs, gRPC
• Containerisierung & Orchestrierung: Docker, Kubernetes
• API-Management: API Gateway (z.B. Netflix Zuul, Kong)
• Service Discovery: Netflix Eureka, Consul

Microfrontends:

• Frontend-Frameworks: React, Angular, Vue.js
• Orchestrierung: Single-SPA, Web Components
• Styling: CSS-in-JS (z.B. Styled Components), SASS
• Kommunikation: REST APIs, GraphQL
• State Management: Redux, MobX

Beispiel für Microservices:

Angenommen, ein E-Commerce-Unternehmen verwendet Microservices, um verschiedene Aspekte seiner Plattform zu verwalten. Das "Order Team" ist für die Auftragsverarbeitung zuständig und könnte eine API wie folgt entwickeln (verwendet Spring Boot):

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @PostMapping
    public ResponseEntity<Order> createOrder(@RequestBody OrderRequest orderRequest) {
        Order order = orderService.createOrder(orderRequest);
        return ResponseEntity.ok(order);
    }

    @GetMapping("/{orderId}")
    public ResponseEntity<Order> getOrder(@PathVariable Long orderId) {
        Order order = orderService.getOrder(orderId);
        return ResponseEntity.ok(order);
    }

    // Weitere Endpunkte und Logik...
}

Beispiel für Microfrontends:

Nehmen wir an, ein Reiseunternehmen verwendet Microfrontends, um seine Benutzeroberfläche zu verwalten. Das "Checkout Team" ist für den Zahlungsvorgang verantwortlich und entwickelt eine React-Komponente:

import React, { useState } from 'react';

const Checkout = () => {
    const [paymentMethod, setPaymentMethod] = useState('');

    const handlePaymentMethodChange = (event) => {
        setPaymentMethod(event.target.value);
    };

    const handleCheckout = () => {
        // Zahlungsprozess hier durchführen
    };

    return (
        <div>
            <h2>Checkout</h2>
            <select value={paymentMethod} onChange={handlePaymentMethodChange}>
                <option value="creditCard">Kreditkarte</option>
                <option value="paypal">PayPal</option>
            </select>
            <button onClick={handleCheckout}>Bezahlen</button>
        </div>
    );
};

export default Checkout;

Skalierbarkeit der Entwicklung

Die Verwendung von Microservices und Microfrontends ermöglicht es Software-Teams, unabhängig voneinander zu arbeiten und sich auf spezifische Aufgaben oder Funktionalitäten zu konzentrieren. Im Beispiel des E-Commerce-Unternehmens können das "Order Team" und das "Checkout Team" parallel arbeiten, ohne sich gegenseitig zu behindern. Die Teams können ihre Dienste eigenständig entwickeln, testen und bereitstellen, was die Geschwindigkeit und Effizienz erhöht.

Die Skalierung von Software-Teams wird erleichtert, da neue Teams für neue Funktionalitäten oder Dienste hinzugefügt werden können, ohne die bestehenden Teams zu beeinträchtigen. Jedes Team kann seine Dienste horizontal skalieren, um steigende Lasten zu bewältigen. Zum Beispiel kann das "Order Team" mehr Instanzen seines Dienstes hinzufügen, um mit einem höheren Bestellvolumen umzugehen, während das "Checkout Team" seine Komponenten für den Zahlungsvorgang unabhängig skalieren kann.

Die klare Abgrenzung der Verantwortlichkeiten und die minimale Abhängigkeit zwischen den Teams fördern eine agile Entwicklung und ermöglichen es, schneller auf Marktveränderungen zu reagieren.