Was sind die häufigsten Systemarchitekturmuster und Anti-Patterns, die es zu vermeiden gilt?

1 Mehrschichtige Architektur

Die mehrschichtige Architektur ist eines der am weitesten verbreiteten Systemarchitekturmuster. Es unterteilt das System in separate Schichten, jede mit einer bestimmten Verantwortung und Abstraktionsebene. Eine typische Webanwendung kann z. B. über eine Präsentationsschicht, eine Geschäftslogikschicht, eine Datenzugriffsschicht und eine Datenspeicherschicht verfügen. Die mehrschichtige Architektur vereinfacht die Entwicklung, das Testen und die Wartung, da jede Schicht unabhängig voneinander geändert oder ausgetauscht werden kann. Es kann jedoch auch zu Leistungs- und Komplexitätsproblemen führen, da jede Schicht Overhead und Abhängigkeiten hinzufügt. Um diese Probleme zu vermeiden, sollten Sie die Anzahl der Ebenen minimieren, Zwischenspeicherung und asynchrone Kommunikation verwenden und zirkuläre Abhängigkeiten vermeiden.

2 Microservices-Architektur

Die Microservices-Architektur ist ein weiteres beliebtes Systemarchitekturmuster. Es unterteilt das System in kleine, unabhängige und lose gekoppelte Dienste, die über klar definierte Schnittstellen kommunizieren. Jeder Dienst kann unabhängig voneinander entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden, wobei verschiedene Technologien und Sprachen verwendet werden. Die Microservices-Architektur ermöglicht Hochverfügbarkeit, Skalierbarkeit, Agilität und Ausfallsicherheit sowie schnellere Bereitstellungs- und Feedbackzyklen. Es bringt jedoch auch Herausforderungen mit sich, wie z. B. erhöhte Netzwerklatenz, Koordination und Komplexität. Um diese Herausforderungen zu vermeiden, sollten Sie Ihre Dienste mit klaren Grenzen, Verantwortlichkeiten und Verträgen entwerfen, standardisierte Protokolle und Formate verwenden und eine ordnungsgemäße Überwachung, Protokollierung und Ablaufverfolgung implementieren.

3 Ereignisgesteuerte Architektur

Die ereignisgesteuerte Architektur ist ein Systemarchitekturmuster, das auf der Produktion und Nutzung von Ereignissen beruht. Ein Ereignis ist eine Benachrichtigung oder Nachricht, die eine Änderung des Zustands oder der Bedingung des Systems oder seiner Komponenten darstellt. Ereignisse werden von Ereignisproduzenten veröffentlicht und von Ereigniskonsumenten genutzt, bei denen es sich um Dienste, Anwendungen oder Funktionen handeln kann. Die ereignisgesteuerte Architektur ermöglicht Entkopplung, Skalierbarkeit, Reaktionsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit sowie eine einfachere Integration und Erweiterbarkeit. Es bringt jedoch auch Risiken mit sich, wie z. B. Dateninkonsistenz, Nachrichtenverlust, Duplizierung oder Reihenfolge sowie erhöhte Test- und Debugging-Schwierigkeiten. Um diese Risiken zu vermeiden, sollten Sie zuverlässige und dauerhafte Messagingsysteme verwenden, idempotente und kompensierende Aktionen implementieren und Ereignisbeschaffung und CQRS-Muster anwenden.

4 Monolithische Architektur

Die monolithische Architektur ist das Gegenteil der Microservices-Architektur. Es besteht aus einer einzelnen, großen und eng gekoppelten Anwendung, die alle Funktionen und Logiken des Systems enthält. Die monolithische Architektur ist einfach zu entwickeln, zu testen und bereitzustellen, da sie keine komplexen Koordinations- oder Kommunikationsmechanismen erfordert. Es bietet auch eine bessere Leistung und Konsistenz, da es Netzwerk-Overhead und Datensynchronisierungsprobleme vermeidet. Es leidet jedoch auch unter geringer Skalierbarkeit, Flexibilität und Ausfallsicherheit sowie langsamen Bereitstellungs- und Feedbackzyklen. Um diese Nachteile zu vermeiden, sollten Sie Ihren Code modularisieren, Container und Orchestrierungstools verwenden und Ihre Anwendung bei Bedarf in kleinere Komponenten umgestalten.

5 Serverlose Architektur

Die serverlose Architektur ist ein Systemarchitekturmuster, das Dienste oder Plattformen von Drittanbietern nutzt, um Code auszuführen oder Funktionen bereitzustellen, ohne Server oder Infrastruktur verwalten zu müssen. Sie können beispielsweise AWS Lambda verwenden, um Funktionen als Reaktion auf Ereignisse auszuführen, oder Firebase, um Authentifizierungs-, Datenbank- und Hosting-Services bereitzustellen. Die serverlose Architektur reduziert die Betriebskosten, die Komplexität und die Wartung und ermöglicht eine schnellere Entwicklung und Bereitstellung. Es bietet auch eine hohe Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und Leistung, da es sich automatisch an den Bedarf und die Last anpasst. Es bringt jedoch auch Einschränkungen mit sich, wie z. B. Anbieterbindung, Kaltstarts, Zustandslosigkeit und Sicherheitsprobleme. Um diese Einschränkungen zu vermeiden, sollten Sie Ihren Anbieter sorgfältig auswählen, Ihren Code und Ihre Konfiguration optimieren, Caching- und Speicherdienste verwenden und eine ordnungsgemäße Authentifizierung und Autorisierung implementieren.

6 Großer Schlammball

Big Ball of Mud ist kein Systemarchitekturmuster, sondern ein Anti-Muster. Es beschreibt ein System, das keine klare Struktur, kein klares Design oder keine klaren Prinzipien hat, sondern ein verworrenes Durcheinander von Code und Abhängigkeiten, das schwer zu verstehen, zu warten oder zu ändern ist. Ein großer Schlammball ist oft das Ergebnis von schlechter Planung, fehlenden Standards, technischen Schulden oder schnellem Wachstum. Dies kann zu geringer Qualität, Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie zu hoher Frustration und Kosten führen. Um dieses Antimuster zu vermeiden, sollten Sie bewährte Methoden wie Codeüberprüfungen, Refactoring, Tests, Dokumentation und Architekturüberprüfungen befolgen.

7 Hier ist, was Sie sonst noch beachten sollten

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