Python和JavaScript是雲原生微服務的最佳語言？Quarkus來了！ – Javier Ramos

介紹
隨著我越來越多地進入DevOps，Containers和Serverless; 我發現自己使用Python或JavaScript 在輕量級容器或FaaS中 編寫容器化程式碼。Python和JavaScript是雲原生微服務的最佳語言，Java在啟動時無法在無伺服器框架中使用，而且對於微服務來說，JavaScript或Python具有比Java更快的啟動時間和更小的容器大小，從而使它們更高效。

Java已經有20多年的歷史了，世界背後的Java與現在大不相同。JVM解決了一個巨大的問題，並允許我們編寫一次程式碼並在多個平臺和作業系統中執行它。透過Docker之類的容器，我們現在可以將我們的應用程式、庫和作業系統資源打包到一個可以在任何地方執行的容器中，因此今天JVM本身的可移植性不太重要了。在當天，額外的開銷是我們願意支付便攜性的費用，但現在不再支付。現在我們需要始終可用的快速，低延遲和反應式應用程式。容器和容器編排工具（如Kubernetes）提供獨立於程式語言的功能。

隨著公司遷移到微服務，他們採用Spring Java服務，將它們捆綁到一個Jar中，新增JDK並在基於Linux的容器中執行它。這個解決方案有效，但你必須管理500MB大小的重量級容器，需要10到30秒才能使用; 這是一個問題。遷移後的許多公司，他們慢慢轉向Python或Java作為後端服務; 並最終遷移到FaaS。無伺服器和FaaS現在非常受歡迎，因為我們可以專注於編寫函式而無需擔心基礎架構。它們仍在容器內執行，但云提供商管理其生命週期。巧妙的是，在一定時間之後，雲提供商將完全殺死容器並在下次呼叫時再次啟動它，因此您只需支付使用費用。對函式的第一次呼叫可能需要更長的時間，這就是著名的冷啟動。發生這種情況是因為容器需要啟動。使用Python或JavaScript時這不是一個大問題，但對於Java來說，這可能是10-15秒，這是一個交易破壞和Java下降的原因。現在我們需要能夠執行，完成其工作然後停止的程式碼。我們不需要多個執行緒或長時間執行的程式，我們需要可以快速啟動的短期程式。

介紹Quarkus
如果您閱讀科技部落格或關注新聞，您可能會認為無伺服器正在蠶食這個世界，每個人都對它感到非常興奮。創業企業現在可以使用JavaScript將函式編寫為雲中的服務，並將其擴充套件為支援數百萬使用者，而無需管理任何基礎架構。然而如你在矽谷之外的話：比如金融機構，政府，零售和許多其他擁有數百萬行程式碼的行業，他們無法承受重寫，所以他們有點接受這樣一個事實，即他們需要使用重量級容器。

GraalVM，特別是 Substrate VM正在為Java語言的光明未來開啟大門。GraalVM是一個通用虛擬機器，用於執行用JavaScript，Python，Ruby，R，基於JVM的語言（如Java，Scala或Kotlin）編寫的應用程式。很酷的是， GraalVM允許您提前將程式（AOT）編譯為本機可執行檔案。這意味著，您可以將Java程式碼直接編譯為特定於機器的程式碼。生成的程式不在Java HotSpot VM上執行，而是使用必要的元件，如記憶體管理，來自虛擬機器的不同實現的執行緒排程，稱為 Substrate VM。

Substrate VM是用Java編寫的，並編譯成本機可執行檔案。與Java VM相比，生成的程式具有更快的啟動時間和更低的執行時記憶體開銷。這很好，但你可能會想，AOT？這違反了擁有JVM的整個想法，這是我無法在任何地方執行的Java程式碼！這太瘋狂了！。但想想看，我們現在有容器，我們不需要JVM。

基於容器 的常見Spring啟動應用程式具有額外的抽象級別，這在Kubernetes世界中是完全沒有必要的。你有一個在容器內的JVM上執行的Java應用程式，這個容器永遠不會改變，因為現在的交付容器不是應用程式的容器，你打包容器而不是WAR。所以，所有在容器內的JVM中執行應用程式的開銷是無用的，因此如果要將應用程式打包到容器中，AOT就非常有意義。

但是，Java的動態特性受到AOT編譯（執行時類載入，反射，代理等）的嚴重限制。實際上，這意味著90％的Java生態系統在沒有變動的情況下就無法執行。所以Java生態系統必須適應。好訊息是我們可以在構建時間做大部分工作！

這是Quarkus的力量。它使用GraalVM並提供在構建時支援AOT的生態系統，因此您可以使用Java建立本機二進位制檔案。Quarkus使GraalVM可用於Java開發人員！

Quarkus入門
如上所述，Quarkus提前為Java應用程式編譯，建立了一個超小型的Subatomic Java生態系統，它具有極小的體積和超快的啟動時間，使Java重新進入遊戲以進行雲原生開發。多年來我從未對新技術感到興奮，而且我不是唯一一個。

嘗試使用入門指南，親自檢視。按照3個指南來檢視Quarkus的力量並確定啟動時間。仍然有成千上萬的公司在容器內使用Java + JPA，這可能需要15秒才能啟動，在Quarkus 0.005中！

您可以使用與Spring Boot世界中相同的IDE和工具。您使用Maven或Gradle來構建專案。您可以直接在IDE中執行它，最重要的是，您可以熱重新載入任何更改，無需重新啟動應用程式。Quarkus不是Spring，所以如果你使用Spring Boot，你將需要遷移Spring特定的程式碼，幸運的是，Quarkus附帶了一個Spring DI相容層，這使得這很容易。Quarkus框架基於標準，這意味著程式碼將是可移植的並且易於維護。

Quarkus開發流程
Quarkus可以在開發模式下執行，類似於Spring Boot，您也可以將專案打包到Jar中。這非常適合測試程式碼和除錯，因為它支援實時過載; 但是為了提前編譯，需要編譯。

• 首先你在你喜歡的IDE中構建你的應用程式，你可以使用以下方式在開發模式下執行：“ mvnw compile quarkus：dev ”就像一個Spring Boot應用程式，你也可以打包成一個胖罐。
• 一旦你原意，你就可以建立一個Java二進位制檔案！只需執行：“ mvnw package -Pnative ”，這需要一些時間，因為提前編譯建立本機程式碼！一旦完成，你將有一個二進位制，超小而快，但只能在您的平臺/作業系統上執行，因此它不可移植！但這沒關係，因為我們可以把它放在一個容器內，然後就可以移植了！使用：./mvnw package -Pnative -Dnative-image.docker-build=true從Docker容器內部生成可執行檔案，這意味著我們在容器內部進行本機構建並建立二進位制檔案，如果您沒有與指定的int目標容器相同的平臺，則可能無法在您的膝上型電腦中執行他在專案建立過程中由Quarkus生成的DockerFile。
• 然後，一旦我們有二進位制檔案，我們只需要從docker檔案建立影像。 docker build -f src/main/docker/Dockerfile.native -t quarkus-quickstart/quickstart .
• 最後，您可以在Docker或Kubernetes中執行它： docker run -i --rm -p 8080:8080 quarkus-quickstart/quickstart

Quarkus特點
Quarkus有更多隻有原生Java程式碼才有的功能。

• 統一命令性和反應性：在開發應用程式時結合熟悉的命令式程式碼和非阻塞式反應式，因此您可以使用反應式程式設計或經典命令。
• 開發人員Joy：統一配置，零配置，眨眼間實時重新載入，80％常見用法的簡化程式碼，20％靈活，無麻煩的本機可執行程式碼，實時編碼。
• 驚人的快速啟動時間，令人難以置信的低RSS記憶體（不僅僅是堆大小！），在Kubernetes等容器編排平臺中提供近乎即時的擴充套件和高密度記憶體利用率。瞭解更多。
• Quarkus透過利用您喜愛的最佳庫以及在標準主幹上使用有線庫，帶來了一個有凝聚力，有趣的使用全棧框架。瞭解更多。
• 它支援Hibernate，JPA，REST，JWT等庫。
• 支援Kubernetes和OpenShift部署
• 使用Jaeger開啟跟蹤
• Kotlin支援
• 使用Kafka，Camel 訊息...
• 還有更多，請檢視副檔名列表！

Quarkus案例
在本節中，我們將簡化入門指南，以瞭解Quarkus的強大功能。
建立新Quarkus專案的最簡單方法是開啟終端並執行以下命令：

mvn io.quarkus:quarkus-maven-plugin:0.12.0:create \
    -DprojectGroupId=org.acme \
    -DprojectArtifactId=getting-started \
    -DclassName="org.acme.quickstart.GreetingResource" \
    -Dpath="/hello"

@Path("/hello")
public class GreetingResource {
    @GET
    @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
    public String hello() {
        return "hello";
    }
}

• getting-started-1.0-SNAPSHOT.jar - 只包含專案的類和資源，它是Maven構建產生的常規工件;
• getting-started-1.0-SNAPSHOT-runner.jar- 是一個可執行的jar。請注意，它不是über-jar，因為依賴項被複制到target/lib目錄中。

kubectl run quarkus-quickstart --image=quarkus-quickstart/quickstart:latest --port=8080 --image-pull-policy=IfNotPresent
kubectl expose deployment quarkus-quickstart --type=NodePort

結論
我對Red Hat支援的Quarkus感到非常興奮，並且自一週前釋出以來引起了很多關注。我相信它會改變Java的格局，並使正常企業真正遷移到cloid。
Kubernetes + Knative + Quarkus是雲原生開發的遊戲規則改變者，也是任何Java開發人員的樂事。
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