Microservices là gì? Tại sao nó lại được ưa chuộng? Làm thế nào để thiết kế và triển khai nó hiệu quả? Đây là những câu hỏi mà nhiều lập trình viên và nhà quản lý dự án quan tâm khi nghe đến thuật ngữ này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích cho bạn về khái niệm, lợi ích và những thách thức của công nghệ microservices, cũng như cách áp dụng nó vào các dự án phần mềm khác nhau.

Sơ lược về Microservices.

Microservices là gì?

Microservices là một cách để xây dựng các ứng dụng bằng cách kết hợp nhiều dịch vụ nhỏ, mỗi dịch vụ đều có chức năng riêng biệt và có thể hoạt động độc lập. Mục đích của microservices là tăng khả năng mở rộng, linh hoạt và bảo trì của ứng dụng, bằng cách giảm sự phụ thuộc giữa các thành phần.

Bạn có thể hình dung microservices như một chiếc xe hơi, trong đó mỗi bộ phận của xe như động cơ, bánh xe, phanh, v.v. là một dịch vụ riêng biệt. Mỗi bộ phận có thể được thay thế, sửa chữa hoặc nâng cấp mà không ảnh hưởng đến các bộ phận khác. Nếu bạn muốn tăng tốc độ của xe, bạn chỉ cần nâng cấp động cơ, chứ không cần thay đổi toàn bộ xe. Nếu bạn muốn thay đổi màu sắc của xe, bạn chỉ cần sơn lại vỏ xe, chứ không cần tháo lắp lại các bộ phận khác.

Tương tự như vậy, khi bạn xây dựng một ứng dụng bằng microservices, bạn có thể thêm, bớt hoặc sửa đổi các dịch vụ một cách linh hoạt, mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ ứng dụng. Bạn cũng có thể sử dụng các công nghệ khác nhau cho từng dịch vụ, ví dụ như ngôn ngữ lập trình, cơ sở dữ liệu, khung phát triển, v.v. Bạn cũng có thể triển khai các dịch vụ trên các máy chủ khác nhau, để tận dụng tài nguyên và tăng hiệu suất.

Một số ví dụ về Microservices.

Microservices là một kiến trúc phát triển phần mềm, trong đó ứng dụng được chia thành các thành phần nhỏ độc lập, có khả năng thực hiện các chức năng cụ thể. Một số ví dụ về microservices là:

- Cung cấp các hoạt động CRUD cho một loại thực thể cụ thể, ví dụ như khách hàng, sự kiện, v.v. Dịch vụ này sẽ có vai trò giữ khả năng duy trì dữ liệu trong cơ sở dữ liệu.

- Xử lý các yêu cầu thanh toán từ khách hàng, ví dụ như kiểm tra số dư, xác nhận giao dịch, gửi hóa đơn, v.v. Dịch vụ này sẽ có vai trò xử lý logic nghiệp vụ và giao tiếp với các hệ thống bên ngoài.

- Cung cấp giao diện người dùng web cho các chức năng của ứng dụng, ví dụ như hiển thị danh sách sản phẩm, cho phép đặt hàng, v.v. Dịch vụ này sẽ có vai trò tạo ra các trang web động và tương tác với các dịch vụ khác.

Microservices và những lợi ích mang lại.

Phương pháp microservices là một cách tiếp cận để xây dựng các ứng dụng bằng cách chia nhỏ chúng thành các dịch vụ nhỏ, độc lập và có thể triển khai riêng lẻ. Phương pháp này mang lại nhiều lợi ích cho các nhà phát triển và doanh nghiệp, chẳng hạn như:

- Tăng năng suất và tập trung của các nhóm làm việc, vì mỗi nhóm chỉ chịu trách nhiệm cho một dịch vụ cụ thể và có thể sử dụng công nghệ phù hợp nhất cho nhiệm vụ đó.

- Tăng tốc độ triển khai và cập nhật các ứng dụng, vì mỗi dịch vụ có thể được phát triển và triển khai độc lập, không cần phải chờ đợi toàn bộ ứng dụng sẵn sàng.

- Giảm thiểu rủi ro và tác động của các lỗi và sự cố bảo mật, vì mỗi dịch vụ được cô lập và không ảnh hưởng đến các dịch vụ khác trong ứng dụng.

- Tăng khả năng tương thích và tích hợp với các phương pháp luận và công cụ hiện đại như CI/CD, Agile, Docker, Kubernetes, FlexDeploy…

- Tăng khả năng mở rộng và linh hoạt của các ứng dụng, vì mỗi dịch vụ có thể được điều chỉnh theo nhu cầu sử dụng và tài nguyên của hệ thống.

Thiết kế kiến trúc Microservices cân tuân thủ 6 điều này.

Kiến trúc microservice là một phương pháp để xây dựng các ứng dụng bằng cách chia nhỏ chúng thành các dịch vụ nhỏ, độc lập và có thể triển khai riêng lẻ. Để thiết kế kiến trúc microservice một cách hiệu quả, bạn cần tuân thủ một số nguyên tắc và mẫu thiết kế sau:

- Nguyên tắc đơn trách nhiệm: Mỗi dịch vụ chỉ nên thực hiện một chức năng kinh doanh trong một ngữ cảnh giới hạn và không phụ thuộc vào các dịch vụ khác.

- Nguyên tắc khớp nối lỏng lẻo: Các dịch vụ nên giao tiếp với nhau thông qua các giao diện đơn giản và không trạng thái, như RESTful API, để giảm thiểu sự phức tạp và tăng tính linh hoạt.

- Nguyên tắc đóng gói: Các dịch vụ nên được triển khai và quản lý độc lập, có thể sử dụng các công nghệ, ngôn ngữ và cơ sở dữ liệu khác nhau.

- Nguyên tắc tự quản lý: Các dịch vụ nên có khả năng tự điều chỉnh, tự phục hồi và tự mở rộng theo nhu cầu sử dụng và tài nguyên của hệ thống.

- Mẫu thiết kế cổng API: Cổng API là một thành phần trung gian giữa các máy khách và các dịch vụ, có nhiệm vụ chuyển tiếp các yêu cầu, xác thực danh tính, cân bằng tải, bảo mật và giám sát.

- Mẫu thiết kế khám phá dịch vụ: Khám phá dịch vụ là một thành phần trung tâm quản lý thông tin về các dịch vụ hiện có trong hệ thống, cho phép các dịch vụ đăng ký, bỏ đăng ký và tìm kiếm các dịch vụ khác.

Microservices ưu và nhược điểm.

Không nghệ phủ nhận Microservices mang lại nhiều ưu điểm nhưng bên cạnh đó, nó cũng có những  nhược điểm cho việc phát triển và vận hành ứng dụng. Hãy cùng tìm hiểu ưu và nhược điểm của Microservices.

Ưu điểm:

- Microservices tăng khả năng mở rộng và linh hoạt của ứng dụng. Các dịch vụ có thể được triển khai trên nhiều máy chủ, tận dụng tài nguyên phần cứng hiệu quả hơn.

- Microservices giảm thiểu sự phụ thuộc và dễ dàng kiểm thử. Mỗi dịch vụ chỉ có một chức năng duy nhất, tuân theo nguyên lý trách nhiệm đơn. Các dịch vụ có thể được thay đổi hoặc nâng cấp một cách độc lập, không ảnh hưởng đến các dịch vụ khác.

- Microservices cho phép chu kỳ phát hành nhanh hơn. Các nhóm phát triển có thể làm việc song song trên các dịch vụ khác nhau, sử dụng các công nghệ và ngôn ngữ lập trình phù hợp nhất. Các dịch vụ cũng có thể được triển khai liên tục, không cần phải đợi toàn bộ ứng dụng sẵn sàng.

Nhược điểm:

- Microservices tăng độ phức tạp của hệ thống phân tán. Các nhà phát triển phải giải quyết các vấn đề như độ trễ mạng, cân bằng tải, giao tiếp giữa các dịch vụ, bảo mật và xác thực. Các công cụ quản lý và giám sát cũng cần được thiết lập để theo dõi trạng thái của các dịch vụ.

- Microservices tiêu tốn nhiều tài nguyên hơn. Mỗi dịch vụ trong kiến trúc microservices đều có môi trường chạy và lưu trữ riêng biệt. Do đó, trong một số trường hợp, một dịch vụ nhỏ nhất cũng có thể chiếm nhiều tài nguyên bằng một ứng dụng đơn khối. Ngoài ra, việc phát triển các dịch vụ cũng yêu cầu nhiều nhóm, hệ thống quản lý mã nguồn, quy trình kiểm thử và kịch bản triển khai tự động hơn.

- Microservices yêu cầu các khuôn khổ điều phối phức tạp như Kubernetes. Việc triển khai một ứng dụng theo kiến trúc microservices không chỉ là việc tạo ra một số dịch vụ độc lập và triển khai chúng lên mạng cùng với một tệp cấu hình để kết nối các dịch vụ lại với nhau. Các nhà phát triển cần sử dụng các khuôn khổ điều phối như Kubernetes để quản lý việc khởi tạo, theo dõi, điều chỉnh và xóa bỏ các dịch vụ.

Lời kết.

Sau khi đọc những chia sẻ của Hatex, bạn đã nắm được khái niệm, lợi ích, ưu điểm và nhược điểm của Microservices - một kiến trúc phần mềm hiện đại. Chúng tôi hy vọng rằng, bạn sẽ có thể áp dụng Microservices vào các dự án phát triển phần mềm trong tương lai.