Co jest lepsze: monolit czy mikroserwisy? Jak wybrać architekturę projektu?

Architektura oprogramowania stanowi fundament projektu, a jej wybór bezpośrednio determinuje dalszy proces pracy. Nowoczesne oprogramowanie zapewnia programistom wiele rozwiązań umożliwiających tworzenie niezawodnych i skalowalnych aplikacji. Dwa główne podejścia, które cieszą się coraz większym zainteresowaniem, to architektura monolityczna i mikroserwisowa.

Wydaje się, że wybór jest po prostu decyzją techniczną, ale w rzeczywistości menedżer projektu musi wziąć pod uwagę wszystkie ryzyka związane z wdrożeniem tej czy innej opcji. W tym artykule szczegółowo przeanalizujemy oba podejścia, jakie niosą za sobą zalety i wady oraz jak wybrać optymalne rozwiązanie dla swojego projektu.

Software Architecture lub architektura oprogramowania: krótki przegląd

Jednym z wyjaśnień, czym jest architektura oprogramowania, jest: „Software Architecture to strukturalny podział systemu oprogramowania wysokiego poziomu, który definiuje relacje między jego modułami i komponentami. Zasadniczo jest to fundament koncepcyjny, na którym opiera się całe działanie aplikacji, zapewniający jej stabilność, elastyczność i skalowalność.”

Do głównych celów Software Architecture zalicza się:

1. Przejrzysty podział zadań i funkcji pomiędzy komponentami, zapewniający przejrzystość.
2. Podział systemu na małe, łatwe w utrzymaniu moduły w celu uproszczenia analizy, rozwoju i konserwacji.
3. Tworzenie komponentów, które można ponownie wykorzystać w różnych częściach projektu lub w innych zadaniach.
4. Stworzenie systemu, który potrafi dostosować się do zmian wymagań i łatwo skalować w odpowiedzi na rozwój biznesu.
5. Zarządzać zasobami tak, aby procesy były efektywne i zapewniały wymaganą wydajność.

Architektura oprogramowania może mieć różne style i modele: klient-serwer, wieloskładnikowa, monolityczna lub mikroserwisowa. Dwa ostatnie typy są dziś uważane za najpopularniejsze, dlatego zwróć na nie szczególną uwagę. Pamiętaj, opracowanie wysokiej jakości struktury projektu to kluczowy etap w procesie tworzenia stabilnego i efektywnego produktu IT.

Monolithic Architecture lub architektura monolityczna

Monolithic Architecture to tradycyjne podejście do tworzenia oprogramowania, w którym cała funkcjonalność jest skoncentrowana w bazie kodu i wykonywana w jednym procesie. Cały stos aplikacji, w tym interfejs użytkownika, logika biznesowa i dostęp do danych, jest zintegrowany w jednym programie.

Jedną z kluczowych cech „monolitu” jest obecność jednej bazy kodu. Oznacza to, że cały kod źródłowy aplikacji znajduje się w jednym miejscu, co ułatwia jej zrozumienie i rozwój. Uruchomienie i aktualizacja produktu w architekturze monolitycznej wymaga minimalnego wysiłku, ponieważ wszystkie komponenty są zlokalizowane razem. Dzięki temu proces wdrażania jest stosunkowo prosty i łatwy dla programistów. Dzięki scentralizowanej strukturze procesy monitorowania i debugowania również stają się prostsze. Programiści mogą używać standardowych narzędzi do śledzenia problemów i poprawy wydajności.

Jednak taka architektura ma też wady. W miarę powiększania się aplikacji monolitycznej jej elastyczność i skalowalność mogą stać się ograniczone. Ponadto podczas wprowadzania zmian może zaistnieć potrzeba edycji całej bazy kodu, a jest to proces długi i pracochłonny. Jeśli zawiedzie choć jeden komponent, mogą wystąpić poważne problemy w funkcjonowaniu całej aplikacji.

Architektura monolityczna to prosty i bezpośredni model rozwoju, który szczególnie nadaje się do małych i średnich projektów. Jednakże wraz ze wzrostem złożoności i skali mogą pojawić się ograniczenia i zwiększone ryzyko. W takim przypadku doświadczeni PM-owie zalecają rozważenie alternatywnego podejścia – architektury mikroserwisowej.

Architektura mikroserwisowa lub Microservice Architecture

Microservice Architecture — podejście do tworzenia oprogramowania, w którym aplikacja jest podzielona na małe, autonomiczne komponenty, z których każda wykonuje ograniczoną ilość funkcjonalności. Wszystkie komponenty systemu współdziałają ze sobą poprzez API (interfejs programowania aplikacji), co pozwala im działać niezależnie od siebie.

Z definicji jasno wynika, że ​​każdy element „mikroserwisu” odpowiada za konkretną funkcjonalność, która zapewnia łatwość wsparcia i modyfikacji produktów IT. Załóżmy, że mamy sklep internetowy. Zamiast monolitycznej aplikacji możemy ją podzielić na mikroserwisy: do zarządzania produktami w magazynie, do realizacji zamówień, do rozliczania użytkowników i tak dalej. Każda usługa odpowiada za inny aspekt działalności firmy, co zapewnia elastyczność i skalowalność.

Główne zalety architektury mikroserwisowej przy tworzeniu:

1. Deweloperzy mogą pracować nad poszczególnymi usługami równolegle – przyspiesza to proces i pozwala na elastyczne skalowanie poszczególnych komponentów produktu.
2. Jeśli jeden z mikroserwisów ulegnie awarii, pozostałe mogą nadal działać, minimalizując wpływ na cały stos aplikacji – zapewnia to odporność na poważniejsze awarie.
3. Każdy mikroserwis może korzystać z własnej bazy danych, co daje większą elastyczność w zarządzaniu danymi – pozwala to każdej usłudze wybrać najlepsze podejście do przechowywania danych w zależności od jej wymagań.

Wśród wad Microservice Architecture wyróżniamy przede wszystkim zdecentralizowaną strukturę, która może powodować trudności w zarządzaniu komunikacją oraz siecią, wersjami i aktualizacjami. Ponadto w przypadku wyboru opcji „mikroserwis”, wymagane są bardziej złożone narzędzia monitorujące do śledzenia stanu i wydajności w porównaniu z „monolitem”.

Architektura mikroserwisowa to rozwiązanie dla bardziej złożonych i dużych projektów, w których kluczowymi wymaganiami są elastyczność, niezależność programistyczna i odporność na awarie. Jednak jego pomyślne wdrożenie wymaga starannego zarządzania komunikacją pomiędzy usługami.

Porównanie monolitu i mikroserwisów

Zrozumienie różnic pomiędzy typami architektury pomoże Ci w wyborze najlepszej opcji dla konkretnego projektu. Każde z tych podejść ma swoje zalety i ograniczenia, dlatego decyzję należy podjąć, biorąc pod uwagę specyfikę aplikacji, jej skalę i wymagania biznesowe. W tabeli przyjrzymy się różnicy między „monolitem” a „mikroserwisami” w trzech głównych parametrach.

Wybór pomiędzy architekturą monolityczną a mikroserwisową wymaga dokładnej analizy projektu. Menedżerom, zwłaszcza na poziomie Middle i wyższym, zaleca się opanowanie podstaw obu podejść. Doskonałym rozwiązaniem może być odbycie kursu technicznego, który pomoże lepiej poznać rodzaje rozwiązań architektonicznych, zrozumieć zasady ich działania i podejmować bardziej świadome decyzje.

Jak wybrać optymalną architekturę: zadania menedżera projektu

Wybór strategii i architektury oprogramowania jest krytycznym krokiem w cyklu życia projektu. Proces ten wiąże się z analizą różnych czynników, dlatego lepiej działać w przemyślany sposób i bez niepotrzebnego pośpiechu.

Algorytm wyboru optymalnej architektury:

1. Dokładnie przestudiuj zadanie techniczne. Jeśli projekt jest statyczny, architektura monolityczna może zaoferować proste, szybkie i wydajne rozwiązanie. W przypadku zmieniających się wymagań, potrzeby szybkiego rozwoju i skalowalności, lepiej dać pierwszeństwo mikroserwisom.
2. Jeśli projekt ma ograniczoną skalę i nie wiąże się z szybkim rozwojem, konstrukcja monolityczna będzie opcją łatwą w zarządzaniu i zrozumiałą dla klienta. W przeciwnym razie architektura mikroserwisowa może zapewnić więcej możliwości dalszego rozwoju.
3. Oceń umiejętności i doświadczenie zespołu programistów. Jeżeli programiści nie mieli wcześniej doświadczenia w pracy z mikroserwisami, przejście może wymagać dodatkowego szkolenia (poza tym czasu), a także zmian i redystrybucji procesów w zespole.
4. Zastanów się, jak często wymagania i cele projektu mogą się zmieniać. Jeśli masz pewność co do ich stabilności, wybierz „monolit”.
5. Przeanalizuj swój budżet i oszacuj, jakie koszty będą związane z rozwojem, wdrażaniem i utrzymaniem wybranej architektury. Nie można z całą pewnością powiedzieć, że któraś z opcji będzie kosztować mniej, jednak systemy monolityczne wymagają mniejszych inwestycji na początkowym etapie, ale mogą wymagać większych kosztów przy skalowaniu, gdy odwrotnie jest w przypadku mikroserwisów.
6. Poznaj techniczne aspekty architektur monolitycznych i mikroserwisowych na specjalistycznym kursie lub spróbuj zrobić to sam. Takie podejście pomoże Ci lepiej zrozumieć cechy każdego podejścia, ryzyko, a także nauczy Cię, jak skuteczniej komunikować się z zespołem.
7. Różne podejścia do bezpieczeństwa mogą znacząco wpłynąć na decyzję. “Monolity”  jako całość mogą zapewnić prostszą kontrolę dostępu. Z kolei w mikroserwisach każdy element może posiadać własny system bezpieczeństwa, co zapewnia bardziej elastyczną, ale i kompleksową kontrolę.
8. Zastanów się, z jakich narzędzi i technologii korzysta już Twój zespół. Niektóre zespoły wolą pracować ze zintegrowanymi narzędziami programistycznymi i monitorującymi, co może mieć wpływ na wybór.
9. Weź pod uwagę strategiczne cele firmy. “Mikroserwisy” mogą być bardziej elastyczne w obliczu szybkiego rozwoju, natomiast “monolity” są bardzo stabilne.

Po dokładnym przeanalizowaniu wszystkich czynników podejmij decyzję popartą argumentami i uzasadnieniem. Wyjaśnij swoje decyzje członkom zespołu i klientowi, aby zapewnić zrozumienie i wsparcie.

Jak wybór architektury aplikacji wpływa na pracę firm

Niestety w praktyce nie wszyscy menedżerowie są gotowi dokładnie przestudiować rodzaje zastosowań architektonicznych, co skutkuje stratą czasu i pieniędzy. Niejednokrotnie zdarza się, że młode firmy uruchamiając e-commerce preferują „monolit”, stawiając na szybkie wdrożenie i początkowy etap rozwoju. Jednak wraz ze wzrostem liczby użytkowników i dodawaniem nowych funkcji wydajność staje się wąskim gardłem. Konieczność częstych aktualizacji i skalowania stanowi wyzwanie dla firm. W rezultacie wiele osób zmierza w stronę „mikroserwisów”, które ułatwiają zarządzanie zmianami i pozwalają na bardziej efektywny rozwój.

Przy wszystkich zaletach Microservice Architecture, w przypadku projektów skalowalnych ważne jest, aby zrozumieć, że całkowite przejście na tego typu architekturę nie zawsze jest jedynym rozwiązaniem w przypadku wzrostu sprzedaży lub rozszerzenia produkcji. Istnieją przykłady, gdy kierownictwo decyduje się przenieść tylko część funkcjonalności do „mikroserwisów”. Ta opcja jest tańsza, ale praktycznie nie ma to wpływu na elastyczność. Aktualizacje stają się mniej ryzykowne, a ogólna wydajność wzrasta, umożliwiając bardziej efektywne wykorzystanie zasobów.

Ogólnie rzecz biorąc, każdy projekt wymaga od menedżera rozważenia zalet i wad przy wyborze Software Architecture. Czasami najlepszym rozwiązaniem jest opcja hybrydowa. Przykładowo na kursie IAMPM dla PMów dotyczącym architektury aplikacji i zarządzania zespołem ArchiTech eksperci szczegółowo wyjaśniają na przykładach, które podejście jest optymalne, gdzie można zostawić „monolit”, a gdzie lepiej zastosować „mikroserwisy” .

Wniosek: podsumowanie ważnych punktów

Decyzja o wyborze pomiędzy architekturą monolityczną a architekturą mikroserwisową jest integralną częścią rozwoju, która wpływa na długoterminową kondycję projektu. Każda z tych struktur ma swoje unikalne mocne strony i wyzwania, więc wybór odpowiedniej do potrzeb projektu jest sztuką, która wymaga od kierownika projektu rozważenia wielu czynników. Skoncentruj się na swojej strategii rozwoju, a nie będziesz musiał borykać się z dodatkowymi kosztami, komplikacjami, a nawet przechodzeniem na inną architekturę.

Pamiętaj, że „monolit” to pojedyncza całość, w której wszystkie moduły i komponenty są ze sobą ściśle powiązane. Taka aplikacja jest łatwa do opracowania i wdrożenia, ale trudna do skalowania. „Mikroserwisy” są optymalnym rozwiązaniem dla dużych projektów, gdzie istotna jest elastyczność oraz możliwość aktualizacji i innowacyjności.

Ostateczna decyzja wymaga eksperckiej opinii, zrównoważonego zrozumienia wymagań technicznych i potrzeb biznesowych. Wykorzystaj swoje doświadczenie, zastosuj zdolności analityczne i pamiętaj, że nauka to inwestycja w siebie. Wysokiej jakości kursy techniczne dla menedżerów wyposażą Cię w wiedzę, która pomoże Ci doprowadzić do końca nawet najtrudniejsze projekty.