Desenvolvimento Web com Java: Monólito vs Microsserviços

1- Introdução

Gostaria de saber qual arquitetura mais se encaixa em seu projeto web com Java? Neste artigo você irá saber um pouco mais das vantagens e desvantagens das arquiteturas monolíticas e de microsserviços, podendo desenvolver uma noção melhor do que se encaixa em seu projeto. No desenvolvimento web utilizando a linguagem Java, a escolha da arquitetura adequada é de suma importância para garantir a escalabilidade, manutenção e desempenho de uma aplicação. A arquitetura de software é o alicerce que define como os componentes de um sistema interagem entre si, como os dados são gerenciados e como as funcionalidades são distribuídas. Entre as abordagens mais adotadas atualmente, destacam-se a arquitetura monolítica e a arquitetura de microsserviços, cada uma com suas próprias características, vantagens e desafios. Este resumo tem como objetivo explorar as diferenças entre essas duas arquiteturas, apresentando suas vantagens e desvantagens de forma clara e contextualizada. Além disso, serão discutidos exemplos práticos de implementação utilizando o Spring Boot, um dos frameworks mais populares no ecossistema Java para o desenvolvimento de aplicações web. O Spring Boot é amplamente utilizado por sua facilidade de configuração, integração com outras tecnologias e suporte a padrões modernos de desenvolvimento. A escolha entre uma arquitetura monolítica e uma baseada em microsserviços depende de diversos fatores, como o tamanho do projeto, a complexidade das funcionalidades, a equipe de desenvolvimento disponível e os recursos de infraestrutura. Portanto, este artigo busca fornecer uma visão abrangente para auxiliar desenvolvedores e arquitetos de software na tomada de decisões informadas.

2- Arquitetura Monolítica

A arquitetura monolítica é o modelo tradicional de desenvolvimento de software, onde todos os componentes da aplicação, como a interface do usuário (UI), a lógica de negócio e o banco de dados, são integrados em um único sistema. Essa abordagem é amplamente utilizada devido à sua simplicidade e menor necessidade de infraestrutura distribuída. Segundo um estudo da UFPB (2017), a arquitetura monolítica é particularmente vantajosa em projetos menores ou com prazos reduzidos, onde a agilidade e a facilidade de manutenção são prioridades.

2.1 - Arquitetura do Projeto

Um projeto monolítico típico em Spring Boot segue uma estrutura bem definida, que pode ser visualizada na imagem abaixo:

(Imagem retirada do link: https://aws.amazon.com/pt/compare/the-difference-between-monolithic-and-microservices-architecture/)

Nessa estrutura, todos os módulos da aplicação, como controllers, serviços, repositórios e entidades, estão contidos em um único projeto. Isso facilita o desenvolvimento inicial, pois não há necessidade de configurar múltiplos serviços ou gerenciar a comunicação entre eles.

2.2- Exemplificação em código

Para ilustrar a implementação de uma aplicação monolítica, vamos considerar um exemplo simples de um sistema de gerenciamento de produtos. A seguir, são apresentados os principais componentes do projeto.

Entidade Produto:

@Entity
public class Produto {
  @Id
  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
  private Long id;
  private String nome;
  private Double preco;

  //Getters e setters
}

Repositório ProdutoRepository:

public interface ProdutoRepository extends JpaRepository<Produto, Long> {}

Serviço ProdutoService:

@Service
public class ProdutoService {
  @Autowired
  private ProdutoRepository produtoRepository;

  public List<Produto> listar() {
      return produtoRepository.findAll();
  }

  public Produto criar(Produto produto) {
      return produtoRepository.save(produto);
  }
}

Controller ProdutoController:

@RestController
@RequestMapping("/produtos")
public class ProdutoController {
  @Autowired
  private ProdutoService produtoService;

  @GetMapping
  public List<Produto> listar() {
      return produtoService.listar();
  }

  @PostMapping
  public Produto criar(@RequestBody Produto produto) {
      return produtoService.criar(produto);
  }
}

Neste exemplo, todos os componentes estão contidos em um único projeto Spring Boot, o que simplifica o desenvolvimento e a implantação.

2.3- Vantagens e desvantagens

Assim sendo, é possível observar arquitetura monolítica oferece diversas vantagens, especialmente para projetos menores ou de curto prazo. Entre seus benefícios, destacam-se:

Simplicidade no desenvolvimento e deploy: Como o sistema é construído como uma única unidade, o processo de desenvolvimento e implementação torna-se mais direto e fácil de gerenciar.
Comunicação rápida entre componentes: Todos os componentes compartilham o mesmo espaço de memória e recursos, o que elimina a necessidade de interfaces complexas e acelera a interação entre as partes do sistema.
Ideal para projetos pequenos ou de curto prazo: A arquitetura monolítica é particularmente vantajosa em projetos menores ou com prazos reduzidos, onde a agilidade e a facilidade de manutenção são prioridades.

No entanto, para sistemas maiores ou que exigem atualizações frequentes e a integração de novas tecnologias, a arquitetura monolítica pode se tornar um obstáculo. Entre suas desvantagens, estão:

Dificuldade de escalabilidade: Como todos os componentes estão acoplados, é difícil escalar partes específicas do sistema sem afetar o todo.
Complexidade na manutenção: À medida que o sistema cresce, a manutenção do código pode se tornar mais complexa e demorada.
Risco de falhas generalizadas: Uma falha em um componente pode impactar todo o sistema, reduzindo a resiliência da aplicação.

3- Arquitetura de Microsserviços

A arquitetura de microsserviços, diferentemente da monolítica, estrutura a aplicação como um conjunto de serviços independentes, onde cada um é responsável por uma funcionalidade específica. De acordo com a AWS (2024), essa abordagem proporciona maior flexibilidade e escalabilidade ao sistema, porém demanda um gerenciamento mais complexo da comunicação entre os serviços.

3.1- Arquitetura do Projeto

Nesta estrutura, cada microsserviço é um projeto Spring Boot independente. A imagem abaixo ilustra a arquitetura de microsserviços:

(Imagem retirada do link: https://aws.amazon.com/pt/compare/the-difference-between-monolithic-and-microservices-architecture/)

Cada serviço é como um "produto" independente, com sua própria lógica de negócio, banco de dados e interface de comunicação. Isso permite que os serviços sejam desenvolvidos, implantados e escalados de forma independente.

3.2- Exemplificação em código

Para exemplificar a implementação de microsserviços, vamos considerar um microsserviço de pedidos (PedidoService):

Entidade Pedido:

@Entity
public class Pedido {
  @Id
  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
  private Long id;
  private Long produtoId;
  private Integer quantidade;

  //Getters e setters
}

Repositório PedidoRepository:

public interface PedidoRepository extends JpaRepository<Pedido, Long> {}

Serviço PedidoService:

@Service
public class PedidoService {
  @Autowired
  private PedidoRepository pedidoRepository;

  public List<Pedido> listar() {
      return pedidoRepository.findAll();
  }

  public Pedido criar(Pedido pedido) {
      return pedidoRepository.save(pedido);
  }
}

Controller PedidoController:

@RestController
@RequestMapping("/pedidos")
public class PedidoController {
  @Autowired
  private PedidoService pedidoService;

  @GetMapping
  public List<Pedido> listar() {
      return pedidoService.listar();
  }

  @PostMapping
  public Pedido criar(@RequestBody Pedido pedido) {
      return pedidoService.criar(pedido);
  }
}

Neste exemplo, o microsserviço de pedidos é completamente independente do microsserviço de produtos, o que permite maior flexibilidade e escalabilidade.

3.3- Vantagens e desvantagens

Portanto, os microsserviços, diferentemente da estrutura monolítica, oferece diversas vantagens para sistemas grandes e complexos. Entre seus benefícios, destacam-se:

Escalabilidade: Permite que partes específicas do sistema sejam escaladas conforme a demanda, sem a necessidade de escalar toda a aplicação.
Modularidade: Facilita a manutenção e a atualização de componentes individuais, reduzindo o risco de impactos negativos no sistema como um todo.
Resiliência: Falhas em um microsserviço são isoladas, o que minimiza o impacto no restante da aplicação e aumenta a estabilidade do sistema.
Flexibilidade tecnológica: Permite a utilização de diferentes tecnologias e linguagens de programação para cada microsserviço, adaptando-se melhor às necessidades específicas de cada componente.

No entanto, essa arquitetura também apresenta desafios, como maior complexidade no gerenciamento e um custo inicial mais elevado. Entre suas desvantagens, estão:

Complexidade na comunicação: A comunicação entre microsserviços exige o uso de APIs e protocolos específicos, o que pode aumentar a complexidade do sistema.
Custo de infraestrutura: A necessidade de múltiplos servidores e ferramentas de gerenciamento pode elevar os custos de infraestrutura.
Dificuldade de monitoramento: O monitoramento de múltiplos serviços independentes pode ser mais complexo e exigir ferramentas especializadas.

4- Comparação

De maneira geral, a arquitetura de microsserviços e a monolítica apresentam características distintas que as tornam adequadas para diferentes cenários. Enquanto a arquitetura monolítica é considerada boa por sua simplicidade e baixo custo inicial, ela enfrenta limitações em escalabilidade e manutenção, especialmente em projetos grandes. Por outro lado, os microsserviços oferecem alta escalabilidade e resiliência, com falhas isoladas que não afetam todo o sistema. No entanto, essa abordagem traz maior complexidade e um custo inicial mais elevado. É possível visualizar estas informações de maneira simplificada na imagem:

(Imagem de autoria própria)

5- Conclusão

Em síntese, a decisão entre adotar uma arquitetura monolítica ou de microsserviços deve ser fundamentada nas necessidades específicas do projeto e nos recursos disponíveis. Utilizando o Spring Boot, é viável implementar ambas as abordagens de maneira eficaz, assegurando que a aplicação atenda às exigências do mercado e às expectativas dos clientes. Conforme destacado no estudo da UFPB (2017), para projetos que demandam escalabilidade e modularidade, os microsserviços emergem como uma opção viável, ainda que impliquem em maior complexidade de gerenciamento. Essa complexidade, no entanto, é compensada pelos benefícios significativos em termos de manutenção e flexibilidade, tornando-os uma escolha estratégica para sistemas que necessitam de evolução contínua e adaptação às tendências tecnológicas.

6- Referências

AWS. The difference between monolithic and microservices architecture. Disponível em: https://aws.amazon.com/pt/compare/the-difference-between-monolithic-and-microservices-architecture/. Acesso em: 27 fev. 2025.

UFPB. Estudo sobre arquitetura monolítica e microsserviços. Disponível em: https://repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/123456789/3235/1/OAJ14062017.pdf. Acesso em: 27 fev. 2025.