From Legacy Monolith to Microservices: A Comparative Study of Manual and Tools-Assisted Decomposition Approaches

The transition from monolithic to microservices architecture has become a crucial trend in modern software engineering, driven by the need for enhanced scalability, independence, and maintainability in complex systems. This work presents the main theoretical foundations of the microservices-oriented architecture and examines various automated monolith decomposition approaches, including mathematical optimization, graph-based, and semantic similarity-based methods. Furthermore, it investigates a practical application of this architectural shift by detailing the migration of a legacy monolithic application to a distributed microservices environment. The last part of the thesis focuses on a comparative analysis among the manual migration, an optimization-based approach, and a hybrid approach combining graph clustering with Large Language Model reasoning.

La transizione da architetture monolitiche a soluzioni basate su microservizi rappresenta una tendenza comune nella moderna ingegneria del software, guidata dalla necessità di maggiore scalabilità, indipendenza e manutenibilità nei sistemi complessi. Questa tesi esplora i fondamenti teorici di tale architettura ed esamina diversi approcci automatizzati per la decomposizione dei monoliti, tra cui tecniche di ottimizzazione matematica, metodi basati sui grafi e approcci fondati sulla somiglianza semantica. Successivamente, il lavoro indaga un'applicazione pratica di tale cambiamento strutturale dettagliando la migrazione di un'applicazione monolitica verso un ambiente distribuito. Infine, la tesi presenta un'analisi comparativa tra la migrazione manuale, un approccio basato sull'ottimizzazione matematica e un approccio ibrido che combina tecniche di clustering su grafi con il ragionamento semantico dei Large Language Models.