Quarkus — üleheliline subatomaarne Java. Raamistiku lühike ülevaade

Sissejuhatus

Seitsmenda märtsil teatas RedHat (peagi IBM) esitles uus raamistik — Quarkus. Arendajate sõnul põhineb see raamistik GraalVM-il ja OpenJDK HotSpotil ning on mõeldud Kubernetesetele. Quarkuse tehnoloogiakuhja kuuluvad: JPA/Hibernate, JAX-RS/RESTEasy, Eclipse Vert.x, Netty, Apache Camel, Kafka, Prometheus ja teised.

Loomise eesmärk on muuta Java juhtivaks platvormiks Kuberneteses juurutamiseks ja serverivabade rakenduste arendamiseks, pakkudes arendajatele ühtset lähenemist arendamiseks nii reaktiivses kui ka imperatiivses stiilis.

Kui vaadata seda raamistikude klassifikatsiooni, siis Quarkus asub kuskil "Aglomeerijate/Koodigeneraatorite" ja "Korkeimates fullstack raamistikute" vahel. See on juba rohkem kui aglomeerija, kuid ei saavuta full-stack taset, kuna on suunatud backendi arendusele.

Lubatud on väga kõrge rakenduse käivitamise kiirus ja madal mälukulu. Siin on andmed arendaja saidilt:

Aja alates käivitamisest kuni esimese vastuseni (s):

Konfiguratsioon
REST
REST+JPA

Quarkus+GraalVM
0.014
0.055

Quarkus+OpenJDK
0.75
2.5

Traditsiooniline pilvepõhine kuhi*
4.3
9.5

Mälu kasutamine (Mb):

Konfiguratsioon
REST
REST+JPA

Quarkus+GraalVM
13
35

Quarkus+OpenJDK
74
130

Traditsiooniline pilvepõhine kuhi*
140
218

Improviseeriv, ei ole nii?

*Selle tehnoloogiakuhja kohta mul teavet ei leidunud, võime arvata, et see on mingi Spring Boot koos täiendava varustusega..

Tere maailm!

Kõige lihtsam rakendus, mis on kirjutatud Quarkuses, näeb välja selline:

@Path("/hello")
public class GreetingResource {

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

See on tegelikult üks klass ja seda piisab! Rakendust saab käivitada Maveniga arendusrežiimis:

mvn compile quarkus:dev
…
$ curl http://localhost:8080/hello
hello

Erinevus tavapärasest rakendusest — klassi Application ei ole! Quarkus toetab kuumlaadimist, nii et saate rakendust muuta, seda uuesti käivitamata, muutes arendamise veelgi kiiremaks.

Mis edasi? Saate lisada teenuse kontrollerisse annotatsiooni abil Süstimine. Teenuse kood:

@ApplicationScoped
public class GreetingService {

   public String greeting(String name) {
       return "Tere " + name + "!";
   }
}

Kontroller:

@Path("/hello")
public class GreetingResource {

   @Inject
   GreetingService service;

   @GET
   @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
   @Path("/{name}")
   public String greeting(@PathParam("name") String name) {
       return service.greeting(name);
   }
}

$ curl http://localhost:8080/hello/developer
Tere arendaja!

Pange tähele, et Quarkuses kasutatakse standardseid annotatsioone tuttavatest raamistikest — CDI ja JAX-RS. Uut ei ole vaja õppida, kui olete varem CDI ja JAX-RS-ga töötanud, muidugi.

Töö andmebaasiga

Kasutatakse Hibernate'i ja standardseid JPA annotatsioone entiteetide jaoks. Nii nagu REST kontrollerite puhul, on vajalik kirjutada minimaalset koodi. Piisab, kui märkida sõltuvused koostamisfailis ja lisada annotatsioonid. @Entity ja konfigureerida datasource failis application.properties.

Kõik. Ei mingit sessionFactory, persistence.xml ega muid teenusfailide. Kirjutame ainult seda koodi, mis on vajalik. Siiski, vajadusel on võimalik luua fail persistence.xml ja täpsemalt konfigureerida ORM kihti.

Quarkus toetab entiteetide, ühe- ja mitme vaheliste suhete kogude ning päringute vahemälastust. Esmapilgul tundub see suurepärane, kuid see on lokaalne vahemälu, ühe Kubernetes'i sõlme jaoks. See tähendab, et erinevate sõlmede vahemälud ei ole üksteisega sünkroniseeritud. Loodan, et see on ajutine.

Asünkroonne koodi täitmine

Nagu eespool mainitud, toetab Quarkus ka reaktiivset programmeerimisstiili. Eelmise rakenduse koodi saab kirjutada teises vormis.

@Path("/hello")
public class GreetingResource {

   @GET
   @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
   @Path("/{name}")
   public CompletionStage greeting(@PathParam("name") String name) {
       return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
           return "Hello " + name + "!";
       });
   }
}

Asünkroonne kood saab samuti teenusesse viia, tulemus on sama.

Testimine

Quarkus rakenduste teste saab kirjutada JUnit4 või JUnit5 abil. Allpool on toodud näide endpoint'i testist, see on kirjutatud RestAssured abil, kuid võib kasutada ka teist raamistikku:

@QuarkusTest
public class GreetingResourceTest {

   @Test
   public void testGreetingEndpoint() {
       String uuid = UUID.randomUUID().toString();
       given()
         .pathParam("name", uuid)
         .when().get("/hello/{name}")
         .then()
           .statusCode(200)
           .body(is("Hello " + uuid + "!"));
   }
}

Annotatsioon @QuarkusTest näeb ette rakenduse käivitamise enne testide tegemist. Muus osas - tuttav kood kõikidele arendajatele.

Platvormist sõltuv rakendus

Kuna Quarkus on tihedalt integreeritud GraalVM-iga, on loomulikult võimalik genereerida platvormist sõltuvat koodi. Selleks tuleb installida GraalVM ja määrata keskkonnamuutuja GRAALVM_HOME. Edasi tuleb kirjutada koostamisprofiil ja määrata see rakenduse koostamisel:

mvn package -Pnative

Huvitav, et genereeritud rakendust saab testida. See on oluline, kuna „natiivkoodi” täitmine võib erineda JVM-is toimuvast. Annotatsioon @SubstrateTest käivitab rakenduse platvormist sõltuva koodi. Olemasolevaid testikoodide taaskasutatakse pärimise kaudu, mistõttu platvormist sõltuva rakenduse testimise kood näeb välja selline:

@SubstrateTest
public class GreetingResourceIT extends GreetingResourceTest {

}

Genereeritud pilt saab pakendada Dockerisse ja käivitada Kuberneteses või OpenShiftis, nagu on üksikasjalikult kirjeldatud juhendis.

Tööriistakomplekt

Quarkus raamistikku saab kasutada koos Maven ja Gradleiga. Mavenit toetatakse täielikult, erinevalt Gradlest. Kahjuks ei toeta Gradle praegu tühja projekti genereerimist, veebisaidil on olemas üksikasjalikud õpikule.

Lisandused

Quarkus on laiendatav raamistik. Praegu on olemas umbes 40 laiendust, mis lisavad erinevat funktsionaalsust – alates Spring DI konteinersist ja Apache Camel kuni logimise ja töödes olevate teenuste mõõdikute avaldamiseni. Juba on olemas ka laiendus Kotlinis rakenduste kirjutamise toetamiseks, lisaks Java-le.

Kokkuvõte

Minu arvates on Quarkus täiesti ajakohane. Backend-koodi arendamine muutub üha lihtsamaks ja see raamistik lihtsustab ja kiirendab teenuste arendust, pakkudes „natiivset” tuge Dockerile ja Kubernetes'ile. Suur pluss on GraalVM-i ja platvormist sõltuvate piltide genereerimise sisemine tugi, mis võimaldab teenustel olla tõeliselt kiiresti käivituvad ja vähe mälu kasutavad. See on tänapäeva mikroteenuste ja serverita arhitektuuri ajastul äärmiselt oluline.

Ametlik veebisait — quarkus.io. Kiirkäivitamiseks on juba olemas projektide näited GitHub.

Allikas: habr.com