使用Java和Dapr構建雲原生應用簡介

banq發表於2024-05-08
Java

本文探討了如何結合使用 Java 和 Dapr 來簡化雲原生應用程式的開發流程。我們將深入研究每種技術的優勢以及它們如何無縫整合，以幫助 Java 開發人員構建現代分散式系統。

簡介
軟體開發的格局正在迅速轉向雲原生架構。這些架構優先將應用程式構建為可以獨立擴充套件和部署的鬆散​​耦合服務。這種方法具有許多優點，包括提高敏捷性、提高容錯能力和更輕鬆的維護https://www.cncf.io/<a>。然而，構建分散式應用程式可能會給服務發現、狀態管理和服務之間的通訊等領域帶來複雜性。

這就是 Dapr 等創新解決方案發揮作用的地方。 Dapr 是一個開源、可移植的執行時，用於在任何雲或邊緣平臺上構建分散式應用程式https://www.cncf.io/projects/dapr/<a>。它提供了一組構建塊，例如服務呼叫、釋出/訂閱訊息傳遞和狀態管理，可以簡化分散式系統的開發過程。

Java憑藉其豐富的生態系統、成熟的工具和龐大的開發者社群，仍然是企業應用程式開發的主導力量https://www.java.com/。但即使是 Java 開發人員在構建雲原生應用程式時也可能面臨挑戰，特別是在管理跨多個服務的複雜的分散式邏輯和狀態方面。

透過結合 Java 和 Dapr 的優勢，開發人員可以實現兩全其美。 Java 提供了強大且熟悉的開發環境，而 Dapr 則簡化了分散式應用程式開發的複雜性。這對強大的組合使開發人員能夠構建可擴充套件、有彈性的雲原生應用程式，以便在不斷髮展的軟體世界中蓬勃發展。

Java 在雲原生開發方面的優勢
Java 在企業開發中的持久流行源於其固有的優勢，可以完美地轉化為構建健壯且可擴充套件的應用程式。以下是一些關鍵優勢的詳細介紹：

  • 大型且活躍的開發者社群： Java 擁有龐大的開發者社群，孕育著豐富的知識、資源和隨時可用的庫。這個廣泛的網路為解決問題、尋找解決方案以及瞭解 Java 領域的最新進展提供了寶貴的支援。
  • 成熟的工具和框架生態系統：在其悠久的歷史中，Java 已經培育了一個由成熟的工具和框架組成的豐富的生態系統，可以簡化開發過程。從 IntelliJ IDEA 等整合開發環境 (IDE) 到 JUnit 等強大的測試框架，Java 開發人員可以訪問一組全面的資源來構建高質量的應用程式。
  • 平臺獨立性： Java 設計的核心原則是“一次編寫，隨處執行”(WORA) 理念。 Java 程式碼編譯成位元組碼，這是一種可以在任何具有 Java 虛擬機器 (JVM) 的平臺上執行的中間表示形式。這種平臺獨立性可確保您的 Java 應用程式可以在各種作業系統和雲環境上無縫執行，從而提高部署靈活性。

然而，即使擁有這些優勢，涉足雲原生世界的 Java 開發人員也可能會遇到一些挑戰：
  • 管理分散式邏輯：雲原生應用程式通常涉及分散式系統，其中應用程式邏輯分佈在多個服務中。這可能會給協調通訊和確保服務之間的資料一致性帶來複雜性，需要開發人員仔細設計互動模式。
  • 狀態管理複雜性：傳統的 Java 應用程式通常依賴集中式資料庫進行狀態管理。在分散式環境中，管理多個服務的狀態可能會變得複雜。開發人員需要選擇適當的可擴充套件且容錯的狀態管理解決方案。

儘管存在這些挑戰，但好訊息是 Dapr 會介入專門解決這些挑戰。透過利用 Dapr 的功能和 Java 的優勢，開發人員可以克服這些障礙並更輕鬆地構建強大的雲原生應用程式。

Dapr：簡化分散式應用程式開發
想象一下建造一座複雜的城市——電網、交通系統和通訊網路等各個元件需要無縫地協同工作。 Dapr 充當分散式應用程式的底層基礎設施，提供必要的構建塊來簡化開發，就像精心設計的城市基礎設施促進高效的城市生活一樣。

Dapr 是雲原生計算基金會 (CNCF) 下的開源專案，是一個分散式應用程式執行時https://www.cncf.io/projects/dapr/<a>。它提供了一個 sidecar 架構，其中輕量級 Dapr sidecar 程序與應用程式中的每個微服務一起執行。該 sidecar 充當橋樑，為分散式系統中常見的基本功能提供標準化 API。

以下是 Dapr 的主要功能如何讓 Java 開發人員構建雲原生應用程式直接受益：

  • 服務呼叫： Dapr 透過其強大的服務呼叫 API 簡化了微服務之間的通訊。 Java 開發人員可以利用此 API 輕鬆發現和呼叫分散式應用程式中的服務，從而無需管理複雜的服務發現協議。
  • 狀態管理： Dapr 提供各種狀態儲存選項，包括記憶體儲存、鍵值儲存和分散式資料庫。這減輕了 Java 開發人員自己選擇和實現狀態管理解決方案的負擔。他們可以專注於核心應用程式邏輯，而 Dapr 則處理分散式環境中儲存和檢索資料的複雜性。
  • 釋出/訂閱訊息傳遞： Dapr 的釋出/訂閱訊息傳遞功能支援服務之間的非同步通訊。 Java 開發人員可以將事件釋出到主題，感興趣的服務可以訂閱這些主題以接收事件通知。這種解耦的通訊方式促進了鬆散耦合並簡化了 Java 應用程式中的事件驅動架構。
  • Actor 程式設計模型： Dapr 提供的 Actor 程式設計模型允許開發人員定義 Actor——輕量級、有狀態的併發單元。該模型對於構建需要高併發性和容錯性的應用程式特別有用，這是雲原生系統中的常見要求。熟悉 Actor 模型的 Java 開發人員可以輕鬆地在其 Dapr 應用程式中利用此功能。

透過將這些功能作為標準化構建塊提供，Dapr 顯著減少了 Java 開發人員在構建分散式應用程式時通常需要編寫的樣板程式碼。這使他們能夠專注於核心應用程式邏輯、業務功能及其應用程式的獨特價值主張。此外，Dapr 直接解決了前面提到的挑戰：
  • 分散式邏輯管理： Dapr 的服務呼叫和釋出/訂閱訊息傳遞功能簡化了服務之間的通訊，簡化了跨應用程式的分散式邏輯的協調。
  • 狀態管理複雜性： Dapr 提供了各種狀態管理選項，允許 Java 開發人員根據其特定需求選擇最合適的解決方案，而不會陷入複雜的實現過程中。

Java 和 Dapr：完美結合
Java 的既定優勢和 Dapr 的分散式應用程式開發創新方法形成了強大的協同作用。讓我們探討一下它們如何相互補充以建立一個引人注目的開發環境：

Java 的優勢增強了 Dapr 的功能：

  • 龐大的開發人員庫： Java 龐大的開發人員社群轉化為一個隨時可用的人才庫，可用於使用 Dapr 構建雲原生應用程式。熟悉Java的開發人員可以快速學習Dapr的API並利用現有的Java技能來開發分散式系統。
  • 成熟的生態系統：豐富的 Java 庫和框架生態系統與 Dapr 無縫整合。開發人員可以利用 Spring Boot 等現有工具來構建微服務，並將其與 Dapr 的功能輕鬆整合。這減少了開發時間並促進程式碼重用。
  • 平臺獨立性： Java 的平臺獨立性與 Dapr 的雲無關方法完美契合。使用 Java 和 Dapr 構建的應用程式可以部署在各種雲平臺甚至本地環境上，提供部署靈活性。

Dapr 簡化了 Java 開發挑戰：

  • 分散式邏輯管理：如前所述，管理雲原生應用程式中的分散式邏輯可能很複雜。 Dapr 的服務呼叫和釋出/訂閱訊息傳遞功能簡化了 Java 微服務之間的通訊。這使得開發人員能夠專注於業務邏輯，而不必糾結於複雜的通訊協議。
  • 狀態管理複雜性： Dapr 減輕了 Java 開發人員選擇和實現狀態管理解決方案的負擔。他們可以利用 Dapr 的內建狀態儲存選項，確保分散式服務之間的資料一致性和容錯能力。

實際用例：
Java與Dapr的結合在各種雲原生應用開發場景中大放異彩：

  • 微服務架構： Dapr 的 sidecar 架構完美補充了微服務方法。 Java 開發人員可以使用他們喜歡的框架（例如 Spring Boot）構建鬆散耦合的微服務，並依賴 Dapr 進行服務發現、通訊和狀態管理。這提高了雲原生應用程式的可擴充套件性、可維護性和彈性（https://docs.dapr.io/concepts/overview/<a>）。
  • 事件驅動架構 (EDA)： Dapr 的釋出/訂閱訊息傳遞非常適合用 Java 構建事件驅動應用程式。微服務可以將事件釋出到主題，感興趣的服務可以非同步訂閱這些事件並做出反應。這種解耦方法促進了鬆散耦合，並支援 Java 應用程式中的實時資料處理 ( https://docs.dapr.io/developing-applications/building-blocks/workflow/workflow-features-concepts/<a> )。

例子：

  • Bosch Residential IoT Services GmbH利用 Dapr 和 Java 構建大規模智慧家居解決方案。 Dapr 的釋出/訂閱訊息傳遞促進了各種微服務之間的通訊，而 Java 提供了一個用於構建核心功能的強大平臺（blog.dapr.io/posts/2022/04/08/dapr-v1.7-is-now-available/）。
  • Ignition Group採用 Dapr 和 Java 來簡化其訂單處理和支付系統。 Dapr 的服務呼叫 API 簡化了微服務之間的通訊，而 Java 專業知識則實現了業務邏輯的高效實現 ( https://dapr.io/testimonials/<a> )。

 

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