In den letzten Jahren wurden Microservices wegen ihrer potenziellen Vorteile bei der Rationalisierung von Softwareentwicklungs- und Bereitstellungsprozessen hoch geschätzt. Microservices fördern die Erstellung modularer Dienste, die separat erstellt, bereitgestellt und skaliert werden können, im Gegensatz zu herkömmlichen monolithischen App-Designs, bei denen alle Komponenten in einer einzigen Anwendung integriert sind.
Andererseits sind Microservices relativ einfach zu übernehmen. Java befreit die Abfälle in einem sauberen Ökosystem und verfügt über zahlreiche Bibliotheken und Frameworks, die es für die Entwicklung von Microservices hervorragend machen. Ziel dieses Tutorials ist es, einige praktische Kenntnisse darüber zu vermitteln, wie Microservices in Java erstellt werden, einschließlich wichtiger Konzepte, typischer Tools und einer beispielhaften Untersuchung des Prozesses beim Erstellen von Microservices.
Microservices verstehen
Die Microservices-Architektur ist ein Ansatz zur Entwicklung von Softwareanwendungen als eine Reihe von Diensten, die nicht nur gut wartbar, sondern auch einsetzbar sind. Jeder Dienst hat eine spezifische Geschäftsfunktion und kann auf diskrete Weise entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden. Dieser besondere Architekturstil fördert Flexibilität und Skalierbarkeit und passt in einen kürzeren Entwicklungszyklus.
Monolithische Architekturen integrieren alle Elemente in einer Anwendung, die für einen einzigen Zweck entwickelt wurde. Obwohl dies die ersten Phasen des Entwicklungszyklus vereinfachen kann, führt es häufig zu komplexen Abhängigkeiten, sobald die Anwendung vollständiger ist. Diese Systemkomplexität kann die Skalierbarkeit und Modularität der Anwendung so drastisch beeinträchtigen, dass selbst kleinste Änderungen zu einer umständlichen und zeitaufwändigen Aufgabe werden.
Andererseits können auf Mikroservices basierende Anwendungen als eine Summe mehrerer kleiner Dienste betrachtet werden. Jedes davon kann separat entwickelt und bereitgestellt werden, sodass Teams ihre Arbeit gleichzeitig erledigen können und so die Lieferzeit verkürzt wird. Dies impliziert auch, dass die Skalierungsstrategie Dienst für Dienst durchgeführt werden kann, wodurch die verfügbaren Ressourcen optimiert und die Systemleistung verbessert werden.
Entkopplung ist einer der grundlegenden Aspekte von Microservices. Bei diesem Ansatz wird jeder Dienst separat entwickelt und dann kommunizieren sie über APIs miteinander. Diese Autonomie ermöglicht es den Gruppen, für jeden Dienst die am besten geeignete Technologie zu verwenden und jeden Dienst so zu optimieren, dass er seinen Zweck erfüllt, ohne andere Teile des Projekts zu beeinträchtigen.
Fokus auf Resilienz – das ist ein weiterer Vorteil der Entkopplung. Es kann sein, dass ein Dienst nicht richtig funktioniert. Das bedeutet jedoch nicht, dass das gesamte System ausfällt. Es gibt viele erweiterte Dienste, die funktionsfähig bleiben können, und dies maximiert die Zuverlässigkeit der jeweiligen Anwendung.
Microservices interagieren miteinander über eine Reihe klar definierter APIs, hauptsächlich über einfache Protokolle wie HTTP/REST oder durch die Verwendung von Messaging-Warteschlangen wie Kafka. Ein weiterer Bereich, der bei Microservices eine Herausforderung darstellen kann, ist die Datenverwaltung aufgrund der geografischen Trennung der Dienste.
Wobei die Speicherung von Daten idealerweise in den Zuständigkeitsbereich jedes Mikrodienstes fallen würde, was eine optimale Situation für Unabhängigkeit und Minimierung der Kopplung darstellt. Dies wird jedoch bei der Verwaltung von Daten und Transaktionen zu einem Problem, das Ansätze wie Eventual Consistency und verteilte Transaktionen erfordert.
Skalierbarkeit: Es ist einfacher, jeden Microservice separat entsprechend der Nachfrage zu skalieren, was sich als effizienter erweist als die Skalierung der gesamten monolithischen Anwendung. Daher ist das Ressourcenmanagement hinsichtlich Leistung und Kosten effizienter.
Flexibilität: Jeder Dienst kann auf einer völlig anderen Technologie oder Sprache basieren, was die effektive Kommunikation mit anderen Diensten betrifft. Dadurch können Benutzer die für die jeweilige Arbeit am besten geeigneten Werkzeuge nutzen, was die Kreativität und Arbeitsleistung steigert.
Resilienz: Ein Dienst erreicht möglicherweise seine Ziele nicht, aber das bedeutet nicht, dass das gesamte System ausfällt und somit die Zuverlässigkeit der Anwendung verbessert wird. Eine solche Belastbarkeit ist wichtig, um sicherzustellen, dass kritische Dienste immer verfügbar sind und die Betriebszeit aufrechterhalten wird.
Schnellere Markteinführung: Die serviceorientierte Architektur ermöglicht eine parallele Entwicklung, da sich verschiedene Teams auf unterschiedliche Services konzentrieren können. Dadurch wird die Zeit, die zum Hinzufügen neuer Funktionen benötigt wird, erheblich verkürzt. Durch den Einsatz einer solchen parallelen Entwicklung werden die Lieferzyklen erheblich verkürzt, was es den Organisationen ermöglicht, schnelle Änderungen am Markt vorzunehmen.
Java verfügt über zahlreiche Tools und Frameworks. Nachfolgend finden Sie einige dieser beliebten Lösungen:
1. Frühlingsstiefel
Spring Boot ist ein bekanntes Java-Framework, das von Softwareentwicklern, die produktionsreife Anwendungen erstellen, weit verbreitet ist. Es verfügt über Funktionen wie eingebettete Server, Metriken, Gesundheitsprüfungen und externe Konfiguration, die es zu einem führenden Framework für die Erstellung von Microservices machen.
Die automatische Konfiguration in Spring Boot vereinfacht den Prozess der Einrichtung neuer Entwicklungsumgebungen und verringert die Frustration, Standardcode zu schreiben, um sich stattdessen auf die Implementierung der Geschäftslogik zu konzentrieren.
Tatsächlich gibt es eine breite Palette von Einstiegsprojekten und Integrationen, die durch das umfangreiche Ökosystem unterstützt werden und das einfache Hinzufügen von Funktionen wie Sicherheit, Messaging oder Datenzugriff ermöglichen.
Seit der Ära von Spring WebFlux ist die Erstellung reaktiver Anwendungen mit Spring Framework möglich. Dies ermöglicht die Erstellung von nicht blockierenden Microservices mit hohem Durchsatz. Dies ist insbesondere für Echtzeitanwendungen oder Anwendungen mit einer großen Anzahl von Anfragen gleichzeitig nützlich.
2. Eclipse MicroProfile
Eclipse MicroProfile ist eine Reihe von Open-Source-Standards, die dabei helfen sollen, Java EE für Microservices anzupassen. Es bietet APIs und Tools für die Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung von Java-Microservices, insbesondere in Bezug auf Konfiguration, Zuverlässigkeit und Gesundheitsaspekte.
MicroProfile baut auf Java EE auf, indem es Erweiterungselemente wie JWT, REST und Service Discovery hinzufügt, die auf Microservices basieren. Diese Modularität bedeutet auch, dass die Entwickler die Spezifikationen auswählen können, die sie benötigen, ohne ihre Microservices zu komplizieren.
MicroProfile ist außerdem Community-orientiert, was bedeutet, dass seine Benutzer bei den Entwicklungstrends der Technologien nicht zurückbleiben und Microservices-Entwicklern mit modernen Bausteinen helfen.
3. Dropwizard
Dropwizard ist ein leichtes Java-Framework, das eine effiziente und einfache Möglichkeit zum Erstellen von RESTful-APIs bietet. Es bündelt die Bibliotheken Jetty, Jackson und Jersey und stellt so einen umfassenden Satz von Bausteinen für die Entwicklung von Microservices bereit.
Dropwizard legt Wert auf Einfachheit und Leistung und bietet einen minimalistischen Ansatz, der die Entwicklung so weit wie möglich rationalisiert. Mit dem vorgefertigten Bibliothekssatz können Entwickler schnell loslegen, ohne dass umfangreiche Konfigurationen erforderlich sind.
Metriken, Zustandsprüfungen und Überwachungsunterstützung sind Teil des Frameworks, damit Anwendungen in Produktionsumgebungen effektiv entwickelt, bereitgestellt und gewartet werden können. Dropwizard konzentriert sich auch auf die Betriebsbereitschaft und stellt sicher, dass Anwendungen sowohl leistungsstark als auch zuverlässig sind.
Lassen Sie uns ein Schritt-für-Schritt-Beispiel für den Aufbau eines einfachen Microservices in Java mit Spring Boot durchgehen.
Schritt 1: Richten Sie Ihre Entwicklungsumgebung ein
Bevor Sie mit dem Aufbau Ihres Microservices beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie Folgendes auf Ihrem System installieren:
Schritt 2: Erstellen Sie ein neues Spring Boot-Projekt
Sie können Spring Initializr verwenden, um ein neues Spring Boot-Projekt zu generieren. Besuchen Sie https://start.spring.io/ und konfigurieren Sie Ihr Projekt mit den folgenden Einstellungen:
Laden Sie das generierte Projekt herunter und importieren Sie es in Ihre IDE. Spring Initializr bietet eine schnelle und einfache Möglichkeit, Ihre Anwendung mit den erforderlichen Abhängigkeiten und Konfigurationen zu booten.
Nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um die generierte Projektstruktur zu erkunden. Spring Boot organisiert Code so, dass Best Practices und Wartbarkeit gefördert werden, mit dedizierten Ordnern für Quellcode, Ressourcen und Tests.
Schritt 3: Entwickeln Sie Ihren Microservice
Öffnen Sie die Datei DemoMicroserviceApplication.java und erstellen Sie einen einfachen RESTful-API-Endpunkt. Der folgende Code definiert ein einfaches „Hello, World!“ Endpunkt:
Paket com.example.demomicroservice;
import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@SpringBootApplication @RestController öffentliche Klasse DemoMicroserviceApplication {
public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(DemoMicroserviceApplication.class, args); }
@GetMapping("/hello") public String hello() { return "Hello, World!"; }
}
Dieses einfache Beispiel demonstriert die Kernkomponenten einer Spring Boot-Anwendung: die Hauptanwendungsklasse, die Annotation @SpringBootApplication und einen REST-Controller. Die Autokonfigurationsfunktion von Spring Boot vereinfacht die Einrichtung durch die automatische Konfiguration der erforderlichen Komponenten.
Schritt 4: Führen Sie Ihren Microservice aus
Um Ihren Microservice auszuführen, führen Sie den folgenden Befehl in Ihrem Terminal aus:
mvn spring-boot:run
Sobald die Anwendung startet, öffnen Sie Ihren Webbrowser und navigieren Sie zu
http://localhost:8080/hello
Sie sollten die Meldung „Hello, World!“ sehen. auf dem Bildschirm angezeigt.
Der eingebettete Server von Spring Boot vereinfacht den Entwicklungsprozess, indem er die Einrichtung eines externen Servers überflüssig macht. Dadurch können Sie sich auf die Entwicklung konzentrieren, ohne sich um die Serverkonfiguration oder -bereitstellung kümmern zu müssen.
Nutzen Sie diese Gelegenheit, um die Protokollierungs- und Überwachungsfunktionen von Spring Boot zu erkunden. Für die Aufrechterhaltung hochwertiger Microservices ist es wichtig zu verstehen, wie Sie Ihre Anwendung überwachen und debuggen.
Schritt 5: Testen und implementieren Sie Ihren Microservice
Testen und Bereitstellen, diese beiden kritischen Aspekte der Entwicklung. Spring Boot bietet hierfür mehrere Möglichkeiten. Sie können Spring Test und Mockito verwenden, die Entwicklern helfen, Unit- und Integrationstests für ihre Microservices zu schreiben.
Für Bereitstellungszwecke können Containerisierungstools effektiv genutzt werden, indem Sie Docker verwenden, um Ihre Microservices als sehr leichten Container zu packen. Dies vereinfacht die Bereitstellung und Skalierung, erleichtert aber auch die Verwaltung Ihrer Microservices in einer Cloud-Umgebung.
Durch Tests können Sie sicherstellen, dass sich Ihre Microservices in Fehlersituationen wie erwartet verhalten. Nehmen Sie sich etwas Zeit, um gründliche Tests zu allen Aspekten Ihres Dienstes schreiben zu lassen, von der Geschäftslogik bis hin zu Randfällen.
Containerisierung bietet eine konsistente und portable Umgebung für Ihre Microservices, was bedeutet, dass das erhöhte Risiko eines Bereitstellungsfehlers verringert wird. Erfahren Sie außerdem, wie Sie Docker-Images erstellen, die Container-Orchestrierung verwalten und die Container-Leistung überwachen.
Der Aufbau von Microservices in Java umfasst mehr als nur das Schreiben von Code. Hier sind einige Best Practices, die Sie berücksichtigen sollten:
1. Design für Fehler
Implementieren Sie Fehlertoleranzmechanismen. Wenn Sie es nicht wissen: Schutzschalter und Wiederholungsversuche sind gut geeignet, um Ausfälle zu verhindern, da diese Muster Anfragen an einen ausgefallenen Dienst vorübergehend stoppen können, während Wiederholungsversuche automatisch fehlgeschlagene Anfragen versuchen.
Dies wäre für die Gewährleistung der Servicezuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus können Sie bei der Implementierung dieser Muster Bibliotheken wie Hystrix oder Resilience4j verwenden.
2. Verwenden Sie API-Gateways
API-Gateways fungieren als zentraler Einstiegspunkt für Ihre Microservices und bieten Routing, Authentifizierung und Ratenbegrenzung. Sie vereinfachen Kundeninteraktionen und erhöhen die Sicherheit, indem sie den Zugriff auf Ihre Dienste verwalten.
API-Gateways ermöglichen auch Funktionen wie Lastausgleich, Caching und Anforderungstransformation und verbessern so die Leistung und das Benutzererlebnis. Zu den beliebten Tools gehören Zuul, Kong und API Gateway von AWS.
3. Implementieren Sie eine zentrale Protokollierung und Überwachung
Verwenden Sie Tools wie ELK Stack (Elasticsearch, Logstash und Kibana) oder Prometheus und Grafana, um Protokolle und Metriken aus Ihren Microservices zu sammeln und zu analysieren. Zentralisierte Protokollierung und Überwachung bieten Einblick in das Verhalten Ihrer Anwendung und helfen Ihnen, Probleme schnell zu erkennen und zu beheben.
Überwachungstools können Sie auf potenzielle Probleme wie Leistungsengpässe oder Ressourcenknappheit aufmerksam machen und so proaktive Maßnahmen ergreifen. Investieren Sie in eine robuste Überwachungsstrategie, um sicherzustellen, dass Ihre Microservices leistungsfähig und zuverlässig bleiben.
4. Führen Sie Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD) ein
Führen Sie CI/CD-Pipelines ein, die das Testen und Bereitstellen Ihrer Microservices automatisieren. Darüber hinaus ermöglicht es eine schnellere Bereitstellung und Veröffentlichung. Dadurch können Sie den manuellen Eingriff reduzieren.
Es stehen Ihnen viele Tools wie Jenkins, GitLab CI und CircleCI zur Verfügung, wenn Sie einen automatisierten Mechanismus erstellen möchten, der die Bereitstellung beschleunigt.
Der Aufbau von Microservices in Java kann Ihre Softwareentwicklungs- und Bereitstellungsprozesse erheblich verbessern.
Durch die Nutzung des leistungsstarken Java-Ökosystems aus Tools und Frameworks können Sie skalierbare und flexible moderne Anwendungen erstellen. Wir hoffen, dass dieser Leitfaden Ihnen hilft, die Erstellung von Microservices in Java zu verstehen und Ihnen die Tools für den Einstieg an die Hand zu geben.
Microservices-Architektur ist eine Möglichkeit, agilere und skalierbarere Software zu entwickeln. Java stellt Ihnen ein reichhaltiges Ökosystem zur Verfügung, mit dem Sie solide, effiziente Microservices erstellen können. Wenn Sie eine skalierbare Software mit Microservices erstellen möchten, kontaktieren Sie uns noch heute, um loszulegen. Als erstklassiges Java-Entwicklungsunternehmen bieten wir kostengünstige und kompetente Java-Entwicklungsdienste für Startups und Unternehmen.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonErstellen von Microservices in Java: Ein praktischer Leitfaden. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
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