cloud-native-patterns

クラウドネイティブのパターン

Twelve-Factor App

1. コードベース：1つのコードベースで複数のデプロイを行います
2. 依存関係：明示的に宣言して分離します
3. 設定：環境変数に保存します
4. バックエンドサービス：アタッチされたリソースとして扱います
5. ビルド、リリース、実行：各ステージを厳密に分離します
6. プロセス：ステートレスなプロセスとして実行します
7. ポートバインディング：ポートを通じてサービスを公開します
8. 並行性：プロセスモデルを通じてスケールアウトします
9. 廃棄可能性：起動を速くし、正常にシャットダウンします
10. 開発環境と本番環境の一致：環境を類似させます
11. ログ：イベントストリームとして扱います
12. 管理プロセス：単発のプロセスとして実行します

レジリエンスパターン

サーキットブレーカー

迅速に失敗させることで、障害の連鎖を防ぎます。

class CircuitBreaker {
  private failures = 0;
  private lastFailure?: Date;

  async call<T>(fn: () => Promise<T>): Promise<T> {
    if (this.isOpen()) {
      throw new Error('Circuit is open');
    }
    try {
      const result = await fn();
      this.reset();
      return result;
    } catch (error) {
      this.recordFailure();
      throw error;
    }
  }
}

バックオフ付きリトライ

async function withRetry<T>(
  fn: () => Promise<T>,
  maxRetries = 3
): Promise<T> {
  for (let i = 0; i < maxRetries; i++) {
    try {
      return await fn();
    } catch (error) {
      if (i === maxRetries - 1) throw error;
      await sleep(Math.pow(2, i) * 1000); // Exponential backoff
    }
  }
}

バルクヘッド

障害を分離し、システム全体への影響を防ぎます。

サービス間通信

同期通信

• REST/HTTP
• gRPC

非同期通信

• メッセージキュー（RabbitMQ、SQS）
• イベントストリーミング（Kafka）

ヘルスチェック

app.get('/health', (req, res) => {
  res.json({ status: 'healthy' });
});

app.get('/ready', async (req, res) => {
  const dbHealthy = await checkDatabase();
  const cacheHealthy = await checkCache();

  if (dbHealthy && cacheHealthy) {
    res.json({ status: 'ready' });
  } else {
    res.status(503).json({ status: 'not ready' });
  }
});

コンテナのベストプラクティス

• 1つのコンテナにつき1つのプロセス
• マルチステージビルドを使用します
• 非 root ユーザーとして実行します
• ヘルスチェックを使用します
• イメージを小さく保ちます