16.05.2025 09:50
Hedgehog_art 5 511 Источник

В данной статье мы рассмотрим распространенные анти-паттерны программирования, которые могут негативно сказываться на стабильности и надёжности ваших приложений. Понимание этих проблем и следование лучшим практикам позволит избежать множества инцидентов и обеспечить более комфортную работу для пользователей и эксплуатационных команд.

Фундаментальные ошибки при разработке и деплое

Некоторые практики, кажущиеся рабочими на этапе разработки, могут привести к серьёзным проблемам в production-среде. К таким анти-паттернам относятся:

  • Отсутствие лимитов ресурсов. Неограниченное потребление ресурсов приложением может привести к исчерпанию доступных мощностей кластера и повлиять на работу других сервисов.

  • Игнорирование healthcheck probes. Без корректно настроенных проверок готовности и работоспособности Kubernetes не сможет вовремя обнаружить проблемы в приложении и предпринять меры по его восстановлению.

  • Отсутствие ограничений прав приложения. Запуск сервисов с избыточными привилегиями, например от имени root, может создать серьёзные угрозы безопасности.

  • Жестко закодированные настройки. Хардкод конфигурационных параметров затрудняет управление приложением в различных окружениях и усложняет их изменение.

  • Неструктурированные логи. Запись логов в неформализованном виде значительно усложняет их анализ, поиск ошибок и построение метрик, что особенно критично для команд эксплуатации.

  • Отсутствие учёта обратной совместимости. Внесение breaking changes без уведомления и учета зависимостей других сервисов может привести к их некорректной работе.

  • Игнорирование graceful shutdown. Отсутствие корректной обработки сигнала завершения работы может привести к потере данных и нестабильности при перезапуске приложения.

  • Избыточные зависимости в образах. Включение в Docker-образ неиспользуемых библиотек увеличивает его размер и потенциальные риски безопасности.

  • Игнорирование topology spread constraints. Размещение всех реплик приложения на одной физической ноде снижает отказоустойчивость в случае сбоя оборудования.

  • Отсутствие Service Level Objectives (SLO) и error budget. Неопределённые цели по уровню обслуживания и допустимому количеству ошибок затрудняют оценку стабильности приложения и принятие обоснованных решений при возникновении проблем.

  • Неучёт особенностей среды выполнения. Развёртывание приложений без учета специфики контейнерной среды, таких как управление ресурсами и безопасностью, может привести к неоптимальной работе.

Рекомендации по улучшению практик разработки и эксплуатации

Для повышения надёжности и стабильности приложений рекомендуется следовать ряду зарекомендовавших себя подходов

  • Принципы Twelve-Factor App и Nineteen-Factor App. Эти методологии предлагают набор лучших практик для построения облачных приложений, охватывающих аспекты конфигурации, зависимостей, логирования, управления процессами и многое другое.

  • Наблюдаемость (Observability). Внедрение комплексной системы мониторинга, включающей метрики, логи и трассировку, позволяет оперативно выявлять и устранять проблемы в production-среде.

  • Чистая архитектура. Следование принципам чистой архитектуры и разделения ответственности способствует созданию более гибкого, поддерживаемого и тестируемого кода.

  • Кодогенерация. Использование инструментов кодогенерации может значительно сократить объём boilerplate-кода и повысить консистентность проекта.

  • Безопасность на всех этапах разработки. Внедрение статического анализа кода (линтеры), сканирования уязвимостей и практик безопасной разработки позволяет предотвратить множество проблем безопасности ещё до этапа деплоя. В языке Go уже встроены эффективные инструменты для обеспечения безопасности.

  • Шифрование и управление секретами. Использование надёжных механизмов шифрования и централизованных хранилищ секретов, таких как HashiCorp Vault, является критически важным для защиты конфиденциальных данных. Интеграция с Kubernetes, например через Agent Sidecar Injector, упрощает управление секретами в контейнерной среде.

Избегание описанных анти-паттернов и внедрение лучших практик разработки и эксплуатации являются ключевыми факторами для обеспечения стабильности, надёжности и безопасности ваших приложений. Инвестиции в правильные подходы и инструменты окупятся снижением количества инцидентов, повышением удовлетворённости пользователей и эффективности работы команд разработки и эксплуатации.

А научиться правильно разрабатывать приложение под k8s и запускать его в кластере можно на курсе «Kubernetes для разработчиков». Подробности по ссылке.

Комментарии (5)


  1. CatAssa
    16.05.2025 10:15
    #28312670

    приложений

    ...

    Kubernetes

    Ой.


  1. CrazyAlex25
    16.05.2025 10:15
    #28312676

    И это статья? Промт от ИИ.
    Вся суть: делайте хорошо, не делайте плохо.

    Вот тоже самое от ИИ только сразу обозначение проблематики и решение

    1. Неуправляемые зависимости (Hardcoded Service Dependencies)

    Проблема:

    • Приложение жестко зависит от IP-адресов, DNS-имен или портов других сервисов.

    • В Kubernetes сервисы динамически меняют IP, и жесткие ссылки ломаются.

    Пример (плохо):

    python

    db_url = "http://10.0.0.5:5432"  # Жестко закодированный IP

    Последствия:

    • Приложение падает при рестарте Pod'а или изменении сервиса.

    • Невозможно масштабировать или обновлять сервисы без downtime.

    Решение:

    • Использовать Kubernetes Service Discovery (my-service.default.svc.cluster.local).

    • Внедрять Service Mesh (Istio, Linkerd) для динамического роутинга.

    2. Игнорирование graceful shutdown

    Проблема:

    • Приложение не обрабатывает сигнал SIGTERM и убивается при kubectl delete pod.

    • Это приводит к потере активных соединений и данным.

    Пример (плохо, Python):

    python

    import time  
while True:      
  process_data()  # Нет обработки SIGTERM → убивается при деплое

    Последствия:

    • Пользователи получают ошибки 500 во время деплоя.

    • База данных остается с "висящими" транзакциями.

    Решение:

    • Обрабатывать SIGTERM и завершать работу корректно:

    python

    import signal  

def handle_shutdown(signum, frame):      
  cleanup()      
  exit(0)  

signal.signal(signal.SIGTERM, handle_shutdown)

    3. Отсутствие health checks (Liveness/Readiness)

    Проблема:

    • В Pod'е не настроены livenessProbe и readinessProbe.

    • Kubernetes не знает, когда приложение готово или умерло.

    Пример (плохой deployment.yml):

    yaml

    containers:  
  - name: app    
    image: my-app:latest    
    # Нет health checks → K8s не перезапускает упавший контейнер

    Последствия:

    • Kubernetes продолжает направлять трафик на "мертвый" Pod.

    • Автомасштабирование (HPA) работает некорректно.

    Решение:

    yaml

    livenessProbe:  
  httpGet:  
    path: /healthz  
    port: 8080  
readinessProbe:  
  httpGet:  
    path: /ready  
    port: 8080

    4. Неправильное управление ресурсами (No Resource Limits)

    Проблема:

    • В deployment.yml не указаны requests и limits для CPU/RAM.

    • Приложение может "съесть" все ресурсы ноды и быть убитым OOM Killer.

    Пример (плохо):

    yaml

    resources: {}  # Нет лимитов → приложение может упасть при нехватке памяти

    Последствия:

    • Контейнер убивается с OOMKilled.

    • Другие Pod'ы на ноде страдают из-за нехватки ресурсов.

    Решение:

    yaml

    resources:  
  requests:  
    cpu: "100m"  
    memory: "128Mi"  
  limits:  
    cpu: "500m"  
    memory: "512Mi"

    5. Хранение состояния в Pod (Stateless App as Stateful)

    Проблема:

    • Приложение хранит данные локально (например, файлы в /tmp).

    • При рестарте Pod'а данные теряются.

    Пример (плохо):

    python

    with open("/tmp/cache.json", "w") as f:  
    f.write(data)  # Данные исчезнут при рестарте

    Последствия:

    • Потеря данных при kubectl rollout restart.

    • Несогласованность между репликами.

    Решение:

    • Использовать PersistentVolume (PV) и StatefulSets для stateful-сервисов.

    • Для кеша — Redis или Memcached.

    6. Игнорирование SecurityContext

    Проблема:

    • Контейнеры работают от root, что опасно при компрометации.

    Пример (плохо):

    yaml

    containers:  
- name: app  
  image: my-app  
  # Нет securityContext → работает от root

    Последствия:

    • Уязвимость к privilege escalation-атакам.

    Решение:

    yaml

    securityContext:    runAsNonRoot: true    runAsUser: 1000    capabilities:      drop: ["ALL"]

    Вывод

    В Kubernetes и DevOps важно избегать:
    ❌ Жестких зависимостей (используйте Service Discovery).
    ❌ Игнорирования graceful shutdown.
    ❌ Отсутствия health checks.
    ❌ Неправильных лимитов CPU/RAM.
    ❌ Хранения состояния в Pod (если не StatefulSet).
    ❌ Запуска от root (используйте securityContext).

    Исправление этих анти-паттернов сделает ваше приложение отказоустойчивым, безопасным и легко масштабируемым в Kubernetes.


    1. gruzoveek
      16.05.2025 10:15
      #28312712

      Тот случай когда комментарий к статье больше похож на статью, чем статья


  1. MSZX
    16.05.2025 10:15
    #28312718

    Самая большая проблема на 2025-ый - это повсеместное использование фреймворков, где они вообще не нужны. Постоянно встречаются сайты на пять страниц и двумя разделами на реакте. Вездесущие сетки от бутстрапа/тейлвинда, которые ломают UI/UX на всём кроме мобильных устройств. Вездесущий Flutter с ужасной скоростью рендера. Всё остальное уже мелочи в сравнении. Прежде чем конструировать очередной лендинг на реакте надо разработчиков носом тыкать в замеры производительности, которые показывают отставание на треть порядка (в 28 раз) от ванильного JavaScript, в ~двадцать уровней вложенности CSS на всяких MUI, в узкую вертикальную полосу контента посредине широкого экрана на бутстрапе, в двадцатикратный лаг рендера у Flutter по сравнению с нативом, да и React Native тоже неслабо подлагивает по сравнению с нативом. Всё это относительно приемлемо работает у разработчика в "идеальных условиях", но как только попадает в реальные условия, где на древнем ноутбуке открыто двадцать вкладок, и тут прилетает двадцать первая с реактом, что бы отобразить два меню и три блока - браузер благополучно падает.


  1. holgw
    16.05.2025 10:15
    #28312734

    1) В заголовке написано "Анти-паттерны программирования", но дальше перечисляются кейсы имеющие имеющие отношение конкретно к системному дизайну облачных сервисов, а не к "программированию" в целом.

    Кодогенерация. Использование инструментов кодогенерации может значительно сократить объём boilerplate-кода и повысить консистентность проекта.

    2) Очень интересно, можно пару примеров таких инструментов кодогенерации?

    Безопасность на всех этапах разработки. Внедрение статического анализа кода (линтеры), сканирования уязвимостей и практик безопасной разработки позволяет предотвратить множество проблем безопасности ещё до этапа деплоя. В языке Go уже встроены эффективные инструменты для обеспечения безопасности

    3) Смешались в кучу кони, люди, линтеры, статический анализ и язык Go. Я бы добавил еще, что разработчик должен смотреть под ноги при выходе из здания и держаться за перила при подъеме по лестнице для поддержания нужного уровня безопасности на проекте. О какой "безопасности" вообще речь?

    Не знаю, зачем я этот нейрослоп комментирую вообще.