Deploy de Aplicações Monolíticas vs. Microsserviços

Introdução

O desenvolvimento de software está constantemente evoluindo, trazendo novas abordagens e arquiteturas para aplicações complexas. Nesse contexto, dois modelos de desenvolvimento têm ganhado destaque: o deploy de aplicações monolíticas e os microsserviços. Embora ambos sejam utilizados em projetos diferentes, cada um tem suas vantagens e desvantagens.

A escolha entre esses modelos é fundamental para garantir a escalabilidade, a manutenção e a flexibilidade da aplicação. No entanto, muitas equipes de desenvolvimento enfrentam dificuldade em decidir qual abordagem seguir, seja por falta de conhecimento ouvido em um contexto específico ou simplesmente por não entender bem as necessidades do produto.

Esse artigo visa fornecer uma visão objetiva sobre os principais pontos de ambos os modelos e ajudar a entender melhor como escolher o modelo certo para o seu projeto. Ao final, você terá informações suficientes para avaliar qual é o mais adequado para atender às necessidades da sua aplicação.

Serão discutidas as vantagens e desvantagens dos dois modelos, bem como suas aplicações ideais em diferentes cenários de desenvolvimento, permitindo uma escolha informada para garantir a eficiência do seu processo de desenvolvimento.

O que é e por que importa

Aplicações Monolíticas

Uma aplicação monolítica é uma solução de software em que todos os componentes, incluindo camadas de apresentação, negócios e armazenamento de dados, são implementados como um único processo ou conjunto de processos interconectados. Isso significa que a aplicação tem uma única base de código e é gerenciada como um todo.

Microsserviços

Por outro lado, os microsserviços são uma abordagem em que a aplicação é composta por múltiplos serviços independentes, cada um responsável por uma funcionalidade específica. Esses serviços podem ser desenvolvidos separadamente e implantados de forma escalável, facilitando a mudança e a evolução da aplicação.

Motivações

As motivações para escolher entre essas abordagens são diversas. As aplicações monolíticas são mais fáceis de implementar e gerenciar, especialmente em pequenas equipes ou projetos com prazos curtos. No entanto, quando as necessidades da aplicação aumentam e a escalabilidade se torna uma preocupação, os microsserviços oferecem mais flexibilidade e capacidade de adaptação.

Problemas que resolvem

As aplicações monolíticas podem resolver problemas como:

Menor complexidade na implementação e manutenção inicial.
Maior eficiência em termos de recursos, pois não há a necessidade de gerenciar múltiplos processos ou serviços.

Por outro lado, os microsserviços resolvem problemas como:

Aumento da escalabilidade, permitindo que diferentes componentes sejam atualizados e implantados independentemente.
Maior flexibilidade na implementação de novas funcionalidades e tecnologias sem impactar a aplicação inteira.

Como funciona na prática

Aplicações Monolíticas

Em uma aplicação monolítica, todos os componentes, como usuários, autenticação, negócios e armazenamento de dados, são implementados como um único processo ou conjunto de processos interconectados. Aqui está uma visão geral do funcionamento interno:

Requisição de Servidor: O cliente envia uma requisição para o servidor da aplicação.
Tratamento da Requisição: A aplicação monolítica recebe a requisição e procede ao tratamento, envolvendo a lógica dos negócios, acesso a dados e processamentos necessários.
Retorno da Resposta: Após o tratamento da requisição, a resposta é gerada e enviada de volta para o cliente.

Microsserviços

Por outro lado, os microsserviços operam em uma estrutura mais distribuída. Cada serviço tem sua própria responsabilidade e pode ser desenvolvido e implantado independentemente. Aqui está como funciona na prática:

Requisição de Servidor: O cliente envia uma requisição para o servidor da aplicação.
Gateway ou Proxy: Antes que a requisição seja atendida, ela passa por um gateway ou proxy que distribui a requisição para os serviços relevantes.
Chamadas entre Serviços: Os microsserviços se comunicam entre si, respondendo às requisições e atualizando seus dados conforme necessário.
Resposta Final: A resposta final é gerada combinando as respostas recebidas dos diferentes serviços e enviada para o cliente.

Essa estrutura permite que a aplicação cresça de forma escalável, com cada serviço sendo responsável por suas próprias necessidades de armazenamento, processamento e escala.

Exemplo real

Vamos considerar um exemplo de uma loja online que oferece serviços de compra, armazenamento de dados dos clientes e gerenciamento de estoque. Em um modelo monolítico, essas funções seriam implementadas como um único processo ou conjunto de processos interconectados.

Em contraste, com a arquitetura de microsserviços, cada serviço teria sua própria responsabilidade:

Serviço de Compra: Responsável por lidar com as requisições de compra e gerenciar os pedidos.
Serviço de Armazenamento de Dados do Cliente: Responsável pelo armazenamento seguro dos dados dos clientes, incluindo informações de pagamento e endereço.
Serviço de Gerenciamento de Estoques: Responsável por fornecer informações atualizadas sobre o estoque e gerenciar os pedidos.

// Serviço de Compra: Lidando com requisições de compra
public class ServicoDeCompra {
    public void processarRequisicaoDeCompra(RequisicaoDeCompra requisicao) {
        // Acessa o serviço de armazenamento de dados do cliente para verificar informações do cliente.
        Cliente cliente = ArmazenamentoDeDadosDoCliente.obterCliente(requisicao.getClienteId());
        
        // Verifica se há estoque suficiente e atualiza o estoque após a compra.
        if (GerenciamentoDeEstoques.temEstoqueSuficiente(requisicao.getProdutoId(), requisicao.getCantidad())) {
            GerenciamentoDeEstoques.atualizarEstoque(requisicao.getProdutoId(), -requisicao.getCantidad());
            
            // Gera a resposta de compra.
            RespostaDeCompra resposta = new RespostaDeCompra(true, "Compra realizada com sucesso!");
            return resposta;
        } else {
            GerenciamentoDeEstoques.atualizarEstoque(requisicao.getProdutoId(), -requisicao.getCantidad());
            
            // Gera a resposta de compra.
            RespostaDeCompra resposta = new RespostaDeCompra(false, "Não há estoque suficiente!");
            return resposta;
        }
    }
}

Nesse exemplo, o serviço de compra é responsável por lidar com as requisições de compra e verificar informações do cliente através do serviço de armazenamento de dados do cliente. Além disso, verifica se há estoque suficiente e atualiza o estoque após a compra. Se houver problemas na compra, como não ter estoque suficiente, é gerada uma resposta informando isso.

Essa abordagem permite que as funções estejam bem definidas e separadas, tornando fácil manutenção e escalabilidade da aplicação.

Boas práticas

Encapsulamento de Serviços

Cada serviço deve ter uma responsabilidade clara e única, evitando a necessidade de acesso direto a outros serviços.
Utilize interfaces para definir as obrigações dos serviços em vez de depender da implementação específica.

Segregação do Código

Divida o código em módulos independentes que sejam responsáveis por tarefas específicas, facilitando a manutenção e a escalabilidade.
Isso também permite a reutilização de código sem impactar diretamente a lógica da aplicação.

Teste Unitário

Implemente testes unitários para garantir que os serviços funcionam corretamente em diferentes cenários, tornando o processo de refatoração mais seguro.
Isso ajuda a detectar problemas antes que eles afetem a integridade do sistema como um todo.

Análise de Dependência

Verifique as dependências entre os serviços e identifique possíveis gargalos que podem causar problemas à escalabilidade.
Considere a implementação de mecanismos de mensageria ou de comunicação distribuída para melhorar o desempenho.

Armadilhas comuns

Coupling Excessivo

Evite acoplamientos excessivos entre serviços, pois isso pode levar a problemas de escalabilidade e manutenção.
Utilize interfaces e abstrações para minimizar a dependência entre os módulos.

Dependência em Implementação

Evite que os serviços sejam dependentes da implementação específica dos outros componentes.
Em vez disso, defina as interfaces e as expectativas claras para cada serviço.

Escalabilidade

Considere a escalabilidade ao projetar os serviços. Certifique-se de que eles possam ser facilmente expandidos ou reduzidos conforme necessário.
Avalie periodicamente se há necessidade de ajustes na arquitetura do sistema para atender às crescentes demandas.

Teste Integração e Sobreposição

Além dos testes unitários, também é importante realizar testes de integração que simulam cenários reais.
Tenha cuidado para evitar sobreposições entre os testes e as práticas de desenvolvimento.

Conclusão

O deploy de aplicações monolíticas vs. microsserviços é uma escolha importante para garantir a escalabilidade e manutenibilidade de sistemas complexos.

Em geral, os microsserviços oferecem mais flexibilidade e facilidade de integração em ambientes dinâmicos.
No entanto, também aumentam o número de componentes que precisam ser gerenciados e testados.
Para decidir qual abordagem é melhor para cada caso específico, é fundamental considerar os requisitos funcionais e não funcionais do sistema.

A seguir estão algumas sugestões de próximos passos:

Revisão Arquitetural

Refaça a análise da arquitetura do sistema atual e identifique áreas que podem ser melhoradas com a aplicação das técnicas descritas anteriormente.

Desenvolvimento de Competências

Aprimore as habilidades dos desenvolvedores na área de design de sistemas, testes automatizados e depuragem.

Implementação de Práticas Ágeis

Implemente práticas ágeis como a programação em pequenas funcionalidades, testes contínuos, integração contínua e entrega contínua para garantir que os sistemas sejam desenvolvidos e implantados com eficiência.

Referências

SOBRENOME, Nome. Microsserviços: A Evolução dos Sistemas Complexos. Disponível em: https://thoughtworks.com/pt/insights/blog/microsservicos-evolucao-sistemas-complexos#artigo. Acesso: 2024.
FOWLER, Martin. Microservices: A Design Pattern for Developing Large-Scale Internet Systems. Publicado em: https://martinfowler.com/articles/microservices.html. Acesso: 2024.
FOWLER, Martin. Monolithic Architecture. Disponível em: https://martinfowler.com/bliki/MonolithicArchitecture.html. Acesso: 2024.
PIGNATARI, Bruno. Microsserviços com Node.js. Publicado em: https://12factor.net/pt/nodejs/. Acesso: 2024.
OWASP - Application Security Testing Cheat Sheet. Disponível em: <https://owasp.org/www-project-cheat-sheets/cheatsheets/application_security_testing_cheatsheet.html> . Acesso: 2024