Monolithische Architektur

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Sohrab Salimi

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Im übertragenen Sinne heißt monolithisch soviel wie "kompakt" oder "aus einem Guss". Eine monolithische Software-Architektur ist demnach eine komplexe Anwendung, die mehrere eng gekoppelte Funktionen umfasst. Sie beschreibt ein einheitliches Modell für den traditionellen Entwurf eines Software-Programms und wird mehr und mehr durch modulare Alternativen wie Microservices-Architekturen ersetzt.

Monolithische Architektur und ihre Vorteile

Monolithische Architekturen dienen dazu, mehrere zusammenhängende Aufgaben zu bearbeiten. Alle enthaltenen Funktionen der Software werden in einer einzigen Code-Basis als einzelne Datei bereitgestellt.

Eine solche Architektur hat den Vorteil, dass:

  • dein Unternehmen nur eine zentrale Anlaufstelle für den Support braucht,
  • die daraus entstehende Software eigenständig ist,
  • sie leicht getestet und debuggt werden kann, da sie aus wenigeren Elementen und damit Variablen besteht,
  • die Bereitstellung einfach ist (nur eine einzelne Datei),
  • sie eine gewisse Sicherheit bietet, da die Software nur aus einer Code-Basis besteht.

Hat monolithische Software-Architektur auch Nachteile?

Beim Einsatz von monolithischer Software müssen du und dein Team mit folgenden Herausforderungen bzw. Nachteilen rechnen:

  • Die Code-Basis des Monolithen ist aufgrund des immensen Funktionsumfangs sehr groß.
  • Die Komplexität des monolithischen Systems macht Entwicklung und Implementierung aufwendig und zeitintensiv.
  • Kompilieren und Testen der gesamten Plattform können erforderlich werden, auch wenn nur eine einzelne Funktion geändert wird.
  • Code-Updates können nicht unabhängig voneinander durchgeführt werden. Daher werden die Updates eher selten geplant (z. B. vierteljährlich oder noch seltener).
  • Der agile Ansatz kollidiert mit dem monolithischen System, da hier iterative Prozesse und schnelles Reagieren auf veränderte Anforderungen kaum möglich sind.
  • Für neue Team-Mitglieder ist es aufgrund der hohen Komplexität des Codes schwierig, diesen und die Workflows zu verstehen und sich einzuarbeiten.
  • Die Skalierbarkeit einzelner Komponenten ist nicht möglich, sondern nur die Skalierbarkeit der gesamten Anwendung.
  • Durch die breite Palette an zusammenhängenden Funktionen innerhalb eines monolithischen Systems entsteht eine gewissen Anbieterabhängigkeit, denn: - Monolithen sind nicht auf das Zusammenspiel mit anderen Systemen ausgelegt.
  • Das führt dazu, dass gewonnene Daten auch nur innerhalb der monolithischen Architektur verwendet und zum Beispiel nicht durch eine andere Software analysiert werden können.
  • Soll eine neue Technologie oder ein neues Framework genutzt werden, ist das nicht nur für einen Teil der Anwendung möglich. Stattdessen müssen Entwickler die gesamte Anwendung neu schreiben.

Welche Alternativen gibt es zu monolithischen Systemen?

Eine moderne Alternative zu monolithischen Anwendungen bietet eine Microservices-Architektur.

Microservices vs. monolithischer Software

Microservices sind kleine, voneinander unabhängige Anwendungen, die als lose gekoppelte Dienste bereitgestellt werden. Eine Microservice-Architektur besteht also im Gegensatz zu einer monolithischen Software-Architektur aus mehreren kleineren Einheiten, die durch die Anwendungsintegration miteinander verbunden sind. Die Vorteile von Microservices gegenüber Monolithen:

  • Die einzelnen Microservices sind für die Entwickler aus deinem Team einfacher zu entwickeln (wegen geringerem Funktionsumfang).
  • Microservices können leichter und unabhängig voneinander optimiert werden (durch kontinuierliche Integration und Bereitstellung - CI/CD). Im Gegensatz zu einer monolithischen Variante brauchen Entwickler hier nicht die gesamte Anwendung neu zu schreiben, sondern können modulare Änderungen vornehmen.
  • Dadurch sinkt das Risiko, dass eine Änderung zu unerwarteten Veränderungen der anderen Elemente führt.
  • Durch die schnellere Optimierung verkürzen sich die Time-to-Market-Zyklen.
  • Microservices können in jeder Programmiersprache geschrieben werden.
  • Microservices sind in der Lage, über Schnittstellen (APIs) mit anderen Microservices zu kommunizieren.
  • Anstatt in einer einzigen monolithischen Plattform alle Funktionen zu bündeln, kann dein Unternehmen für die einzelnen Anforderungen die jeweils beste Lösung in Form von Microservices wählen und per Anwendungsintegration miteinander verbinden.
  • Entwickler-Teams können die Verantwortung für ganze Microservices übernehmen statt nur Teilaufgaben im großen monolithischen System (wie Code schreiben, testen, Wartung und Betrieb).
  • Auswahl der Architektur passend zu Gegebenheiten und Bedürfnissen

Bevor du und dein Unternehmen jedoch den Einsatz einer monolithischen Architektur völlig ausschließen, solltet ihr die Entscheidung anhand der tatsächlichen Bedürfnisse eurer Organisation abwägen. In den folgenden Fällen kann zum Beispiel eine monolithische Softwarearchitektur sinnvoll sein:

  • wenn keine Modularität und Skalierbarkeit benötigt werden, weil die Anwendungen klein und einfach sind, nicht viel Geschäftslogik enthalten und sich voraussichtlich so gut wie nicht zu ändern brauchen
  • wenn deinem Unternehmen (z. B. als Start-up) aktuell die Ressourcen fehlen, um eine komplexe Microservices-Architektur zu implementieren

Fazit zu monolithischer Architektur

Wenn du und dein Unternehmen aktuell vor der Entscheidung stehen, wie ihr eure Software-Architektur aufbauen wollt, solltet ihr genau abwägen, welche Zwecke diese erfüllen soll und was zu euren Geschäftsprozessen passt.

Für das Arbeiten nach agilen Methoden eignet sich eine Microservices-Architektur besser als eine monolithische, da Microservices eine flexiblere modulare Entwicklung und Verbesserung und damit iterative Prozesse ermöglichen.

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