【Quarkus技术系列】打造基于Quarkus的云原生微服务框架实践(1)

前提介绍

本系列文章主要讲解如何基于Quarkus技术搭建和开发"专为Kubernetes而优化的Java微服务框架"的入门和实践,你将会学习到如何搭建Quarkus微服务脚环境及脚手架,开发Quarkus的端点服务,系统和应用层级的配置介绍与Quarkus的编程模型分析,创建Quarkus的应用Uber-jar文件以及集成到Kubernetes的环境中。

  1. 学习Quarkus的云原生微服务的零基础搭建和开发实践
  2. 分析Quarkus的编程模型以及与Kubernetes环境进行集成

面向的人群

Java软件开发人员、系统架构师、微服务开发爱好者、运维部署人员等。

目前的状况

近几年由于云原生技术的普及,越来越多的用户开始使用容器来运行微服务应用,随着微服务的快速发展,spring全家桶已然成为了java框架的事实标准,包括单体应用使用的spring Framework和springboot,微服务间服务治理框架spring cloud,生态系统完善,各种组件层出不穷。

Java云原生化痛点

  • 轻量化容器技术的诞生促使JVM服务变得更加臃肿
    • 微服务架构的引入,使我们的服务颗粒度变得越来越小,轻量且能快速启动的应用能够更好的适应容器化环境。 以我们目前常规的Spring Boot应用来说,一般Restful服务的jar包大概是30M左右,如果我们将JDK以及相关应用打包成docker镜像文件大概是140M左右。
    • 常规的Go语言的可执行程序生成镜像包一般不会超过50M。如何让臃肿的Java应用瘦身使他易于容器化,成为Java应用云原生化需要解决的问题。
  • 轻量化容器技术的诞生促使JVM服务内容使用量变得过大
    • JVM对于内存的使用量变的越来越大,会促使FullGC的过多甚至OOM。
  • SpringBoot的微服务应用启动的速度越来越慢(JVM启动速度)
    • 从JVM启动到真的应用程序执行需要经历VM加载,字节码文件加载,以及JVM为了提升效率,借助JIT(just in time)及时编译技术对解释执行的字节码进行局部优化,通过编译器生成本地执行代码的过程,同时还需要加上了JVM内部垃圾回收所耗费的时间。

典型的Java应用加载时间一般都是秒级起步,如果遇到比较大的应用初始花费几分钟都是正常的。 以往由于我们很少重新启动Java应用,Java应用启动时间长的问题一般很少暴露出来。

  • 但是在云原生应用场景下,随着粒度变的非常细,所以导致部署频率过于频繁
    • 我们会经常不断重启应用来实现滚动升级或者无服务应用场景。 Java应用启动时间长的问题就变成了Java应用云原生化亟待解决的问题。

Quarkus的介绍

  • Quarkus定位为GraalVM和OpenJDK HotSpot量身定制的Kubernetes Native Java框架。
  • Quarkus是红帽开源的项目,借助开源社区的力量,通过对业界广泛使用的框架进行了适配,并结合云原生应用的特点,提供了一套端到端的Java云原生应用解决方案。
  • 虽然开源时间较短,但是生态方面也已经达到可用的状态,自身包含扩展框架,已经支持像Netty、Undertow、Hibernate、JWT等框架,足以用于开发企业级应用,用户也可以基于扩展框架自行扩展。

向原生迈进

对需要长时间运行的应用来说,由于经过充分预热,热点代码会被HotSpot的探测机制准确定位捕获,并将其编译为物理硬件可直接执行的机器码,在这类应用中Java的运行效率很大程度上是取决于即时编译器所输出的代码质量。

HotSpot虚拟机中包含有两个即时编译器,分别是编译时间较短但输出代码优化程度较低的客户端编译器(简称为C1)以及编译耗时长但输出代码优化质量也更高的服务端编译器(简称为C2),通常它们会在分层编译机制下与解释器互相配合来共同构成HotSpot虚拟机的执行子系统的。

新一代即时编译器(Graal VM)

自JDK 10起,HotSpot中又加入了一个全新的即时编译器:Graal编译器,看名字就可以联想到它是来自于前一节提到的Graal VM,Graal编译器是作为C2编译器替代者的角色登场的。

C2编译器的问题

C2的历史已经非常长了,可以追溯到Cliff Click大神读博士期间的作品,这个由C++写成的编译器尽管目前依然效果拔群,但已经复杂到连Cliff Click本人都不愿意继续维护的程度。

Graal编译器本身就是由Java语言写成,实现时又刻意与C2采用了同一种名为"Sea-of-Nodes"的高级中间表示(High IR)形式,使其能够更容易借鉴C2的优点。

Graal编译器比C2编译器晚了足足二十年面世,有着极其充沛的后发优势,在保持能输出相近质量的编译代码的同时,开发效率和扩展性上都要显著优于C2编译器,这决定了C2编译器中优秀的代码优化技术可以轻易地移植到Graal编译器上,但是反过来Graal编译器中行之有效的优化在C2编译器里实现起来则异常艰难。

Graal编译器

Graal的编译效果短短几年间迅速追平了C2,甚至某些测试项中开始逐渐反超C2编译器。

Graal能够做比C2更加复杂的优化,如"部分逃逸分析"(Partial Escape Analysis),也拥有比C2更容易使用"激进预测性优化"(Aggressive Speculative Optimization)的策略,支持自定义的预测性假设等等。

Graal编译器尚且年幼,还未经过足够多的实践验证,所以仍然带着"实验状态"的标签,需要用开关参数去激活,这让笔者不禁联想起JDK 1.3时代,HotSpot虚拟机刚刚横空出世时的场景,同样也是需要用开关激活,也是作为Classic虚拟机的替代品的一段历史。

Graal编译器未来的前途可期,作为Java虚拟机执行代码的最新引擎,它的持续改进,会同时为HotSpot与Graal VM注入更快更强的驱动力。

GraalVM的总结分析

GraalVM:JVM为了提升效率,借助JIT及时编译技术对解释执行的字节码进行局部优化,通过编译器生成本地执行代码提升应用执行效率。

GraalVM是Oracle实验室开发的新一代的面向多种语言的JVM即时编译器,在性能以及多语言互操作性上有比较好的表现。与Java HotSpot VM相比,Graal借助内联,逃逸分析以及推出优化技术可以提升2至5倍的性能提升。

GraalVM提供的静态编译功能,只能针对其编译时能够看得的封闭世界进行优化,对于那些使用了反射、动态加载、以及动态代理的代码是无能为力的。

  • 为了能让我们日常的Java应用能够正常运行起来,需要我们对应用所使用到的框架和类库进行相关修改适配。
  • 由于Java代码所使用的类库很多,这部分的工作量还是相当巨大的,虽然GraalVM已经推出超过一年多的时间,但是还是很少见到大规模Java应用转移到这个平台之上。

分享资源

资源分享
获取以上资源请访问开源项目 点击跳转

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/35523.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

单芯片3路CC管理的VR转接器解决方案

VR眼镜即VR头显,也称虚拟现实头戴式显示设备,随着元宇宙概念的传播,VR眼镜的热度一直只增不减,但是头戴设备的续航一直被人诟病,如果增大电池就会让头显变得笨重影响体验,所以目前最佳的解决方案还是使用VR…

C# BeginInvoke 加 EndInvoke实现异步操作

1、定义一个委托 delegate long MyDel(int first, int second); 2、 需异步操作的函数 static int sum(int x,int y) {Console.WriteLine("InSide Sum1");Thread.Sleep(1000);Console.WriteLine("InSide Sum2");return x y;} 3、回调方法…

[HDLBits] Exams/m2014 q3

Consider the function f shown in the Karnaugh map below. Implement this function. d is dont-care, which means you may choose to output whatever value is convenient. //empty

gitui 解决 git error:Bad credentials.

问题描述 cat .git/config """ [remote "origin"]url gitgitcode.net:xxx.gitfetch refs/heads/*:refs/remotes/origin/* """ls -lh ~/.ssh/ """ -rw------- 1 z z 2.6K 8月 12 15:04 id_rsa -rw-r--r-- 1 z z 56…

学习左耳听风栏目90天——第六天 6/90(学习左耳朵耗子的工匠精神,对技术的热爱)【如何拥有技术领导力】

学习左耳听风栏目90天——第六天 6/90(学习左耳朵耗子的工匠精神,对技术的热爱)【如何拥有技术领导力】

【第358场周赛】限制条件下元素之间的最小绝对差,Java解密。

LeetCode 第358场周赛 恒生专场。 文章目录 剑指Offer:限制条件下元素之间的最小绝对差示例:限制:解题思路:剑指Offer:限制条件下元素之间的最小绝对差 【题目描述】 给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 x 。 请你找到数组中下标距离至少为 x 的两个元素的…

虚拟机内搭建CTFd平台搭建及CTF题库部署,局域网内机器可以访问

一、虚拟机环境搭建 1、安装docker、git、docker-compose ubuntu: sudo apt-get update #更新系统 sudo apt-get -y install docker.io #安装docker sudo apt-get -y install git #安装git sudo apt-get -y install python3-pip #安装pip3 sudo pip install dock…

SQL笔记

最近的工作对SQL的应用程度较高,而且写的sql类型基本没怎么涉及过,把用到的几个关键字记录下。 使用环境:达梦数据库 达梦数据库有个特点,他有一个叫模式的说法,在图形化工具里直接点击创建查询窗口,不用像…

Kubeadm安装K8s集群

一、硬件环境 准备3台Linux服务器&#xff0c;此处用Vmware虚拟机。 主机名CPU内存k8smaster2核4Gk8snode12核4Gk8snode22核4G 二、系统前置准备 配置三台主机的hosts文件 cat << EOF > /etc/hosts 192.168.240.130 k8smaster 192.168.240.132 k8snode1 192.168.…

Sql奇技淫巧之ROWNUM伪列

ROWNUM伪列 ROWNUM是一个伪列&#xff0c;它是根据每次查询的结果动态生成的一列递增编号&#xff0c;表示 Oracle 从表中选择该行的顺序&#xff0c;选择的第一行ROWNUM为1&#xff0c;第二行ROWNUM为2&#xff0c;以此类推。 注意1&#xff1a; ROWNUM伪列是在WHERE子句之…

torch.profiler

什么是torch.profiler PyTorch Profiler 是一个工具&#xff0c;它允许在训练和推理期间收集性能指标。Profiler 的上下文管理器 API 可用于更好地了解哪些模型操作最昂贵&#xff0c;检查它们的输入形状和调用堆栈&#xff0c;研究设备内核活动并可视化执行跟踪。 性能指标&…

腾讯出品Pag动画框架在Android端的使用-初级

Pag动画框架作为一个第三方框架&#xff0c;它的优缺点与Lottie是相似&#xff0c;此处不过多赘述。如果你们的项目中打算用了&#xff0c;肯定是经过了一定的调研的。Pag动画框架分几个版本&#xff0c;有免费的有收费的。我们目前用的社区免费版&#xff0c;只用来展示Pag动画…

项目实战 — 消息队列(8){网络通信设计②}

目录 一、客户端设计 &#x1f345; 1、设计三个核心类 &#x1f345; 2、完善Connection类 &#x1f384; 读取请求和响应、创建channel &#x1f384; 添加扫描线程 &#x1f384; 处理不同的响应 &#x1f384; 关闭连接 &#x1f345; 3、完善Channel类 &#x1f384; 编…

广州华锐互动:VR3D课程在线教育平台为职业院校提供沉浸式的虚拟现实学习体验

随着科技的飞速发展&#xff0c;虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术已经逐渐渗透到我们生活的各个领域。其中&#xff0c;VR3D课程在线教育平台作为一种新兴的教育方式&#xff0c;正在逐渐改变我们的学习方式和体验。本文将详细介绍VR3D课程在线教育平台的应用前景及特点。 VR3D课…

VFP现代物流企业管理系统的设计与实现

摘要: 随着计算机技术的广泛应用,在现代流通企业管理中引入计算机管理技术,成为一个值得深入研究的问题。 本文首先概要的论述了数据库的有关知识与现状。之后,对当代计算机数据库技术的现状,尤其是对关系型数据库作了系统的描述。在此基础上,论文重点对数据库的开发环境 …

【设计模式】工厂模式

工厂模式 工厂模式&#xff08;Factory Pattern&#xff09;是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式&#xff0c;它提供了一种创建对象的最佳方式。 工厂模式提供了一种将对象的实例化过程封装在工厂类中的方式。通过使用工厂模式&#xff0c;可以…

Mysql整理二 - 常见查询语句面试题(附原表)

表结构&#xff0c;创建原表的代码在最后 -- cid课程id; tid老师id; sid学生id; select * from t_mysql_course; select * from t_mysql_score; select * from t_mysql_student; select * from t_mysql_teacher; 1. 查询" 01 “课程比” 02 "课程成绩高的学生的信息…

uniapp软键盘谈起遮住输入框和头部被顶起的问题解决

推荐&#xff1a; pages.json中配置如下可解决头部被顶起和表单被遮住的问题。 { "path": "pages/debug/protocol/tagWord", "style": { "app-plus": { "soft…

01.setup,reactive,ref,computed,watch学习---2023新版Vue3基础入门到实战项目

1.Vue3组合式 2.创建vue3项目 2.1认识create-vue create-vue是官方新的脚手架工具&#xff0c;vite下一代构建工具 node -v >16 npm init vuelatest 2.2 setup 原始写法 <script> export default {//执行时机比beforeCreate早//获取不到this//数据和函数必须ret…

Java实战:高效提取PDF文件指定坐标的文本内容

前言 临时接到一个紧急需要处理的事项。业务侧一个同事有几千个PDF文件需要整理&#xff1a;需要从文件中的指定位置获取对应的编号和地址。 要的急&#xff0c;工作量大。所以就问到技术部有没有好的解决方案。 问技术的话就只能写个demo跑下了。 解决办法 1. 研究下PDF文档…