マイクロサービスアーキテクチャの主要パターンは何ですか？

Question

Accepted Answer

マイクロサービスを適切に構築するには、分散システムの課題に対処する確立された**パターン**を通じて対処する必要があります — サービス通信、データ管理、レジリエンス、および可観測性のためです。これらのパターンはマイクロサービスの本来的な複雑性を管理するのに役立ちます。

## 通信とAPIパターン

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✓ API GATEWAY → single entry point; centralizes cross-cutting concerns (routing, auth, etc.)
✓ SERVICE DISCOVERY → services find each other dynamically (registry) as instances change
✓ Sync (REST/gRPC) for request/response; ASYNC (events/queues) for decoupling → prefer
  async/events to reduce coupling where possible
✓ BFF (Backend for Frontend) → tailored gateways per client type
```

## データ管理パターン

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✓ DATABASE PER SERVICE → each service owns its data (no shared database) → independence,
  but data is distributed (no cross-service joins/transactions)
✓ SAGA → manage transactions ACROSS services without distributed transactions:
  → a sequence of local transactions + compensating actions on failure (eventual consistency)
✓ EVENT SOURCING / CQRS → event-based state and separate read/write models
✓ Eventual consistency across services (embrace it; avoid distributed transactions)
```

## レジリエンスと可観測性パターン

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✓ CIRCUIT BREAKER → stop calling a failing service (prevent cascading failures)
✓ RETRY (with backoff), TIMEOUT, BULKHEAD (isolation) → handle failures gracefully
✓ DISTRIBUTED TRACING → trace requests across services (essential for debugging)
✓ Centralized LOGGING/monitoring; health checks
✓ IDEMPOTENCY → safe retries; handle duplicate messages
```

## なぜ重要なのか

マイクロサービスの主要パターンを理解することは、価値あるシニアレベルの知識です。**マイクロサービスは大きな複雑性を導入**し、これらの確立されたパターンがその複雑性を管理するのに役立つため、マイクロサービスを成功裏に構築するために理解することが重要です。

マイクロサービスは利点（独立したスケーリング、デプロイ、チーム）をもたらしますが、分散システムの複雑性をもたらし、確立された**パターン**がその複雑性の管理方法です — マイクロサービスを構築する誰もが知るべき重要な知識となっています。

**通信パターン**を理解すること — **APIゲートウェイ**（横断的な関心事の一元化）、**サービスディスカバリ**（サービスが動的に互いを見つける）、同期通信と非同期通信の選択（カップリングを減らすために非同期/イベントを推奨）— これらはサービスがどのように相互作用するかに対処します。

**データ管理パターン**を理解することは特に重要です。なぜならデータはマイクロサービスの最も難しい部分だからです：**サービスごとのデータベース**（各サービスが独立性のためにデータを所有するが、サービス間のjoinやトランザクションがないことを意味する）、**sagaパターン**（分散トランザクションは回避されるため、ローカルトランザクションと補償アクションを通じてサービス間でトランザクションを管理し、結果整合性を受け入れる）、イベントソーシング/CQRS — これらは共有データベースや分散トランザクションなしでサービス間のデータ管理の本当の課題に対処します。

**レジリエンスと可観測性パターン**を理解すること — **サーキットブレーカ**（カスケード障害を防ぐ）、バックオフ付きリトライ、タイムアウト、bulkheads（分離）、**分散トレーシング**（サービス間のリクエストデバッグに不可欠）、集中化されたログ/モニタリング、冪等性（安全なリトライのため）— これらは分散マイクロサービスの信頼性と運用性の課題に対処します。

これらのパターンは集合的にマイクロサービスをカオスではなく管理可能にします。

マイクロサービスが確立されたパターン（APIゲートウェイ、サービスディスカバリ、サービスごとのデータベース、saga、サーキットブレーカ、分散トレーシング）が管理するのに役立つ大きな分散システム複雑性を導入し、これらのパターンを理解することがマイクロサービスを成功裏に構築するために重要であるため、マイクロサービスの主要パターンを理解することは価値あるシニアレベルの知識です — 通信、データ、レジリエンス、可観測性のための証明されたパターンを通じてマイクロサービスの本来的な複雑性を管理するために重要で、マイクロサービスを適切に構築するために必要なアーキテクチャの成熟度を反映し、サービスベースのシステムを設計するシニアエンジニアの主要コンピテンシーです。