Micro Serviços

Os micro serviços são uma maneira conceber a arquitetura interna de um sistema onde as funcionalidades são vistas como serviços independentes. Por exemplo, em um sistema de comércio eletrônico poderia ser dividido em: catálogo de produtos, estoque, carrinho de compras, pagamento, entrega, entre outros. A Figura 1 ilustra um exemplo de como poderia ser organizado um sistema baseado em micro serviços.

Figura 1 - Exemplo de arquitetura baseada em micro serviços.

Neste tipo de arquitetura cada micro serviço é executado de uma maneira separada dos demais serviços, inclusive, é comum utilizarem recursos de virtualização e/ou docker para se isolar os serviço em máquinas distintas. Esse tipo de abordagem possui semelhanças com as técnicas de modularização que são comuns no desenvolvimento de aplicações nativas para desktops.

Porém,com o advento da Web, muitas aplicações passaram a ser instaladas em servidores o que acarretou novas complicações, entre elas, a necessidade de se suportar diversos clientes simultaneamente. Assim, por mais que pudessem ser estruturados de maneira modular, os sistemas escritos para Web eram instalados como um sistema monolítico, ou seja, o sistema inteiro (com todos seus módulos) era instalado no servidor. Como consequência, para se escalar um sistema Web se necessitava reinstalar todo os sistema em um segundo servidor.

Voltando ao exemplo de um sistema de comércio eletrônico, imagine uma situação onde a funcionalidade do catálogo de produtos se mostre como a mais acessada pelos usuários e, portanto, aquela que realmente consome recursos de processamento. Agora, imagine que o sistema foi construído de maneira monolítica, portanto, para suportar um número crescente de usuários devemos instalar esse sistema num outro servidor. Porém, nesse cenário teremos que instalar toda a aplicação mesmo sabendo que apenas a funcionalidade do catálogo de produtos que demanda por recursos.

Com o passar do tempo, novas tecnologias foram surgindo o que permite que hoje pensemos em construir sistema na Web com uma arquitetura baseada em pequenos serviços. Exemplos das principais tecnologias que hoje estão disponíveis e que auxiliam a construção de serviços: Serviços Web em REST, manipulação de dados em JSON, virtualização/docker, entre muitas outras. A seguir vamos discutir as principais vantagens e desvantagens dessa abordagem.

Principais Vantagens

Escalabilidade Independente: Cada micro serviço pode ser escalado de forma independente, permitindo dimensionar apenas os componentes que estão recebendo um aumento de carga, ao invés de escalar toda a aplicação.

Time to marketing: facilita o reuso de funcionalidades no desenvolvimento de novas aplicações, o que pode reduzir o tempo de desenvolvimento.

Resiliência: Se um serviço falhar, isso não necessariamente afetará toda a aplicação, já que outros serviços podem continuar funcionando.

Desacoplamento: Cada micro serviço pode ser desenvolvido, implantado e escalado de forma independente, o que permite a evolução de cada serviço de maneira autônoma.

Tecnologia: Cada micro serviço pode ser desenvolvido em uma linguagem de programação diferente, o que permite a utilização da melhor tecnologia para cada serviço.

Evolução Tecnológica: Como cada micro serviço é independente, é mais fácil adotar novas tecnologias e atualizar componentes sem afetar o sistema como um todo.

Facilidade de Deploy: Micro serviços podem ser implantados separadamente, facilitando o processo de implantação contínua e permitindo atualizações frequentes.

Desenvolvimento Independente: Equipes podem trabalhar de forma independente em diferentes micro serviços, acelerando o desenvolvimento e permitindo atualizações mais rápidas.

Principais Desvantagens

Complexidade Operacional: Gerenciar e operar um grande número de micro serviços pode aumentar a complexidade operacional, exigindo ferramentas e práticas específicas para monitoramento, implantação, escalonamento e manutenção.

Overhead de Comunicação: Comunicação entre micro serviços geralmente é feita através de redes, o que pode introduzir latência e overhead de rede, especialmente em sistemas distribuídos.

Testabilidade: Testar sistemas baseados em micro serviços pode ser mais complexo do que testar sistemas monolíticos, devido à necessidade de testes de integração entre os diversos serviços.

Padronização: É necessário ter padrões claros e consistentes para o desenvolvimento, implantação e operação dos micro serviços, o que pode exigir um esforço adicional para garantir a conformidade em toda a organização.

Escalabilidade Granular: Embora os micro serviços ofereçam escalabilidade independente, a granularidade da escalabilidade pode ser um desafio, especialmente se os serviços tiverem dependências complexas entre si.

Gerenciamento de Versões: Com múltiplos micro serviços em execução, o gerenciamento de versões e compatibilidade entre diferentes versões de serviços pode se tornar um desafio, especialmente em ambientes de implantação contínua.

Segurança: A segurança em um ambiente de micro serviços pode ser mais complexa devido à necessidade de proteger várias interfaces de comunicação e pontos de entrada.

Cultura Organizacional: A mudança para uma arquitetura baseada em micro serviços pode exigir uma mudança na cultura organizacional, incluindo uma abordagem mais colaborativa entre equipes e uma mentalidade orientada a serviços.

Arquitetura de Micro Serviços

A arquitetura de micro serviços é uma abordagem de arquitetura de software que consiste em dividir uma aplicação em um conjunto de serviços independentes, cada um executando um processo de negócio específico. Cada serviço é construído em torno de uma ou mais funcionalidades de negócio e pode ser implantado, escalado e gerenciado de forma independente. Os micro serviços se comunicam entre si através de APIs, geralmente usando protocolos de comunicação como HTTP, REST, gRPC, entre outros.

Um tipo de arquitetura de micro serviços que tem ganhado popularidade nos últimos anos é a arquitetura de cloud-native, que é projetada para ser executada em ambientes de nuvem e aproveitar os recursos e serviços oferecidos por plataformas de nuvem como AWS, Azure, Google Cloud, entre outros. A arquitetura de cloud-native é caracterizada por ser altamente distribuída, resiliente, escalável e elástica, e geralmente é baseada em contêineres e orquestradores de contêineres.

Numa arquitetura de micro serviços, existe pelo menos dois tipos de workflows bastante conhecidos, são eles: coreografia e orquestração. Na coreografia, cada micro serviço é responsável por coordenar suas próprias ações, enquanto na orquestração, um serviço central é responsável por coordenar as ações dos demais serviços. A escolha entre coreografia e orquestração depende do contexto e dos requisitos do sistema, e ambas as abordagens têm vantagens e desvantagens.

Eclipse MicroProfile

O Eclipse MicroProfile é uma iniciativa de código aberto que visa acelerar a inovação em micro serviços baseados em Java. O MicroProfile foi criado em 2016 por um grupo de empresas e indivíduos que estavam interessados em promover tecnologias de micro serviços para a plataforma Java. O objetivo do MicroProfile é fornecer um conjunto de especificações e APIs que podem ser usadas para construir e implantar aplicativos de micro serviços baseados em Java.

O MicroProfile é baseado em tecnologias e padrões de código aberto, incluindo Java EE, JAX-RS, CDI, JSON-P, JSON-B, JWT, OpenAPI, entre outros. O MicroProfile também se integra com outras tecnologias de código aberto, como Kubernetes, Docker, Prometheus, Jaeger, entre outros. O MicroProfile é projetado para ser leve, modular e fácil de usar, e é adequado para construir aplicativos de micro serviços que são executados em ambientes de nuvem.

Exercícios 📝

Referências 📚

Eclipse MicroProfile White Paper 2019. Disponível em:

https://microprofile.io/resources/#white-paper

Saavedra, Cesar. Hands-On Enterprise Java Microservices with Eclipse MicroProfile: Build and optimize your microservice architecture with Java. Packt Publishing. Edição do Kindle.

CC BY 4.0 DEED