マイクロサービス

マイクロサービスにおけるワークフローとは?APIのテストに関する7つの課題?

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2023年11月23日
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通常、上流と下流は調達(および抽出)を含む生産プロセスを指します。しかし、テクノロジー分野のマイクロサービにおける上流と下流はマイクロサービスのワークフローを示す用語です。本ブログは、テクノロジー分野のマイクロサービにおける上流と下流はとは何を意味でしょうか、また、マイクロ サービスのワークフローは具体的に何か、という疑問に対して明確な回答を提供することを目的としています。

1. イクロサービスにおける上流とは?下流とは?

マイクロ サービスアーキテクチャでは、各サービスが特定のタスクまたは機能を担当し、API(アプリケーション プログラミング インターフェース)を通じて相互に連携します。2つ以上のマイクロ サービスが連携が必要な場合、API経由でデータの共有を行います。

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イクロサービスにおける上流・下流とは

APIマイクロ サービスアーキテクチャにおいて、「上流」と「下流」という用語は、データフローの方向を指します。データまたは機能を提供するサービスは「上流」サービス、データまたは機能を受け取るサービスは「下流」サービスと呼ばれます。

1.1. 上流とは

1.1.1. 上流とは

「上流工程」とは、システム開発および設計の初期段階で行われる重要な段階であり、「要件定義」プロセス、「機能定義」プロセス、「構成管理」プロセス、および「計画策定」などのプロセスが主要な要素として含まれます。

1.1.2. 上流の含んだプロセス

以下の4つのプロセスがあります:

  • 「要件定義」プロセス: クライアントの要望に基づいてシステムの要求事項を収集し、要求事項としてまとめるプロセス。
  • 「コンポーネント定義」プロセス: 要求事項を具体的な機能として定義するプロセス。
  • 「基本設計」プロセス: その機能を提供できるシステムの基本的な構成と構造を設計するプロセス 。
  • 「詳細設計」プロセス: システム全体のUXをデザインするプロセス 。

一般的に、プログラム開発以降が下流工程とされています。開発の効率と完了までのスピードは、上流工程に大きく依存しており、上流工程は設計の品質と方向性を確立する重要な役割を果たしています。

1.1.3. 上流の例

上流のマイクロ サービスは、下流のマイクロ サービスにデータ、機能、またはサービスを提供します。たとえば、顧客サービスが顧客データを注文サービスに提供する場合があります。

1.2. 下流とは

1.2.1. 下流とは

「下流工程」とは、上流工程で決められた仕様や機能、プログラミング言語を利用してシステム開発や実際の製造を行う段階です。この用語は、ソフトウェア開発モデルの「ウォーターフォールモデル」に由来し、その名前通り、上流から下流へ滝のように進行するシステム開発プロセスを表現しています。

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ウォーターフォールモデル

ウォーターフォールモデル

1.2.2. 下流の含んだプロセス

下流工程の理解は、上流工程の重要性をより明確に示すものです。下流工程には、「実装(コーディング)」、「テスト」、「導入」などの主要要件が含まれます。

  • 「実装」(コーディング)プロセス: 規定された機能とプログラミング言語に基づいて開発を行うプロセス。
  • 「テスト」プロセス: 完成した機能が正常に動作し、適切に応答するかどうかが確認されるプロセス。
  • 「導入・保守」プロセス: 最終的に本番環境へのリリースで、クライアントの環境で実際にシステムが動作するかどうかを確認するプロセス。

下流工程では、上流工程で定義された内容を具体化し、それが下流工程で機能するかどうかをテストします。したがって、下流工程に進むにつれて、機能の変更が困難になります。下流工程で機能や構成を変更すると、整合性の問題やクライアントの必要とする機能の提供不足などの問題が発生する可能性があります。これが上流工程の重要性を示す理由です。

1.2.3. 上流の例

下流のマイクロ サービスは、上流のマイクロ サービスからデータ、機能、またはサービスを受け取ります。たとえば、ショッピングカートサービスは製品サービスから製品データを受け取る場合があります。

1.3. マイクロサービスの上流と下流の例

簡単な例を挙げると、電子商取引アプリケーション(E-コマースサイト)を考えましょう。

この電子商取引アプリケーションに主なマイクロ サービスとして、「製品カタログ」、「在庫管理」、「注文処理」、「支払い処理」のための4つのマイクロ サービスがあると仮定します。

マイクロサービス
E-コマースサイトのマイクロ サービス

E-コマースサイトのマイクロ サービス

この場合、製品カタログマイクロ サービスは上流のマイクロ サービスであり、下流の在庫管理マイクロ サービスにデータを提供します。同様に、在庫管理マイクロ サービスは上流のマイクロ サービスであり、下流の注文処理マイクロ サービスにデータを提供します。一方、支払い処理マイクロ サービスは、注文処理マイクロ サービスからデータを受け取り、支払い処理を行うため、注文処理マイク ロサービスの下流に配置されます。

2. マイクロサービスにおけるデータフロー

データフローは、一般的なマイクロ サービスアーキテクチャ内で非同期通信の中心要素です。下流のサービスは必要に応じてAPIリクエストを送信し、これにより上流のサービスがリクエストを処理し応答を提供します。その後、下流のサービスはこの応答を利用して独自の処理を行います。データフローは一方向で、上流のマイクロ サービスがデータと機能を下流のマイクロ サービスに供給しますが、ダウンストリームマイクロ サービスは同時にアップストリームサービスとしても機能できます。

マイクロ サービス間のデータフローの理解は、アーキテクチャの設計、テスト、トラブルシューティングに不可欠です。これにより、開発者とQAチームは各サービスが効率的にタスクを実行するために必要なデータと機能を特定し、アップストリームサービスの変更やAPI応答のデータ形式や構造の変更に関連する問題を特定および解決できます。

データフローの理解を前提として、アップストリームまたはダウンストリームAPIのテストに直面する可能性のある課題についてどのように考えるべきですか?

3. APIのテストに関する7つの課題

APIテストの課題は、様々な要因によるものです。外部の依存関係や認証の必要性、アップストリームAPIの変更、複雑性、テスト環境の要求、セキュリティ、そしてパフォーマンスの要件が、テストプロセスに影響を及ぼす可能性があります。これらの要因を考慮に入れながら、APIテストの課題に焦点を当ててみましょう。

  1. 外部システムへの依存: ダウンストリームAPIは頻繁に外部システム(例: データベース、サーバー、他のアップストリームAPI)への依存があり、これらのシステムのテストには外部チームとの調整が必要です。そのため、テストプロセスの遅延が懸念されます。
  2. 認証/認可: ほとんどのダウンストリームAPIはデータの取得に認証が必要であり、正確な認証構成の欠如は、ダウンストリームがデータを取得できない可能性を引き起こします。
  3. アップストリームAPIの変更: アップストリームAPIは頻繁に変更され、これがダウンストリームAPIにおける互換性の問題や障害を引き起こす可能性があります。従って、ダウンストリームAPIの監視と更新が必要です。
  4. 複雑性: ダウンストリームAPIは複数のデータソースや複雑なデータ変換を伴うことがあり、これがテストを難しくし、時間を要する原因となります。
  5. テスト環境: ダウンストリームAPIには特定のテスト環境が必要で、それらの環境のセットアップと維持が困難で時間を要することがあります。
  6. セキュリティ: ダウンストリームAPIはセキュリティの脅威に対して脆弱になる可能性があり、APIの安全性とデータの保護を確保する必要があります。
  7. パフォーマンス: ダウンストリームAPIは大量のリクエストを処理する必要があり、パフォーマンスが重要な要素です。スケーラビリティとパフォーマンスのテストには特別なツールと専門知識が必要です。

4. FAQ

問1.  上流とは何ですか?

上流工程とは、システム開発および設計の初期段階で行われる重要な段階であり、「要件定義」プロセス、「機能定義」プロセス、「構成管理」プロセス、および「計画策定」などのプロセスが主要な要素として含まれます。

問2. 下流とは何ですか?

下流工程とは、上流工程で決められた仕様や機能、プログラミング言語を利用してシステム開発や実際の製造を行う段階です。この用語は、ソフトウェア開発モデルの「ウォーターフォールモデル」に由来し、その名前通り、上流から下流へ滝のように進行するシステム開発プロセスを表現しています。

問3. マイクロ サービスの上流と下流の例 とは?

簡単な例を挙げると、電子商取引アプリケーション(E-コマースサイト)を考えましょう。

この場合、製品カタログマイクロ サービスは上流のマイクロ サービスであり、下流の在庫管理マイクロ サービスにデータを提供します。同様に、在庫管理マイク ロサービスは上流のマイクロ サービスであり、下流の注文処理マイクロ サービスにデータを提供します。一方、支払い処理マイクロ サービスは、注文処理マイク ロサービスからデータを受け取り、支払い処理を行うため、注文処理マイクロ サービスの下流に配置されます。

5. まとめ

本記事で、マイクロ サービスの上流と下流の概念、主な含んだプロセス、具体の例を説明しました。まとめると、上流と下流は、マイク ロサービスアーキテクチャ内でデータフローの方向を示す用語であり、上流のサービスはデータまたは機能を提供し、下流のサービスはそれを受け取ります。このデータフローの理解は、設計、テスト、トラブルシューティングにおいて不可欠です。また、APIテストでよく直面する7つの課題を説明しました。

これらの知識に対する理解は、マイ クロサービスアーキテクチャの実装と維持において成功を収めるために欠かせない要素であます。

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