میکروسرویس چیست؟ مثال عملی در Asp Core

میکروسرویس‌ها (Microservices) یک سبک معماری نرم‌افزاری هستند که در آن سیستم بزرگ به مجموعه‌ای از سرویس‌های کوچک، مستقل و قابل استقرار جداگانه تقسیم می‌شود. هر سرویس معمولاً یک وظیفه‌ی مشخص (business capability) دارد و می‌تواند به طور مستقل توسعه، تست، استقرار و مقیاس‌پذیری شود.

🔹 ویژگی‌های اصلی میکروسرویس‌ها

• استقلال: هر سرویس جدا از بقیه توسعه و استقرار می‌شود.
• ارتباط سبک‌وزن: معمولاً از REST API، gRPC، یا Messaging (مثل RabbitMQ, Kafka) استفاده می‌شود.
• پایگاه داده مستقل: هر سرویس می‌تواند دیتابیس مخصوص خود را داشته باشد.
• مقیاس‌پذیری جداگانه: فقط سرویس مورد نیاز scale می‌شود نه کل سیستم.
• فناوری متنوع: سرویس‌ها می‌توانند با زبان‌ها یا تکنولوژی‌های مختلف ساخته شوند.

🔹 ملزومات برای پیاده‌سازی در ASP.NET Core

برای ساخت میکروسرویس با ASP.NET Core معمولاً به موارد زیر نیاز دارید:

1. ایجاد API مستقل

   • هر میکروسرویس یک پروژه‌ی ASP.NET Core Web API است.

   • ساختار سبک (Controllerها یا Minimal APIs).

2. ارتباط بین سرویس‌ها

   • HTTP/REST: ساده‌ترین روش، با استفاده از HttpClient یا Refit.

   • gRPC: سریع‌تر و مناسب سرویس‌های داخلی.

   • پیام‌محور (Event-Driven): با RabbitMQ, Kafka, Azure Service Bus.

3. پایگاه داده مجزا

   • استفاده از EF Core یا Dapper برای هر سرویس.

   • دیتابیس جداگانه برای جلوگیری از coupling.

4. Service Discovery و API Gateway

   • برای مدیریت ارتباطات و جلوگیری از سخت‌کدنویسی آدرس‌ها.

   • ابزارها: Ocelot, YARP, یا Kong.

5. Authentication و Authorization

   • استفاده از IdentityServer4, OpenIddict یا Azure AD.

   • معماری JWT برای انتقال امن توکن بین سرویس‌ها.

6. Logging و Monitoring

   • استفاده از Serilog, Seq, Elastic Stack (ELK) یا Application Insights.

7. Containerization و Orchestration

   • ساخت و استقرار سرویس‌ها داخل Docker.

   • مدیریت و مقیاس‌پذیری با Kubernetes (K8s).

8. Resilience و Fault Tolerance

   • پیاده‌سازی Retry، Circuit Breaker، Timeout.

   • استفاده از Polly در ASP.NET Core.

✅ به زبان ساده:
برای داشتن میکروسرویس در ASP.NET Core باید هر قابلیت مهم را به یک Web API مستقل تبدیل کنید، ارتباطات آن‌ها را با API Gateway و Messaging مدیریت کنید، امنیت را با JWT/IdentityServer تضمین کنید و همه چیز را در Docker/Kubernetes مستقر کنید.

📦 معماری نمونه: سیستم فروش آنلاین (E-commerce)

🔹 سرویس‌ها

1. Product Service

   • مدیریت محصولات (نام، قیمت، موجودی)

   • دیتابیس جداگانه (مثلاً SQL Server)

2. Order Service

   • ثبت سفارش و مدیریت وضعیت سفارش‌ها

   • دیتابیس جداگانه (مثلاً PostgreSQL)

   • برای گرفتن اطلاعات محصول، به سرویس Product درخواست می‌زند

3. Customer Service

   • مدیریت مشتریان و پروفایل‌ها

   • دیتابیس جداگانه

4. API Gateway (مثلاً با Ocelot یا YARP)

   • نقطه ورود یکپارچه برای کلاینت‌ها (وب/موبایل)

   • مدیریت Routing، Authentication، Rate Limiting

🔹 ارتباط بین سرویس‌ها

• سینکرون (HTTP/gRPC):
  وقتی Order Service نیاز دارد اطلاعات محصول را بخواند → درخواست به Product Service می‌زند.

• غیرسینکرون (Message Broker):
  وقتی سفارشی ثبت می‌شود → Order Service یک پیام "OrderCreated" در RabbitMQ منتشر می‌کند → سرویس‌های دیگر (مثل Inventory یا Notification) آن رو گوش می‌دهند.

🔹 ساختار پوشه‌ها (نمونه)

ECommerce.Microservices/
│
├── api-gateway/           --> Ocelot یا YARP
│
├── services/
│   ├── product-service/    --> ASP.NET Core Web API + SQL Server
│   ├── order-service/      --> ASP.NET Core Web API + PostgreSQL
│   └── customer-service/   --> ASP.NET Core Web API + MongoDB
│
├── shared/                --> DTO ها، پکیج‌های مشترک (مثلاً JWT utils)
│
└── docker-compose.yml     --> اجرای همه سرویس‌ها + دیتابیس‌ها + RabbitMQ

🔹 نمونه کد ساده (Product Service - ASP.NET Core Minimal API)

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddDbContext<ProductDbContext>();
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();
var app = builder.Build();
app.MapGet("/products", async (ProductDbContext db) =>
    await db.Products.ToListAsync());

app.MapPost("/products", async (Product product, ProductDbContext db) =>
{
    db.Products.Add(product);
    await db.SaveChangesAsync();
    return Results.Created($"/products/{product.Id}", product);
});

app.Run();

🔹 API Gateway (Ocelot.json نمونه)

{
  "Routes": [
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/products",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamHostAndPorts": [{ "Host": "localhost", "Port": 5001 }],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/products",
      "UpstreamHttpMethod": [ "GET", "POST" ]
    },
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/orders",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamHostAndPorts": [{ "Host": "localhost", "Port": 5002 }],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/orders",
      "UpstreamHttpMethod": [ "GET", "POST" ]
    }
  ]
}

🔹 ابزارهای کلیدی که باید اضافه بشن

• Docker: هر سرویس داخل کانتینر خودش
• RabbitMQ/Kafka: پیام‌رسانی بین سرویس‌ها
• Polly: برای Retry و Circuit Breaker
• JWT Auth (IdentityServer/OpenIddict): برای امنیت و هویت

✅ نتیجه:
ما سه سرویس جدا (محصول، سفارش، مشتری) داریم که هر کدوم دیتابیس خودشون رو دارن، ارتباط بین‌شون از طریق HTTP/gRPC + Messaging هست و همه پشت یک API Gateway قرار گرفتن.

در معماری میکروسرویس‌ها، هر سرویس می‌تواند روی یک سرور (یا حتی ماشین مجازی/کانتینر) جداگانه قرار بگیرد، اما اجباری نیست.

🔹 سناریوهای مختلف استقرار سرویس‌ها

1. همه سرویس‌ها روی یک سرور

   • ساده‌ترین حالت برای شروع.

   • سرویس‌ها جدا هستند اما روی یک سرور اجرا می‌شوند.

   • معایب: اگر سرور Down شود، همه سرویس‌ها می‌خوابند. مقیاس‌پذیری هم سخت است.

2. هر سرویس روی سرور (VM) جداگانه

   • استقلال بیشتر بین سرویس‌ها.

   • می‌شود منابع سخت‌افزاری متفاوت برای هر سرویس داد.

   • معایب: هزینه بالاتر + مدیریت پیچیده‌تر.

3. استقرار با کانتینر (Docker)

   • هر سرویس داخل یک کانتینر جدا (ولی می‌توانند روی یک یا چند سرور اجرا شوند).

   • سبک‌تر از VM و قابل حمل.

   • معمول‌ترین روش در معماری میکروسرویس.

4. Orchestration با Kubernetes

   • سرویس‌ها در قالب کانتینر Deploy می‌شوند.

   • K8s مسئول مدیریت مقیاس‌پذیری، Load Balancing، Service Discovery و Fault Tolerance است.

   • سرویس‌ها می‌توانند روی چندین سرور (Node) توزیع شوند.

🔹 نتیجه

• در معماری میکروسرویس واقعی معمولاً سرویس‌ها روی سرورهای جدا یا کانتینرهای مجزا اجرا می‌شوند.
• لزومی ندارد هر سرویس فیزیکی جدا باشد؛ می‌شود چند سرویس روی یک سرور هم مستقر شوند، ولی اصل ماجرا استقلال در استقرار و مقیاس‌پذیری است.
• بهترین روش امروز: Docker + Kubernetes.

در معماری میکروسرویس شما برای هر سرویس (مثلاً Product، Order، Customer) یک پروژه مستقل دارید.

🔹 ویژگی‌های این استقلال:

• هر پروژه Web API جداگانه است (با Startup و تنظیمات خودش).

• هر سرویس می‌تواند دیتابیس مختص خودش داشته باشد.

• سرویس‌ها می‌توانند روی سرور/کانتینرهای مختلف مستقر شوند.

• اگر یکی از سرویس‌ها Down شود، بقیه همچنان کار می‌کنند.

• می‌توانید یک سرویس خاص را به‌صورت مستقل مقیاس‌پذیر (Scale Out) کنید.