{"id":76573,"date":"2020-04-03T13:42:25","date_gmt":"2020-04-03T11:42:25","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/nativnaya-kompilyacziya-v-quarkus-pochemu-eto-vazhno"},"modified":"2020-04-03T13:42:25","modified_gmt":"2020-04-03T11:42:25","slug":"nativnaya-kompilyacziya-v-quarkus-pochemu-eto-vazhno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/nativnaya-kompilyacziya-v-quarkus-pochemu-eto-vazhno","title":{"rendered":"Native Compilation in Quarkus \u2013 warum ist das wichtig?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Hallo zusammen! Hier ist der zweite Beitrag unserer Quarkus-Serie \u2013 heute sprechen wir \u00fcber die native Kompilierung.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Native Compilation in Quarkus \u2013 warum ist das wichtig?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/3690313f6718405b06f0a6b5360767e3.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/developers.redhat.com\/blog\/2019\/03\/20\/quarkus-0-12-0-released\/\">Quarkus<\/a><\/noindex> \u2013 das ist ein Java-Stack, der auf <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/developers.redhat.com\/topics\/kubernetes\/\">Kubernetes<\/a><\/noindex>. Auch wenn hier nat\u00fcrlich noch viel zu tun bleibt, haben wir zahlreiche Aspekte gut bearbeitet, einschlie\u00dflich der Optimierung der JVM und verschiedener Frameworks. Eine der Besonderheiten von Quarkus, die gro\u00dfes Interesse seitens der Entwickler geweckt hat, ist der umfassende nahtlose Ansatz zur Umwandlung von Java-Code in ausf\u00fchrbare Dateien f\u00fcr spezifische Betriebssysteme (das sogenannte \u201enative Kompilierung\u201c), \u00e4hnlich wie in C und C++, wo diese Kompilierung normalerweise am Ende eines Zyklus erfolgt, der aus Build, Test und Deployment besteht.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nObwohl die native Kompilierung, wie wir sp\u00e4ter zeigen werden, wichtig ist, sollte erw\u00e4hnt werden, dass Quarkus auch auf einer gew\u00f6hnlichen Java-Maschine mit OpenJDK Hotspot hervorragend funktioniert, dank der Performance-Verbesserungen, die wir in der gesamten Architektur implementiert haben. Daher ist die native Kompilierung als zus\u00e4tzlicher Bonus zu betrachten, den man nach Wunsch oder Bedarf nutzen kann. Tats\u00e4chlich baut Quarkus in erheblichem Ma\u00dfe auf OpenJDK bei nativen Bildern. Der bei Entwicklern gut angenommene Entwicklermodus erm\u00f6glicht nahezu sofortiges Testen von \u00c4nderungen durch die erweiterten M\u00f6glichkeiten der dynamischen Codeausf\u00fchrung, die in Hotspot implementiert sind. Zudem wird bei der Erstellung von nativen Bildern die Klassenbibliothek von OpenJDK und die Funktionen von HotSpot verwendet.<\/p>\n<p>Warum ist dann die native Kompilierung notwendig, wenn alles bereits ausgezeichnet optimiert ist? Diese Frage wollen wir im Folgenden beantworten.<\/p>\n<p>Beginnen wir mit dem Offensichtlichen: Red Hat verf\u00fcgt \u00fcber umfangreiche Erfahrung in der Optimierung von JVM, Stacks und Frameworks w\u00e4hrend der Entwicklung des Projekts <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.jboss.org\/\">JBoss<\/a><\/noindex>, einschlie\u00dflich:<\/p>\n<ul>\n<li>Der erste Anwendungsserver f\u00fcr den Betrieb in der Cloud auf der Plattform <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.redhat.com\/en\/blog\/openshift-is-the-first-paas-to-support-java-ee-6-full-profile-in-the-cloud\">Red Hat OpenShift<\/a><\/noindex>.<\/li>\n<li>Der erste Anwendungsserver f\u00fcr die Arbeit auf PCs <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/developers.redhat.com\/index.php\/videos\/youtube\/9c-g7UxT0nk\/\">Plug PC<\/a><\/noindex>.<\/li>\n<li>Der erste Anwendungsserver f\u00fcr die Arbeit auf <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/blog.arungupta.me\/wildfly-on-raspberry-pi-techtip-24\/\">Raspberry Pi<\/a><\/noindex>.<\/li>\n<li>Eine Vielzahl von Projekten, die auf Ger\u00e4ten laufen <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.jboss.org\/iot\/android\/\">Android<\/a><\/noindex>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nSeit vielen Jahren besch\u00e4ftigen wir uns mit den Herausforderungen der Ausf\u00fchrung von Java-Anwendungen in der Cloud und auf ressourcenbeschr\u00e4nkten Ger\u00e4ten (sprich, IoT) und haben gelernt, das Maximum aus der JVM in Bezug auf Leistung und Speichereffizienz herauszuholen. Wie viele andere arbeiten wir schon lange mit der nativen Kompilierung von Java-Anwendungen \u00fcber <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/gcc.gnu.org\/wiki\/GCJ\">GCJ<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/readytalk.github.io\/avian\/\">Avian<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.excelsiorjet.com\/\">Excelsior JET<\/a><\/noindex> und sogar <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/source.android.com\/devices\/tech\/dalvik\">Dalvik<\/a><\/noindex> und sind uns der Vor- und Nachteile dieses Ansatzes bewusst (zum Beispiel die Dilemma zwischen der Vielseitigkeit \"build once \u2013 run anywhere\" und der Tatsache, dass kompilierte Anwendungen eine geringere Gr\u00f6\u00dfe haben und schneller starten).<\/p>\n<p>Warum ist es so wichtig, diese Vor- und Nachteile zu ber\u00fccksichtigen? Weil ihr Verh\u00e4ltnis in bestimmten Situationen entscheidend wird:<\/p>\n<ul>\n<li>Zum Beispiel in serverlosen\/ereignisgesteuerten Umgebungen, in denen <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/mikhail.io\/2018\/08\/serverless-cold-start-war\/\">Dienste unbedingt starten m\u00fcssen<\/a><\/noindex> in Echtzeit (hart oder weich), um auf Ereignisse reagieren zu k\u00f6nnen. Im Gegensatz zu langlebigen, persistierenden Diensten erh\u00f6ht hier die Dauer des Kaltstarts die Antwortzeit auf Anfragen erheblich. Der Start der JVM ben\u00f6tigt immer noch erhebliche Zeit, und obwohl es in einigen F\u00e4llen m\u00f6glich ist, diese rein hardwareseitig zu reduzieren, kann der Unterschied zwischen einer Sekunde und 5 Millisekunden eine Frage von Leben und Tod sein. Ja, hier kann man mit der Erstellung eines Hot-Swap-Reservoirs von Java-Maschinen experimentieren (was wir zum Beispiel bei <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/projectodd\/kwsk\">der Portierung von OpenWhisk auf Knative<\/a><\/noindex>), doch allein das garantiert nicht die ausreichende Anzahl an JVMs zur Verarbeitung der Anfragen, wenn die Last steigt. Aus wirtschaftlicher Sicht ist dies sicherlich auch nicht die beste Option.<\/li>\n<li>Ein h\u00e4ufig auftretender Aspekt ist die Multitenantf\u00e4higkeit. Obwohl JVMs in ihrer Leistung stark an Betriebssysteme herangekommen sind, sind sie immer noch nicht in der Lage, das zu tun, was wir im Linux gew\u00f6hnt sind \u2013 Prozesse zu isolieren. Daher kann der Ausfall eines Threads die gesamte Java-Maschine zum Stillstand bringen. Viele versuchen, diesen Nachteil zu umgehen, indem sie f\u00fcr jede Anwendung des Benutzers eine separate JVM bereitstellen, um die Auswirkungen eines Ausfalls zu minimieren. Das macht Sinn, ist jedoch schwer mit der Skalierung zu vereinbaren.<\/li>\n<li>Zudem ist f\u00fcr cloudbasierte Anwendungen ein wichtiger Faktor die Dichte der Dienste auf einem Host. Der Wechsel zu einer Methodik <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/12factor.net\/\">12 Faktoren der Anwendung<\/a><\/noindex>, Mikrodienste und Kubernetes erh\u00f6hen die Anzahl der Java-Instances pro Anwendung. Das bedeutet, einerseits bieten sie Flexibilit\u00e4t und Zuverl\u00e4ssigkeit, andererseits steigen jedoch auch die Grundspeicherkosten pro Dienst, wobei ein Teil dieser Kosten oft nicht strikt notwendig ist. Statisch kompilierte Ausf\u00fchrungsdateien profitieren hier von verschiedenen Optimierungstechniken, wie zum Beispiel der low-level Dead-Code-Eliminierung, bei der nur die Teile der Frameworks (einschlie\u00dflich des JDK), die der Dienst tats\u00e4chlich verwendet, in das finale Image aufgenommen werden. Daher tr\u00e4gt die native Kompilierung von Quarkus dazu bei, die Instanzen der Dienste dichter auf dem Host zu platzieren, ohne die Sicherheit zu gef\u00e4hrden.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDie zuvor genannten Argumente sind bereits ausreichend, um die Berechtigung der nativen Kompilierung aus der Sicht der Teilnehmer des Quarkus-Projekts zu verstehen. Es gibt jedoch einen weiteren, nicht-technischen, aber ebenso wichtigen Grund: In den letzten Jahren haben viele Programmierer und Entwicklerfirmen von Java auf neue Programmiersprachen umgeschaltet, da sie der Meinung sind, dass Java zusammen mit ihren JVMs, Stacks und Frameworks zu speicherintensiv und zu langsam geworden ist.<\/p>\n<p>Allerdings ist es nicht immer richtig, das gleiche Werkzeug f\u00fcr alle Aufgaben zu verwenden - <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.reddit.com\/r\/java\/comments\/8xv3ha\/does_anybody_use_spring_boot_with_aws_lambda_do\/\">das ist nicht immer korrekt<\/a><\/noindex>. Manchmal ist es besser, einen Schritt zur\u00fcckzugehen und nach etwas anderem zu suchen. Und wenn Quarkus die Menschen zum Innehalten und Nachdenken bringt, ist das gut f\u00fcr das gesamte Java-\u00d6kosystem. Quarkus verk\u00f6rpert eine innovative Perspektive darauf, wie man effizientere Anwendungen erstellt und macht Java relevanter f\u00fcr neue Anwendungsarchitekturen wie serverless. Dar\u00fcber hinaus hoffen wir, dass Quarkus dank seiner Erweiterbarkeit eine ganze Reihe von Java-Erweiterungen hervorbringen wird, die die Anzahl der Frameworks erheblich erh\u00f6hen, die sofort native Kompilierung innerhalb von Anwendungen unterst\u00fctzen.<br \/>\n<br \/>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/redhatrussia\/blog\/495212\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412\u0441\u0435\u043c \u043f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0442! \u0421 \u0432\u0430\u043c\u0438 \u0432\u0442\u043e\u0440\u043e\u0439 \u043f\u043e\u0441\u0442 \u0438\u0437 \u043d\u0430\u0448\u0435\u0439 \u0441\u0435\u0440\u0438\u0438 \u043f\u043e Quarkus \u2013 \u0441\u0435\u0433\u043e\u0434\u043d\u044f \u043f\u043e\u0433\u043e\u0432\u043e\u0440\u0438\u043c \u043e \u043d\u0430\u0442\u0438\u0432\u043d\u043e\u0439 \u043a\u043e\u043c\u043f\u0438\u043b\u044f\u0446\u0438\u0438. 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Hier ist der zweite Beitrag unserer Quarkus-Serie \u2013 heute sprechen wir \u00fcber native Kompilierung. Quarkus ist ein Java-Stack, der f\u00fcr Kubernetes optimiert ist. Und obwohl hier nat\u00fcrlich noch viel zu tun ist, haben wir viele Aspekte gut durchgearbeitet, einschlie\u00dflich JVM-Optimierung und einer Vielzahl von Frameworks. 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