Како Quarkus ги комбинира MicroProfile и Spring

Здраво на сите, еве го третиот пост од серијата Кваркус!

Кога се развиваат Java микросервиси, често се верува дека Затемнување микропрофил и Пролетна чизма се посебни и независни API. Стандардно, програмерите имаат тенденција да ги користат API-ите на кои веќе се навикнати, бидејќи учењето на нови рамки и компоненти за време на траење одзема многу време. Денес ќе се обидеме да го поедноставиме развојот на некои популарни MicroProfile API за програмери на пролет и ќе ви покаже како истовремено да го користите Spring API и новите корисни функции Кваркус.

Малку подетално, прво ќе го разгледаме опсегот и деталите за тоа како Quarkus поддржува Spring API за да им покаже на програмерите на Spring како да го користат MicroProfile API во нивната секојдневна работа. Потоа ќе ги покриеме API-те на MicroProfile, кои се корисни за програмерите на Spring кога креираат микроуслуги.

Зошто Кваркус? Прво, ова е кодирање во живо, односно автоматско повторно вчитување на какви било промени во MicroProfile API, Spring API и други Java API, што се изведува со само една команда: mvn quarkus:dev. Второ, дискутирано во во нашиот пример услугата Person (која се компајлира од Spring, MicroProfile и JPA API во бинарни со помош на домашната слика GraalVM) започнува за само 0.055 секунди и зафаќа околу 90 MB RAM (RSS) на RESTful крајната точка на апликацијата. Згора на тоа, самата негова компилација се изведува со само една команда: mvn пакет -Pnative.

Нема да навлегуваме во детали за MicroProfile, освен да им помогнеме на програмерите на Spring да разберат како можат да користат Spring API со MicroProfile API во Quarkus.

Контејнери и Кубернети

За да биде овој напис едноставен, овде ќе ги покриеме само аспектите на поддршката на високо ниво. Кубернети, затоа што е важно да се разбере. Quarkus е позициониран како Java стек за Kubernetes, тој е дизајниран да ја минимизира потрошувачката на меморија и времето за стартување на Java апликациите и услугите и, како резултат на тоа, да ја зголеми нивната густина на домаќинот и да ги намали вкупните трошоци.

Кваркусот исто така поддржува автоматско генерирање Ресурси и понуди на Kubernetes лидерство за распоредување на платформите Kubernetes и Red Hat OpenShift. Покрај тоа, Quarkus автоматски ги генерира датотеките Dockerfile.jvm (JVM пакување) и Dockerfile.native (матично бинарно пакување) потребни за креирање контејнери.

Конечно, со фокусирање на Kubernetes како целна околина за распоредување, Quarkus не користи Java frames во случаи кога слична функционалност е имплементирана на ниво на самата платформа Kubernetes. Табела 1 дава мапа на функционалната кореспонденција помеѓу Kubernetes и типичните Java рамки што ги користат програмерите Spring.

Табела 1. Карта на функционална кореспонденција помеѓу Java рамки и Kubernetes.

Функционална
Традиционална пролетна чизмичка
Кубернети

Откривање на услугата
Еурека
DNS

конфигурација
Конфигурација на пролетен облак
Конфигурирајте мапи/тајни

Балансирање на товарот
Лента (страна на клиентот)
Сервис, контролер за репликација (страна на серверот)

Составување и извршување на кодот од примерот

Во оваа статија се осврнуваме на пример проект, каде што се користат заедно Spring и MicroProfile API, па дури и истата Java класа. Кодот во овој пример може да се компајлира и стартува од командната линија, видете ја датотеката README.md за детали.

Spring Framework API

Инјектирање на зависност

Quarkus поддржува опсег на API-и на контексти и инјекција на зависност (CDI). и Spring Dependency Injection (Spring DI) API. Ако работите со MicroProfile, Јава ЕЕ и Џакарта ЕЕ, тогаш веќе сте многу запознаени со CDI. Од друга страна, програмерите на Spring можат да го користат Quarkus Extension for Spring DI API за да постигнат компатибилност со Spring DI. Примери за користење на поддржаните Spring DI API се дадени во Табела 2.

В проект од нашиот пример Користи и CDI и инјекција за зависност од пролет. За повеќе информации и примери на оваа тема, видете го водичот Quarkus наречен Водич за пролет ДИ.

Табела 2. Примери за користење на поддржаните Spring DI API.

Поддржани функции Spring DI
примери

Конструкторско вбризгување

public PersonSpringController(
   PersonSpringRepository personRepository,  // injected      
   PersonSpringMPService personService) {    // injected
      this.personRepository = personRepository;
      this.personService = personService;
}

Теренска инјекција
Автоматско поврзување
Вредност

@Autowired
@RestClient
SalutationRestClient salutationRestClient;

@Value("${fallbackSalutation}")
String fallbackSalutation;

Грав
@ Конфигурација

@Configuration
public class AppConfiguration {
   @Bean(name = "capitalizeFunction")
   public StringFunction capitalizer() {
      return String::toUpperCase;
   }
}

Компонента

@Component("noopFunction")
public class NoOpSingleStringFunction implements StringFunction {
   @Override
   public String apply(String s) {
      return s;
   }
}

Сервис

@Service
public class MessageProducer {
   @Value("${greeting.message}")
   String message;

   public String getPrefix() {
      return message;
   }
}

Веб рамка

На корисниците на MicroProfile ќе им се допадне тоа што Quarkus поддржува JAX-RS, MicroProfile Rest Client, JSON-P и JSON-B како примарен веб-програмски модел. Програмерите на пролетта ќе бидат задоволни од неодамнешната поддршка на Quarkus за Spring Web API, особено REST интерфејсите. Слично на Spring DI, главната цел на поддршката за Spring Web API е да им овозможи на програмерите на Spring да користат Spring Web API во врска со MicroProfile API. Примери за тоа како да се користат поддржаните Spring Web API се дадени во Табела 3, а повеќе информации и примери на оваа тема може да се најдат во туторијалот Quarkus наречен Веб водич за пролет.

Табела 3. Примери за користење на поддржаните Spring Web API.

Поддржани пролетни веб-функции
примери

@RestController
@RequestMapping

@RestController
@RequestMapping("/person")
public class PersonSpringController {
   ...
   ...
   ...
}

@GetMapping
@PostMapping
@PutMapping
@DeleteMapping
@PatchMapping
@RequestParam
@RequestHeader
@MatrixVariable
@PathVariable
@CookieValue
@RequestBody
@ResponseStatus
@ExceptionHandler
@RestControllerAdvice (делумно)

@GetMapping(path = "/greet/{id}",
   produces = "text/plain")
   public String greetPerson(
   @PathVariable(name = "id") long id) {
   ...
   ...
   ...
}

Пролетни податоци JPA

Корисниците на MicroProfile исто така ќе ценат дека Quarkus поддржува JPA користејќи го Hibernate ORM. Има и добри вести за програмерите на Spring: Quarkus поддржува вообичаени прибелешки и типови на пролетни податоци JPA. Примери за користење на поддржаните Spring Data JPA API се дадени во Табела 4.
В проект од нашиот пример Се користат Spring Data JPA API, а повеќе информации се достапни во упатството Quarkus наречено Водич JPA за пролетни податоци.

Табела 4. Примери за користење на поддржани Spring Data JPA API.

Поддржани функции за пролетни податоци JPA
примери

CrudRepository

public interface PersonRepository
         extends JpaRepository,
                 PersonFragment {
   ...
}

Репозиториум
JpaRepository
PagingAndSortingRepository

public class PersonRepository extends 

    Repository {

    Person save(Person entity);

    Optional findById(Person entity);
}

Фрагменти од складиштето

public interface PersonRepository
         extends JpaRepository,
                 PersonFragment {
   ...
}

Изведени методи на барање

public interface PersonRepository extends CrudRepository {

    List findByName(String name);
    
    Person findByNameBySsn(String ssn);
    
    Optional 
       findByNameBySsnIgnoreCase(String ssn);

    Boolean existsBookByYearOfBirthBetween(
            Integer start, Integer end);
}

Кориснички дефинирани прашања

public interface MovieRepository
         extends CrudRepository {

    Movie findFirstByOrderByDurationDesc();

    @Query("select m from Movie m where m.rating = ?1")
    Iterator findByRating(String rating);

    @Query("from Movie where title = ?1")
    Movie findByTitle(String title);
}

MicroProfile API

Толеранција на грешки

Конструкциите за толеранција на грешки се многу важни за спречување на каскадни дефекти и создавање на доверливи микросервисни архитектури. Програмерите на пролетта многу години користат прекинувачи за толеранција на дефекти. Хистикс. Сепак, Hystrix не е ажуриран долго време, но толеранцијата на грешки на MicroProfile сега активно се развива и зад себе има неколкугодишна производна употреба. Затоа, за да се подобри доверливоста на услугите во Quarkus, се препорачува да се користат MicroProfile Fault Tolerance API, чии примери се користат во Табела 5. За повеќе информации за ова, видете го прирачникот на Quarkus Водич за толеранција на грешки.

Табела 5. Примери за користење на поддржани MicroProfile Fault Tolerance API.

Карактеристики за толеранција на грешки на микропрофилот
Опис
примери

@Асинхрони

Извршување логика во посебна нишка

@Asynchronous
@Retry
public Future<String> getSalutation() {
   ...
   return future;
}

@Преграда

Ограничете го бројот на истовремени барања

@Bulkhead(5)
public void fiveConcurrent() {
   makeRemoteCall(); //...
}

@Прекинувач на електрично коло

Паметно справување со неуспеси и закрепнување од неуспеси

@CircuitBreaker(delay=500   // milliseconds
   failureRatio = .75,
   requestVolumeThreshold = 20,
   successThreshold = 5)
@Fallback(fallbackMethod = "fallback")
public String getSalutation() {
   makeRemoteCall(); //...
}

@Fallback

Повикување на алтернативна логика во случај на неуспех

@Timeout(500) // milliseconds
@Fallback(fallbackMethod = "fallback")
public String getSalutation() {
   makeRemoteCall(); //...
}

public String fallback() {
   return "hello";
}

Обидете се повторно

Обидете се повторно по неуспех на барање

@Retry(maxRetries=3)
public String getSalutation() {
   makeRemoteCall(); //...
}

Тајм аут

Истекување на контролата на неуспехот

@Timeout(value = 500 )   // milliseconds
@Fallback(fallbackMethod = "fallback")
public String getSalutation() {
   makeRemoteCall(); //...
}

Проверка на услуги (Услуга здравје)

Платформите Kubernetes го следат здравјето на контејнерите користејќи специјални услуги. За да се дозволи основната платформа да ги следи услугите, програмерите на Spring обично користат прилагоден HealthIndicator и Spring Boot Actuator. Во Quarkus, ова може да се направи со помош на MicroProfile Health, кој стандардно врши проверка на живост, но може да се конфигурира за истовремено да ги проверува живоста и подготвеноста. Примери за тоа како да се користат поддржаните MicroProfile Health API се дадени во Табела 6, а дополнителни информации се дадени во прирачникот на Quarkus Водич за здравство.

Табела 6: Примери за употреба на поддржани MicroProfile Health API.

Здравствени карактеристики на MicroProfile
Опис
примери

@Liveness

Платформата ги рестартира неуспешните контејнеризирани апликации
Крајна точка:
домаќин:8080/здравје/во живо

@Liveness
public class MyHC implements HealthCheck {
  public HealthCheckResponse call() {

   ...
   return HealthCheckResponse
     .named("myHCProbe")
     .status(ready ? true:false)
     .withData("mydata", data)
     .build();  
}

@Готовност

Платформата нема да испраќа сообраќај до контејнеризирани апликации ако не е подготвена
Крајна точка:
домаќин:8080/здравје/подготвен

@Readiness
public class MyHC implements HealthCheck {
  public HealthCheckResponse call() {

   ...
   return HealthCheckResponse
     .named("myHCProbe")
     .status(live ? true:false)
     .withData("mydata", data)
     .build();  
}

Метрика

Апликациите обезбедуваат метрика или за оперативни цели (за следење на SLA на перформанси) или за неоперативни цели (деловни SLA). Програмерите за пролет обезбедуваат метрика со помош на актуатор за подигање пролет и микрометар. За возврат, Quarkus користи MicroProfile Metrics за да обезбеди основна метрика (JVM и оперативен систем), метрика на продавачот (Quarkus) и метрика на апликации. MicroProfile Metrics бара имплементацијата да поддржува излезни формати JSON и OpenMetrics (Prometheus). Примери за користење на MicroProfile Metrics API се дадени во Табела 7.

В проект од нашиот пример MicroProfile Metrics се користи за да се обезбеди метрика на апликацијата. За повеќе информации, видете го прирачникот Quarkus Водич за метрика.

Табела 7. Примери за користење MicroProfile Metrics API.

Карактеристики на метрика на микропрофилот
Опис
примери

@Сметано

Означува бројач кој брои колку пати бил повикан означен објект

@Counted(name = "fallbackCounter", 
  displayName = "Fallback Counter", 
  description = "Fallback Counter")
public String salutationFallback() {
   return fallbackSalutation;
}

@ConcurrentGauge

Означува мерач што го брои бројот на истовремени повици до означен објект

@ConcurrentGuage(
  name = "fallbackConcurrentGauge", 
  displayName="Fallback Concurrent", 
  description="Fallback Concurrent")
public String salutationFallback() {
   return fallbackSalutation;
}

@Gauge

Означува сензор за мерач што ја мери вредноста на означен објект

@Metered(name = "FallbackGauge",
   displayName="Fallback Gauge",
   description="Fallback frequency")
public String salutationFallback() {
   return fallbackSalutation;
}

@Metered

Означува сензор за метар што ја следи фреквенцијата на повикот на означен објект

@Metered(name = "MeteredFallback",
   displayName="Metered Fallback",
   description="Fallback frequency")
public String salutationFallback() {
   return fallbackSalutation;
}

Метрички

Прибелешка која содржи информации за метаподатоци кога ќе се прими барање за внесување или производство на метрика

@Metric
@Metered(name = "MeteredFallback",
   displayName="Metered Fallback",
   description="Fallback frequency")
public String salutationFallback() {
   return fallbackSalutation;
}

Време

Покажува тајмер што го следи времетраењето на означен објект

@Timed(name = "TimedFallback",
   displayName="Timed Fallback",
   description="Fallback delay")
public String salutationFallback() {
   return fallbackSalutation;
}

Крајни точки на метрика

Метрика на апликацијата localhost:8080/метрика/апликација
Основни метрики localhost:8080/метрика/основа
Метрика на продавачот localhost:8080/метрика/продавач
Сите метрики localhost:8080/метрика

Клиент за одмор на микропрофил

Микросервисите често обезбедуваат RESTful крајни точки со кои се потребни соодветни API на клиентот за работа. За да користат RESTful крајни точки, програмерите на Spring обично користат RestTemplate. Quarkus нуди MicroProfile Rest Client API за решавање на овој проблем, чии примери се дадени во Табела 8.

В проект од нашиот пример употребата на RESTful крајни точки се врши со користење на MicroProfile Rest Client. Повеќе информации и примери на оваа тема може да најдете во прирачникот Quarkus Водич за одмор за клиенти.

Табела 8. Примери за користење MicroProfile Rest Client API.

Карактеристики на клиентот за одмор на микропрофил
Опис
примери

@RegisterRestClient

Регистрира внесен Java интерфејс како клиент REST

@RegisterRestClient
@Path("/")
public interface MyRestClient {
    @GET
    @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
    public String getSalutation();
}

@RestClient

Означува имплементација на пример од типизиран REST клиент интерфејс

@Autowired // or @Inject
@RestClient
MyRestClient restClient;

Повик

Повикува крајна точка REST

System.out.println(
   restClient.getSalutation());

mp-rest/url

Ја одредува крајната точка REST

application.properties:
org.example.MyRestClient/mp-rest/url=
   http://localhost:8081/myendpoint

Резултатите од

Во овој блог, наменет првенствено за програмерите на Spring, набрзина погледнавме како да ги користиме Spring API со MicroProfile API во Quarkus за да развиеме Java микроуслуги и потоа да ги компајлираме во мајчин бинарен код кој заштедува стотици мегабајти RAM и се лансира во прашање на милисекунди.

Како што веќе разбравте, повеќе информации за поддршката за Spring и MicroProfile API, како и многу други корисни информации, може да најдете во Прирачници за Кваркус.

Извор: www.habr.com