Quarkus — supersonic subatomaarne Java. Raamistiku lühike ülevaade

Sissejuhatus

Seitsmendal märtsil kuulutas RedHat (varsti — IBM) välja esituse uue raamistikku — Quarkus. Arendajate sõnul põhineb see raamistik GraalVM-il ja OpenJDK HotSpotil ning on mõeldud Kubernetes'ile. Quarkuse tehnoloogiakuhja kuuluvad: JPA/Hibernate, JAX-RS/RESTEasy, Eclipse Vert.x, Netty, Apache Camel, Kafka, Prometheus ja teised.

Selle loomise eesmärk on muuta Java juhtivaks platvormiks Kubernetes'esse juurutamiseks ja serverless rakenduste arendamiseks, pakkudes arendajatele ühtset lähenemist nii reaktiivses kui ka imperatiivsest stiilis arendamiseks.

Kui vaadata seda raamistike klassifikatsiooni, siis Quarkus asub kuskil 'Ahnurite/Koodi genereerijate' ja 'Kõrgetasemeliste täisteenindusraamistike' vahel. See on rohkem kui ahnur, kuid ei ulatu täisteeninduseni, kuna on suunatud backend arendusele.

Lubatakse väga kõrget rakenduse käivituskiirus ja madal mälu tarbimine. Siin on arendaja kodulehelt saadud andmed:

Aeg algusest esimesse vastusesse (s):

Konfiguratsioon
REST
REST+JPA

Quarkus+GraalVM
0.014
0.055

Quarkus+OpenJDK
0.75
2.5

Traditsiooniline pilve native tech stack*
4.3
9.5

Mälu tarbimine (Mb):

Konfiguratsioon
REST
REST+JPA

Quarkus+GraalVM
13
35

Quarkus+OpenJDK
74
130

Traditsiooniline pilve native tech stack*
140
218

Imetlusväärne, kas pole?

*Selle tehnoloogiate kuhja kohta infot ei leidnud, võib eeldada, et tegemist on mõne Spring Booti koos lisadega.

Hello World!

Lihtsaim rakendus, mis on kirjutatud Quarkuses, näeb välja nii:

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

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

See on tegelikult üks klass ja sellest piisab! Saate käivitada rakenduse Maveniga arendusrežiimis:

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

Erinevus tavapärasest rakendusest on see, et ei ole klassi Application! Quarkus toetab kuumlaadimist, mistõttu saate rakendust muuta, ilma et peaksite seda uuesti käivitama, mis kiirendab arendust veelgi.

Mis edasi? Saate lisada teenuse kontrollijale annotatsiooni abil Inject. Teenuse kood:

@ApplicationScoped
public class GreetingService {

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

Kontrollija:

@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
Hello developer!

Pange tähele, et Quarkuses kasutatakse tuttavaid raamistike standardanotatsioone — CDI ja JAX-RS. Uut midagi õppida ei ole vaja, kui olete varem töötanud CDI ja JAX-RS-ga, muidugi.

Töö andmebaasiga

Hibernate'i ja standardsete JPA annotatsioonide kasutamine entiteetide jaoks. Nagu REST kontrollerite puhul, on vajalik kirjutada minimaalne kood. Piisab, kui märkida sõltuvused ehitust failis ja lisada annotatsioonid. @Entity ja konfigureerida andmeallikas application.properties failis.

Kõik. Ei mingeid sessionFactory'd, persistence.xml ega muid teenuse faile. Kirjutame ainult vajaliku koodi. Siiski, vajadusel on võimalik luua persistence.xml fail ja ORM-i kihti detailsemalt konfigureerida.

Quarkus toetab entiteetide, kogude ja ühe-mitmele suhete vahepealset vahemälu, samuti päringuid. Esmapilgul tundub see suurepärane, kuid see on kohalik vahemälu, mis on mõeldud ühe Kubernetes'i sõlme jaoks. See tähendab, et erinevate sõlmede vahemälud ei ole omavahel sünkroniseeritud. Loodan, et see on ajutine.

Asünkroonne koodi täitmine

Nagu eespool mainitud, toetab Quarkus ka reaktiivset programmeerimise stiili. Eelneva rakenduse kood on võimalik 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 "Tere " + name + "!";
       });
   }
}

Asünkroonsed koodid saab samuti teenusesse viia, tulemuseks on sama.

Testimine

Quarkus-rakenduste teste saab kirjutada JUnit4 või JUnit5. Allpool on toodud näide API testi kohta, mis on kirjutatud RestAssured'i abil, kuid võib kasutada ka teisi raamistikke:

@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("Tere " + uuid + "!"));
   }
}

Annotatsioon @QuarkusTest käseb käivitada rakendus enne testide käivitamist. Ülejäänud on tuttav kõigile arendajatele kood.

Platvormist sõltuv rakendus

Kuna Quarkus on tihedalt integreeritud GraalVM-iga, saab loomulikult genereerida platvormist sõltuvat koodi. Selleks tuleb paigaldada GraalVM ja määrata keskkonnamuutuja GRAALVM_HOME. Järgmisena tuleb määrata profiil ehitamiseks ja määrata see rakenduse ehitamisel:

mvn package -Pnative

Huvitav on see, et genereeritud rakendust saab testida. See on oluline, kuna "natiivse" koodi täitmine võib erineda JVM-il töötamisest. Annotatsioon @SubstrateTest käivitab rakenduse platvormist sõltuva koodi. Olemasolevat testikoodi saab kasutada pärimise kaudu, seega näeb platvormist sõltuva rakenduse testimiskood välja selline:

@SubstrateTest
public class GreetingResourceIT extends GreetingResourceTest {

}

Genereeritud pildi saab pakkida Dockerisse ja käivitada Kuberneteses või OpenShiftis, mille kohta on üksikasjalik kirjeldus juhendis.

Tööriistade komplekt

Raami Quarkus saab kasutada Maveniga ja Gradlega. Mavenit toetatakse täielikult, erinevalt Gradlest. Kahjuks ei toeta Gradle praegu tühja projekti genereerimist, kodulehel on põhjalik õpetust.

Laiendid

Quarkus on laiendatav raamistik. Praegu on olemas umbes 40 laiendust, mis lisavad erinevat funktsionaalsust — alates Spring DI konteinerist ja Apache Camel kuni logimise ja töötavate teenuste meetrikate avaldamiseni. Juba on olemas laiendus, mis toetab rakenduste kirjutamist Kotlinis, lisaks Java-le.

Kokkuvõte

Minu arvates on Quarkus täiesti ajakohane. Tagapere koodi arendamine muutub järjest lihtsamaks ja see raamistik lihtsustab ning kiirendab teenuste arendamist veelgi, lisades „natiivset“ tuge Dockerile ja Kubernetesile. Suur eelis on integreeritud tugi GraalVM-ile ja platvormispetsiifiliste piltide genereerimisele, mis võimaldab teenuste kiiresti käivituda ja hõivavad vähe mälu. See on väga oluline meie aja massilise mikroteenuste ja serveriteta arhitektuuri huvi juures.

Ametlik veebileht — quarkus.io. Kiire alguse projekti näited on juba olemas GitHub.

Allikas: habr.com