From Monolith to Microservices: A Classification of Refactoring Approaches

While the recently emerged Microservices architectural style is widely discussed in literature, it is difficult to find clear guidance on the process of refactoring legacy applications. The importance of the topic is underpinned by high costs and effort of a refactoring process which has several other implications, e.g. overall processes (DevOps) and team structure. Software architects facing this challenge are in need of selecting an appropriate strategy and refactoring technique. One of the most discussed aspects in this context is finding the right service granularity to fully leverage the advantages of a Microservices architecture. This study first discusses the notion of architectural refactoring and subsequently compares 10 existing refactoring approaches recently proposed in academic literature. The approaches are classified by the underlying decomposition technique and visually presented in the form of a decision guide for quick reference. The review yielded a variety of strategies to break down a monolithic application into independent services. With one exception, most approaches are only applicable under certain conditions. Further concerns are the significant amount of input data some approaches require as well as limited or prototypical tool support.Comment: 13 pages, 4 tables, 2 figures, Software Engineering Aspects of Continuous Development and New Paradigms of Software Production and Deployment, First International Workshop, DEVOPS 2018, Chateau de Villebrumier, France, March 5-6, 2018, Revised Selected Paper

BPM2DDD: A Systematic Process for Identifying Domains from Business Processes Models

Domain-driven design is one of the most used approaches for identifying microservice architectures, which should be built around business capabilities. There are a number of documentation with principles and patterns for its application. However, despite its increasing use there is still a lack of systematic approaches for creating the context maps that will be used to design the microservices. This article presents BPM2DDD, a systematic approach for identification of bounded contexts and their relationships based on the analysis of business processes models, which provide a business view of an organisation. We present an example of its application in a real business process, which has also be used to perform a comparative application with external analysts. The technique has been applied to a real project in the department of transport of a Brazilian state capital, and has been incorporated into the software development process employed by them to develop their new system.</jats:p

Modelo inteligente de especificación de la granularidad de aplicaciones basadas en microservicios.

Los microservicios son un enfoque arquitectónico y organizativo del desarrollo de software en el que las aplicaciones están compuestas por pequeños servicios independientes que se comunican a través de una interfaz de programación de aplicaciones (API) bien definida, muchas empresas utilizan los microservicios para estructurar sus sistemas, también la arquitectura de microservicios ha sido utilizada en otras áreas como la internet de las cosas (IoT), computación en el borde (edge computing), computación en la nube, desarrollo de vehículos autónomos, telecomunicaciones, sistemas de E-Salud, E-Learning, entre otros. Un gran desafío al diseñar este tipo de aplicaciones es encontrar una partición o granularidad adecuada de los microservicios, proceso que a la fecha se realiza y diseña de forma intuitiva, según la experiencia del arquitecto o del equipo de desarrollo. La definición del tamaño o granularidad de los microservicios es un tema de investigación abierto y de interés, no se han estandarizado patrones, métodos o modelos que permitan definir qué tan pequeño debe ser un microservicio. Las estrategias más utilizadas para estimar la granularidad de los microservicios son: el aprendizaje automático, la similitud semántica, la programación genética y la ingeniería de dominio. En este trabajo de investigación doctoral se propone un modelo inteligente para especificar y evaluar la granularidad de los microservicios que hacen parte de una aplicación; teniendo en cuenta algunas características como la complejidad cognitiva, el tiempo de desarrollo, el acoplamiento, la cohesión y su comunicación. En el capitulo uno se presentan el marco teórico, se plantea el problema de investigación resuelto, junto con las preguntas de investigación que ayudan a resolverlo, también se presentan los objetivos y la metodologia de investigación, por medio de la cual se propone una nueva práctica, un modelo inteligente de especificación de la granularidad de los microservicios llamada ¿Microsevices Backlog¿, también se presentan las fases y métodos de investigación que permitieron resolver las preguntas de investigación planteadas. El captiulo dos presenta el esatado del arte y los trabajos relacionados con el presente trabajo de investigación doctoral; también se identifican las métricas que se han utilizado para definir y evaluar la granularidad de los microservicios. En el capitulo 3 se caracteriza el proceso de desarrollo de aplicaciones basadas en microservicios, explicando su uso en un caso de estudio llamado ¿Sinplafut¿. En el capitulo 4 se plantea la descripción del ¿Microservice Backlog¿, se presenta la definición de cada uno de sus componentes, entre los cuales se encuentran: el componente parametrizador, el componente agrupador (un algoritmo genético y un algoritmo de agrupamiento semántico basado en aprendizaje automático no supervisado), el componente evaluador de métricas y el componente comparador de descomposiciones y de microservicios candidatos, también se presenta la formulación matemática de la granularidad de aplicaciones basadas en microservicios. El capitulo 5 presenta la evaluación de la práctica propuesta, se realizó de forma iterativa usando cuatro casos de estudio, dos ejemplos planteados en el estado del arte (Cargo Tracking and JPet-Store) y dos proyectos reales (Foristom Conferences y Sinplafut), se utilizó el Microservices Backlog para obtener y evaluar los microservicios candidatos de las cuatro aplicaciones. Se realizó un analisis comparativo contra métodos propuestos en el estado del arte y con el diseño basado en el dominio (DDD), el cual es le método más utilizado para definir los microservicios que van a ser parte de una aplicación. El Microservices Backlog obtuvo un bajo acoplamiento, alta cohesión, baja complejidad y reduce la comunicación entre los microservicios, esto comparado con las propuestas del estado del arte y con DDD. Finalmente en el capitulo 6 se presentan las conclusiones, contribuciones, limitaciones y productos obtenidos como resultado de esta tesisDoctoradoDOCTOR(A) EN INGENIERÍ

Microservices identification through interface analysis

The microservices architectural style is gaining more and more momentum for the development of applications as suites of small, autonomous, and conversational services, which are then easy to understand, deploy and scale. One of todayâ\u80\u99s problems is finding the adequate granularity and cohesiveness of microservices, both when starting a new project and when thinking of transforming, evolving and scaling existing applications. To cope with these problems, the paper proposes a solution based on the semantic similarity of foreseen/available functionality described through OpenAPI specifications. By leveraging a reference vocabulary, our approach identifies potential candidate microservices, as fine-grained groups of cohesive operations (and associated resources). We compared our approach against a state-of-the-art tool, sampled microservices-based applications and decomposed a large dataset of Web APIs. Results show that our approach is able to find suitable decompositions in some 80% of the cases, while providing early insights about the right granularity and cohesiveness of obtained microservices