Redécouverte de l'architecture logicielle avec des motifs de conception essentiels pour les microservices

Les microservices transforment le paysage du développement logiciel. En déconstruisant des applications volumineuses en services plus petits et autonomes, ils défendent une architecture système plus agile et scalable. Cependant, cette nouvelle adaptabilité introduit sa part de complexité. C’est ici que les modèles de conception entrent en jeu : des plans éprouvés qui aident à atténuer les défis courants.

Voici un voyage au cœur de cinq modèles de conception des microservices cruciaux qui promettent de guider le développement en 2025, illustrés par des exemples simples.

1. Modèle du Passerelle API

Imaginez naviguer sur une boutique en ligne. Le site web se connecte à divers services backend—gérant les profils utilisateur, les commandes et les paiements. Liaison directe de votre application à tous ces services peut la ralentir et compliquer la maintenance. C’est ici que la Passerelle API joue un rôle central.

Solution :

La Passerelle API fonctionne comme un point d’entrée unifié, recevant les requêtes client et les dirigeant vers les services backend appropriés.

Fonctionnement :

• Le client émet une requête à la Passerelle API.
• La Passerelle oriente cette requête vers le(s) service(s) aligné(s).
• Elle peut consolider les réponses si nécessaire et les retransmettre au client.

Exemple : Utilisation de Spring Cloud Gateway

@includeGateway
@SpringBootApplication
public class ApiGatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) {
        return builder.routes()
                .route("user-service", r -> r.path("/users/**")
                        .uri("lb://USER-SERVICE"))
                .route("order-service", r -> r.path("/orders/**")
                        .uri("lb://ORDER-SERVICE"))
                .build();
    }
}

Cette configuration simplifie l’interaction avec divers services par une passerelle unique.

Bonnes Pratiques :

• Augmentez avec la mise en cache pour atténuer les requêtes redondantes.
• Renforcez avec des protocoles de sécurité comme OAuth2 ou JWT.
• Gérez les pannes de service avec des coupe-circuits (examiné ci-dessous).

2. Modèle de Saga

Impliquer plusieurs services dans une transaction complique le processus. Imaginez la situation de passer une commande—un service prélève le paiement, un autre met à jour l’inventaire, et un troisième finalise la commande. Le Modèle de Saga assure que toutes les actions sont synchronisées, ou tout est efficacement annulé en cas d’échec.

Solution :

Saga décompose une transaction en étapes orchestrées, chaque service gérant son rôle et invoquant l’action suivante. En cas d’échec, les services peuvent revenir en arrière.

Types de Sagas :

1. Chorégraphie : Les services déterminent de manière autonome leur coup suivant.
2. Orchestration : Un conducteur central coordonne le flux.

Exemple : Saga Basé sur la Chorégraphie

1. Le crédit est réservé par le service utilisateur.
2. Le service commande enregistre la commande.
3. Le service de paiement finalise la transaction.

Extrait de Code :

@EventListener
public void handleOrderCreatedEvent(OrderCreatedEvent event) {
    PaymentRequest paymentRequest = new PaymentRequest(event.getOrderId(), event.getAmount());
    paymentService.processPayment(paymentRequest);
}

Bonnes Pratiques :

• Concevez des étapes pour gérer les reprises gracieusement.
• Maintenez des journaux pour diagnostiquer les défauts éventuels.
• Testez rigoureusement les sagas pour prévenir les incohérences de données.

3. Modèle de Coupe-Circuit

Un service défaillant peut avoir un impact en cascade sur un système, causant des problèmes généralisés—comme un service de paiement en panne bloquant toutes les commandes. Le Modèle de Coupe-Circuit agit comme une protection en interrompant les requêtes vers un service défaillant jusqu’à ce qu’il se rétablisse.

Solution :

Un coupe-circuit bascule efficacement entre les états :

• État Fermé : Flux de requêtes normal.
• État Ouvert : Suspend les requêtes pour protéger l’intégrité du système.
• État Semi-Ouvert : Envoie des requêtes limitées pour tester la fonctionnalité du service.

Exemple : Utilisation de Resilience4j

@CircuitBreaker(name = "userService", fallbackMethod = "fallbackGetUser")
public User getUser(String userId) {
    return webClient.get()
            .uri("http://user-service/users/" + userId)
            .retrieve()
            .bodyToMono(User.class)
            .block();
}

public User fallbackGetUser(String userId, Throwable throwable) {
    return new User("default", "Guest");
}

Lorsque le service utilisateur est indisponible, le secours offre un utilisateur par défaut.

Bonnes Pratiques :

• Associez avec des reprises pour des dysfonctionnements temporaires.
• Analysez les métriques pour ajuster les paramètres.
• Fournissez des solutions de secours significatives pour prévenir la frustration des utilisateurs.

4. Modèle de Sourcing d’Événements

Les systèmes traditionnels capturent uniquement l’état actuel des données, comme un solde de compte. Mais si vous avez besoin d’un compte rendu chronologique des changements—le sourcing d’événements est la réponse, consignant chaque modification comme un événement.

Solution :

Les transformations sont conservées comme des événements dans un magasin, permettant une reconstruction historique des données.

Exemple : Sourcing d’Événements du Service de Commandes

public class OrderCreatedEvent {
    private String orderId;
    private String userId;
    private List<String> items;
    // Getters et Setters
}

// Enregistrement d'un événement
EventStore.save(new OrderCreatedEvent(orderId, userId, items));

Bonnes Pratiques :

• Utilisez des plateformes comme Apache Kafka pour la gestion des événements.
• Capturez périodiquement des instantanés pour accélérer la reconstruction de l’état.
• Assurez que les événements sont immuables et bien documentés.

5. Modèle de Figuier Étrangleur

La modernisation de systèmes monolithiques intimidants peut être une tâche ardue. Le Modèle de Figuier Étrangleur permet élégamment une migration graduelle vers les microservices, minimisant le risque en supprimant progressivement les segments du système legacy.

Solution :

Remplacez progressivement l’ancienne architecture par des microservices, permettant au système legacy de se retirer.

Exemple :

1. Identifiez la fonctionnalité monolithique à supprimer (par ex., gestion utilisateur).
2. Introduisez un microservice pour la nouvelle fonctionnalité.
3. Redirigez les requêtes /users via une Passerelle API vers le nouveau service.

Configuration de la Passerelle :

routes:
  - id: user-service
    uri: lb://USER-SERVICE
    prédicats:
      - Path=/users/**

Bonnes Pratiques :

• Commencez par des fonctionnalités à faible risque.
• Utilisez des métriques pour suivre les performances et les problèmes pendant la transition.
• Gardez des enregistrements détaillés de toutes les modifications tout au long de la migration.

Conclusion

Adoptez la profondeur et la dextérité de ces modèles de conception pour renforcer la résilience de votre projet face aux incertitudes futures. Comment ces modèles ont-ils façonné vos projets ? Partagez dans les commentaires ci-dessous et construisons ensemble des systèmes plus robustes !