Architektura mikrousług z pomocą AI

Budowanie architektur mikrousług przedstawia unikalne wyzwania: service discovery, kontrakty API, rozproszone zarządzanie danymi i orkiestrację. Ta lekcja demonstruje jak możliwości AI Cursor przekształcają rozwój mikrousług z kompleksowego wyzwania koordynacji w uproszczony, wspomagany przez AI workflow.

Zrozumienie mikrousług z AI

Tradycyjny rozwój mikrousług polega na żonglowaniu wieloma bazami kodu, utrzymywaniu spójności między serwisami i zapewnieniu właściwych wzorców komunikacji. AI Cursor rozumie te wzorce systemów rozproszonych i pomaga nawigować w złożoności.

Kluczowe wyzwania, które Cursor pomaga rozwiązać

Koordynacja serwisów

Zarządzanie zależnościami i kontraktami między wieloma serwisami

Refaktoryzacja między serwisami

Dokonywanie spójnych zmian przez granice serwisów

Zarządzanie konfiguracją

Obsługa konfiguracji specyficznych dla środowiska i sekretów

Orkiestracja wdrożeń

Koordynowanie wdrożeń wielu serwisów i rollbacków

Konfiguracja projektu mikrousług

Struktura projektu

1. Inicjalizacja struktury monorepo

   mkdir my-microservices && cd my-microservices
   mkdir services shared infrastructure

2. Tworzenie szkieletów serwisów w trybie Agent

   Stwórz podstawową strukturę mikrousług z:
   - Serwis użytkowników (Node.js/Express)
   - Serwis zamówień (Python/FastAPI)
   - Serwis płatności (Go/Gin)
   - Współdzielone definicje protobuf
   - Konfiguracja Docker compose

3. Konfiguracja Cursor dla rozwoju wielu serwisów Stwórz .cursor/rules/microservices.md:

   ## Reguły architektury mikrousług
   
   - Każdy serwis powinien być niezależnie wdrażalny
   - Używaj gRPC do komunikacji między serwisami
   - Implementuj circuit breakery dla odporności
   - Przestrzegaj wzorca database-per-service
   - Używaj event sourcingu dla krytycznych operacji
   - Implementuj distributed tracing z OpenTelemetry

Przykład struktury projektu

• Foldermy-microservices/

  • Folderservices/

    • Folderuser-service/

      • Foldersrc/

        • …
      • Dockerfile
      • package.json
    • Folderorder-service/

      • Folderapp/

        • …
      • requirements.txt
      • Dockerfile
    • Folderpayment-service/

      • Foldercmd/

        • …
      • go.mod
      • Dockerfile
  • Foldershared/

    • Folderproto/

      • user.proto
      • order.proto
      • payment.proto
  • Folderinfrastructure/

    • docker-compose.yml
    • Folderkubernetes/

      • Folderdeployments/

        • …
      • Folderservices/

        • …
  • Folder.cursor/

    • Folderrules/

      • microservices.md

Budowanie pierwszego mikrousługi

Zbudujmy serwis użytkowników, który demonstruje kluczowe wzorce mikrousług:

Krok 1: Generowanie szkieletu serwisu

Użyj trybu Agent z tym promptem:

Stwórz serwis użytkowników Node.js z:
- REST API Express
- Serwer gRPC do komunikacji wewnętrznej
- PostgreSQL z poolingiem połączeń
- Endpoint health check
- Strukturowane logowanie z correlation ID
- Instrumentacją OpenTelemetry

Cursor wygeneruje kompletną strukturę serwisu z wbudowanymi najlepszymi praktykami.

Krok 2: Implementacja service discovery

Kubernetes

// Prompt Agent:
"Zaimplementuj Kubernetes service discovery dla serwisu użytkowników
używając DNS-based discovery i headless services"

Consul

// Prompt Agent:
"Dodaj rejestrację serwisu Consul i health checking
do serwisu użytkowników z automatyczną derejestrację"

Eureka

// Prompt Agent:
"Zintegruj klient Netflix Eureka dla service discovery
z wzorcem circuit breaker używając Hystrix"

Krok 3: Dodanie komunikacji między serwisami

@user-service @order-service
Zaimplementuj komunikację gRPC między serwisami użytkowników i zamówień:
- Serwis użytkowników udostępnia RPC GetUser
- Serwis zamówień wywołuje GetUser podczas tworzenia zamówień
- Dodaj właściwą obsługę błędów i retry
- Zaimplementuj logowanie request/response

Zaawansowane wzorce mikrousług

Architektura sterowana zdarzeniami

Użyj Cursor do implementacji event sourcingu:

Dodaj komunikację sterowaną zdarzeniami do naszych mikrousług:
1. Skonfiguruj broker wiadomości Kafka/RabbitMQ
2. Serwis użytkowników publikuje zdarzenia UserCreated, UserUpdated
3. Serwis zamówień subskrybuje zdarzenia użytkowników
4. Zaimplementuj możliwość odtwarzania zdarzeń
5. Dodaj obsługę dead letter queue

Wzorzec API Gateway

Stwórz serwis API Gateway używając:
- Node.js z Express Gateway lub Kong
- Przekierowuj żądania do odpowiednich mikrousług
- Zaimplementuj rate limiting per klient
- Dodaj transformację request/response
- Obsługuj autentykację i autoryzację
- Agreguj odpowiedzi z wielu serwisów

Distributed tracing

Poproś Cursor o implementację kompleksowej obserwowalności:

Dodaj distributed tracing do wszystkich mikrousług:
- Zintegruj SDK OpenTelemetry
- Skonfiguruj Jaeger jako backend tracingu
- Propaguj kontekst trace przez nagłówki HTTP
- Dodaj niestandardowe spany dla operacji bazodanowych
- Uwzględnij metryki biznesowe w tracach

Refaktoryzacja między serwisami

Jedna z mocnych stron Cursor to koordynowanie zmian przez wiele serwisów:

Przykład: Zmiana nazwy pola przez serwisy

@services
Zmień nazwę 'customerId' na 'clientId' przez wszystkie serwisy:
1. Zaktualizuj definicje protobuf
2. Regeneruj kod gRPC
3. Zaktualizuj wszystkie schematy baz danych
4. Zmodyfikuj wszystkie kontrakty API
5. Zaktualizuj dokumentację
6. Stwórz skrypty migracji

Cursor będzie:

• Planować strategię migracji
• Sugerować podejście kompatybilne wstecz
• Generować wszystkie niezbędne zmiany kodu
• Tworzyć procedury rollback

Zarządzanie wersjami API

Zaimplementuj wersjonowanie API dla serwisu użytkowników:
- Dodaj endpointy v2 zachowując v1
- Użyj content negotiation do wyboru wersji
- Zaimplementuj ostrzeżenia o deprecation
- Stwórz przewodnik migracji dla klientów

Testowanie mikrousług

Testowanie kontraktów

Wygeneruj testy kontraktów między serwisami:
- Użyj Pact dla consumer-driven contracts
- Stwórz testy weryfikacji providera
- Skonfiguruj broker kontraktów
- Zintegruj z pipeline CI/CD

Testowanie integracyjne

1. Generowanie konfiguracji test containers

   Stwórz testy integracyjne używając Testcontainers:
   - Uruchom wymagane serwisy
   - Użyj prawdziwych baz danych
   - Testuj rzeczywiste interakcje serwisów
   - Wyczyść po testach

2. Implementacja wirtualizacji serwisów

   Dodaj WireMock do mockowania zewnętrznych serwisów:
   - Nagrywaj rzeczywiste interakcje serwisów
   - Twórz mock odpowiedzi
   - Testuj scenariusze błędów
   - Symuluj problemy sieciowe

Strategie wdrażania

Wdrożenie Kubernetes

Wygeneruj manifesty Kubernetes dla wszystkich serwisów:
- Deploymenty z właściwymi limitami zasobów
- Serwisy do komunikacji wewnętrznej
- ConfigMapy do konfiguracji
- Sekrety dla wrażliwych danych
- Horizontal Pod Autoscaling
- Network policies dla bezpieczeństwa

Wdrożenie blue-green

Zaimplementuj wdrożenie blue-green dla aktualizacji bez przestojów:
1. Stwórz duplikat środowiska (green)
2. Wdróż nową wersję do green
3. Uruchom smoke testy
4. Przełącz ruch z blue na green
5. Zachowaj blue jako natychmiastowy rollback

Monitorowanie i obserwowalność

Zbieranie metryk

Dodaj metryki Prometheus do wszystkich serwisów:
- Czas trwania i status żądań HTTP
- Metryki biznesowe (utworzeni użytkownicy, przetworzone zamówienia)
- Statystyki connection pool bazy danych
- Głębokość kolejki wiadomości
- Niestandardowe metryki aplikacyjne

Scentralizowane logowanie

Zaimplementuj scentralizowane logowanie ze stosem ELK:
- Skonfiguruj Filebeat na każdym serwisie
- Używaj correlation ID przez serwisy
- Strukturyzuj logi in formacie JSON
- Dodaj kontekst (user ID, request ID)
- Skonfiguruj zapytania agregacji logów

Aspekty bezpieczeństwa

Autentykacja service-to-service

Zaimplementuj mTLS między serwisami:
- Wygeneruj certyfikaty dla każdego serwisu
- Skonfiguruj TLS w komunikacji serwisów
- Zaimplementuj rotację certyfikatów
- Dodaj weryfikację tożsamości serwisu

Bezpieczeństwo API

Dodaj kompleksowe bezpieczeństwo API:
- OAuth2/JWT dla zewnętrznych API
- Rate limiting per serwis
- Walidację i sanityzację żądań
- Zapobieganie SQL injection
- Konfigurację CORS

Optymalizacja wydajności

Optymalizacja bazy danych

Zoptymalizuj dostęp do bazy danych przez serwisy:
- Implementuj connection pooling
- Dodaj warstwę cache'owania (Redis)
- Użyj replik read dla zapytań
- Zaimplementuj sharding bazy danych
- Dodaj monitorowanie wydajności zapytań

Integracja service mesh

Istio

Zintegruj service mesh Istio:
- Automatyczny mTLS między serwisami
- Zarządzanie ruchem i load balancing
- Circuit breaking i retry
- Obserwowalność out of the box

Linkerd

Wdróż Linkerd dla service mesh:
- Lekki proxy injection
- Automatyczne service discovery
- Wbudowana obserwowalność
- Traffic splitting dla canary deployments

Scenariusz z prawdziwego świata: Platforma e-commerce

Zbudujmy kompletny system mikrousług e-commerce:

1. Projektowanie architektury

   Stwórz platformę e-commerce z:
   - Serwis użytkowników (autentykacja, profile)
   - Serwis produktów (katalog, zapasy)
   - Serwis zamówień (zarządzanie zamówieniami)
   - Serwis płatności (przetwarzanie płatności)
   - Serwis powiadomień (email, SMS)
   - Serwis wyszukiwania (Elasticsearch)

2. Implementacja serwisów Użyj trybu Agent do budowy każdego serwisu z odpowiednią technologią:

   • Serwis użytkowników: Node.js z auth JWT
   • Serwis produktów: Go dla wysokiej wydajności
   • Serwis zamówień: Java Spring Boot
   • Serwis płatności: Python z integracją Stripe
   • Serwis powiadomień: Node.js z przetwarzaniem kolejek
   • Serwis wyszukiwania: wrapper Elasticsearch

3. Dodanie orkiestracji

   Zaimplementuj orkiestrację zamówień:
   - Wzorzec Saga dla transakcji rozproszonych
   - Logika kompensacji dla błędów
   - Event sourcing dla ścieżki audytu
   - Maszyna stanów dla cyklu życia zamówień

4. Wdrożenie i monitorowanie

   Wdróż do Kubernetes z:
   - Chartami Helm dla każdego serwisu
   - Ingress dla dostępu zewnętrznego
   - Service mesh dla komunikacji wewnętrznej
   - Monitorowanie z Prometheus/Grafana
   - Scentralizowane logowanie z ELK

Najlepsze praktyki i wskazówki

1. Zacznij od małego

Rozpocznij od 2-3 serwisów i stopniowo dekompozuj monolit. Użyj Cursor do identyfikacji granic serwisów.

2. Przyjmij eventual consistency

Poproś Cursor o implementację wzorców do obsługi rozproszonej spójności danych.

3. Zainwestuj w narzędzia

Użyj Cursor do skonfigurowania kompleksowych narzędzi CI/CD, monitorowania i debugowania na wczesnym etapie.

4. Standaryzuj komunikację

Wybierz jeden główny wzorzec komunikacji (REST, gRPC lub messaging) i trzymaj się go.

5. Dokumentuj wszystko

Pozwól Cursor generować i utrzymywać dokumentację API, diagramy architektury i runbooki.

Mierzenie sukcesu

Śledź te metryki aby zwalidować swoją architekturę mikrousług:

• Częstotliwość wdrożeń: Jak często każdy serwis jest wdrażany
• Lead time: Czas od commitu kodu do produkcji
• Mean time to recovery: Jak szybko możesz naprawić problemy
• Niezależność serwisów: Czy serwisy mogą być rozwijane i wdrażane niezależnie?

Częste pułapki do uniknięcia

1. Tworzenie zbyt wielu serwisów zbyt szybko - Zacznij od kilku dobrze zdefiniowanych serwisów
2. Współdzielenie baz danych między serwisami - Każdy serwis powinien posiadać swoje dane
3. Komunikacja synchroniczna wszędzie - Używaj async messaging gdzie odpowiednie
4. Ignorowanie złożoności systemów rozproszonych - Zainwestuj w właściwe narzędzia monitorowania i debugowania
5. Brak automatyzacji wszystkiego - Manualne procesy nie skalują się z mikrousługami

Następne kroki

Po opanowaniu mikrousług z Cursor:

1. Eksploruj architektury serverless używając funkcji cloud deployment Cursor
2. Implementuj architektury sterowane zdarzeniami z kompleksowym przetwarzaniem zdarzeń
3. Buduj wdrożenia multi-region z dystrybucją geograficzną
4. Twórz systemy samonaprawiające z automatyczną remediację

Pamiętaj: AI Cursor nie tylko pomaga pisać kod dla mikrousług—pomaga zrozumieć i implementować wzorce systemów rozproszonych, które zwykle wymagałyby lat doświadczenia do opanowania.