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Python和JavaScript是云原生微服务的最佳语言？Quarkus来了！ – Javier Ramos

Java和JVM仍然是最流行的编程语言，但对于无服务器和云原生微服务，Java使用率正在下降，原因是传统Java应用内存占用大，而且短期容器需要慢启动时间; 但由于 Quarkus的出现，现在即将改变。

介绍

随着我越来越多地进入DevOps，Containers和Serverless; 我发现自己使用Python或JavaScript 在轻量级容器或FaaS中编写容器化代码。Python和JavaScript是云原生微服务的最佳语言，Java在启动时无法在无服务器框架中使用，而且对于微服务来说，JavaScript或Python具有比Java更快的启动时间和更小的容器大小，从而使它们更高效。

Java已经有20多年的历史了，世界背后的Java与现在大不相同。JVM解决了一个巨大的问题，并允许我们编写一次代码并在多个平台和操作系统中运行它。通过Docker之类的容器，我们现在可以将我们的应用程序、库和操作系统资源打包到一个可以在任何地方运行的容器中，因此今天JVM本身的可移植性不太重要了。在当天，额外的开销是我们愿意支付便携性的费用，但现在不再支付。现在我们需要始终可用的快速，低延迟和反应式应用程序。容器和容器编排工具（如 Kubernetes）提供独立于编程语言的功能。

随着公司迁移到微服务，他们采用 Spring Java服务，将它们捆绑到一个Jar中，添加JDK并在基于Linux的容器中运行它。这个解决方案有效，但你必须管理500MB大小的重量级容器，需要10到30秒才能使用; 这是一个问题。迁移后的许多公司，他们慢慢转向Python或Java作为后端服务; 并最终迁移到 FaaS 。无服务器和FaaS现在非常受欢迎，因为我们可以专注于编写函数而无需担心基础架构。它们仍在容器内运行，但云提供商管理其生命周期。巧妙的是，在一定时间之后，云提供商将完全杀死容器并在下次呼叫时再次启动它，因此您只需支付使用费用。对函数的第一次调用可能需要更长的时间，这就是著名的冷启动。发生这种情况是因为容器需要启动。使用Python或JavaScript时这不是一个大问题，但对于Java来说，这可能是10-15秒，这是一个交易破坏和Java下降的原因。现在我们需要能够运行，完成其工作然后停止的代码。我们不需要多个线程或长时间运行的进程，我们需要可以快速启动的短期进程。

介绍Quarkus

如果您阅读科技博客或关注新闻，您可能会认为无服务器正在蚕食这个世界，每个人都对它感到非常兴奋。创业企业现在可以使用JavaScript将函数编写为云中的服务，并将其扩展为支持数百万用户，而无需管理任何基础架构。然而如你在硅谷之外的话：比如金融机构，政府，零售和许多其他拥有数百万行代码的行业，他们无法承受重写，所以他们有点接受这样一个事实，即他们需要使用重量级容器。

GraalVM ，特别是 Substrate VM正在为Java语言的光明未来打开大门。GraalVM是一个通用虚拟机，用于运行用JavaScript，Python，Ruby，R，基于JVM的语言（如Java，Scala或Kotlin）编写的应用程序。很酷的是， GraalVM允许您提前将程序（AOT）编译为本机可执行文件。这意味着，您可以将Java代码直接编译为特定于机器的代码。生成的程序不在Java HotSpot VM上运行，而是使用必要的组件，如内存管理，来自虚拟机的不同实现的线程调度，称为 Substrate VM。

Substrate VM是用Java编写的，并编译成本机可执行文件。与Java VM相比，生成的程序具有更快的启动时间和更低的运行时内存开销。这很好，但你可能会想，AOT？这违反了拥有JVM的整个想法，这是我无法在任何地方运行的Java代码！这太疯狂了！。但想想看，我们现在有容器，我们不需要JVM。

基于容器的常见Spring启动应用程序具有额外的抽象级别，这在Kubernetes世界中是完全没有必要的。你有一个在容器内的JVM上运行的Java应用程序，这个容器永远不会改变，因为现在的交付容器不是应用程序的容器，你打包容器而不是WAR。所以，所有在容器内的JVM中运行应用程序的开销是无用的，因此如果要将应用程序打包到容器中，AOT就非常有意义。

但是，Java的动态特性受到AOT编译（运行时类加载，反射，代理等）的严重限制。实际上，这意味着90％的Java生态系统在没有变动的情况下就无法运行。所以Java生态系统必须适应。好消息是我们可以在构建时间做大部分工作！

这是Quarkus的力量。它使用GraalVM并提供在构建时支持AOT的生态系统，因此您可以使用Java创建本机二进制文件。Quarkus使GraalVM可用于Java开发人员！

Quarkus入门

如上所述，Quarkus提前为Java应用程序编译，创建了一个超小型的Subatomic Java生态系统，它具有极小的体积和超快的启动时间，使Java重新进入游戏以进行云原生开发。多年来我从未对新技术感到兴奋，而且我不是唯一一个。

尝试使用入门指南，亲自查看。按照3个指南来查看Quarkus的力量并确定启动时间。仍然有成千上万的公司在容器内使用Java + JPA，这可能需要15秒才能启动，在Quarkus 0.005中！

您可以使用与Spring Boot世界中相同的IDE和工具。您使用Maven或Gradle来构建项目。您可以直接在IDE中运行它，最重要的是，您可以热重新加载任何更改，无需重新启动应用程序。Quarkus不是Spring，所以如果你使用Spring Boot，你将需要迁移Spring特定的代码，幸运的是，Quarkus附带了一个 Spring DI兼容层，这使得这很容易。Quarkus框架基于标准，这意味着代码将是可移植的并且易于维护。

Quarkus开发流程

Quarkus可以在开发模式下运行，类似于Spring Boot，您也可以将项目打包到Jar中。这非常适合测试代码和调试，因为它支持实时重载; 但是为了提前编译，需要编译。

首先你在你喜欢的IDE中构建你的应用程序，你可以使用以下方式在开发模式下运行：“ mvnw compile quarkus：dev ”就像一个Spring Boot应用程序，你也可以打包成一个胖罐。
一旦你原意，你就可以创建一个Java二进制文件！只需运行：“ mvnw package -Pnative ”，这需要一些时间，因为提前编译创建本机代码！一旦完成，你将有一个二进制，超小而快，但只能在您的平台/操作系统上运行，因此它不可移植！但这没关系，因为我们可以把它放在一个容器内，然后就可以移植了！使用：./mvnw package -Pnative -Dnative-image.docker-build=true从Docker容器内部生成可执行文件，这意味着我们在容器内部进行本机构建并创建二进制文件，如果您没有与指定的int目标容器相同的平台，则可能无法在您的笔记本电脑中运行他在项目创建过程中由Quarkus生成的DockerFile。
然后，一旦我们有二进制文件，我们只需要从docker文件创建图像。 docker build -f src/main/docker/Dockerfile.native -t quarkus-quickstart/quickstart .
最后，您可以在Docker或Kubernetes中运行它： docker run -i --rm -p 8080:8080 quarkus-quickstart/quickstart

Quarkus特点

Quarkus有更多只有原生Java代码才有的功能。

统一命令性和反应性：在开发应用程序时结合熟悉的命令式代码和非阻塞式反应式，因此您可以使用反应式编程或经典命令。
开发人员Joy ：统一配置，零配置，眨眼间实时重新加载，80％常见用法的简化代码，20％灵活，无麻烦的本机可执行代码，实时编码。
惊人的快速启动时间，令人难以置信的低RSS内存（不仅仅是堆大小！），在Kubernetes等容器编排平台中提供近乎即时的扩展和高密度内存利用率。了解更多。
Quarkus通过利用您喜爱的最佳库以及在标准主干上使用有线库，带来了一个有凝聚力，有趣的使用全栈框架。了解更多。
它支持Hibernate，JPA，REST，JWT等库。
支持 Kubernetes 和 OpenShift 部署
使用 Jaeger 打开跟踪
Kotlin 支持
使用Kafka，Camel 消息...
还有更多，请查看扩展名列表！

简而言之，现在您可以在任何环境，云或本地的超快速轻量级容器中运行传统的JPA / JTA事务服务。

Quarkus案例

在本节中，我们将简化入门指南，以了解Quarkus的强大功能。

创建新Quarkus项目的最简单方法是打开终端并运行以下命令：

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

它生成一个带有GreetingResuce公开/ hello终点的Maven项目。它还为native和jvm（胖jar传统镜像）docker生成Dockerfile镜像。代码非常简洁：

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

运行我们的应用程序。使用： ./mvnw compile quarkus:dev

该应用程序使用打包 ./mvnw package。它产生2个jar文件：

getting-started-1.0-SNAPSHOT.jar - 只包含项目的类和资源，它是Maven构建产生的常规工件;
getting-started-1.0-SNAPSHOT-runner.jar- 是一个可执行的jar。请注意，它不是über-jar，因为依赖项被复制到target/lib目录中。

您可以使用以下命令运行该应用 java -jar target/getting-started-1.0-SNAPSHOT-runner.jar

然后，您需要下载并安装GraalVM并设置GRAALVM_HOME环境变量。

现在，您可以使用创建本机可执行文件： ./mvnw package -Pnative -Dnative-image.docker-build=true。

创建Docker镜像： docker build -f src/main/docker/Dockerfile.native -t quarkus-quickstart/quickstart .

现在您可以在任何容器orchectration引擎中运行它，以防您使用 minishift ：

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

就是这样！ 你有一个带有Java REST服务的容器，启动时间为0.004秒！

结论

我对Red Hat支持的 Quarkus 感到非常兴奋，并且自一周前发布以来引起了很多关注。我相信它会改变Java的格局，并使正常企业真正迁移到cloid。

Kubernetes + Knative + Quarkus是云原生开发的游戏规则改变者，也是任何Java开发人员的乐事。

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原文 https://www.jdon.com/51951

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