誰才是微服務(wù)贏家：Quarkus 與 Spring Boot
在容器時代(“Docker 時代”)Java 仍然處于領(lǐng)先地位，但哪個更好?Spring Boot 還是 Quarkus?
誰會最先進(jìn)的?Spring Boot 或 Quarkus。
在容器時代(“ Docker 時代”)，無論您是否在使用它，都不可否定java的活力。Java 在性能方面一直比較有優(yōu)勢，主要是因?yàn)榇a和真實(shí)機(jī)器之間的抽象層，多平臺的成本(一次編寫，隨處運(yùn)行 - 還記得嗎?)，其中包含 JVM -between(JVM：模擬真實(shí)機(jī)器所做的軟件機(jī)器)。
如今，使用微服務(wù)架構(gòu)，也沒有任何優(yōu)勢，為總是在同一個地方和平臺上運(yùn)行的東西(Docker 容器 - Linux) 環(huán)境構(gòu)建多平臺(解釋)的東西。可移植性現(xiàn)在不那么重要了(可能比以往任何時候都重要)，那些額外的抽象級別并不重要。
話雖如此，讓我們對在Java中生成微服務(wù)的兩種替代方案進(jìn)行簡單而原始的比較：非常知名的Spring Boot和不太知名的(尚未)Quarkus。
反對者
Quarkus是什么?
一套適用于GraalVM和 HotSpot的開源技術(shù) ，用于編寫 Java 應(yīng)用程序。它提供(承諾)超快的啟動時間和更低的內(nèi)存占用。這使其成為容器和無服務(wù)器工作負(fù)載的理想選擇。它使用 Eclipse 微配置文件(JAX-RS、CDI、JSON-P)，這是 Java EE 的一個子集來構(gòu)建微服務(wù)。
GraalVM 是一個通用的多語言虛擬機(jī)(JavaScript、Python、Ruby、R、Java、Scala、Kotlin)。 GraalVM (特別是 Substrate VM)使提前(AOT)編譯成為可能，將字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為本地機(jī)器碼，從而生成可以本地執(zhí)行的二進(jìn)制文件。
請記住，并非所有功能都可以在本機(jī)執(zhí)行中使用，AOT 編譯有其局限性。注意這句話(引用 GraalVM 團(tuán)隊(duì))：
我們運(yùn)行需要一個封閉世界假設(shè)的激進(jìn)靜態(tài)分析，這意味著在運(yùn)行時可訪問的所有類和所有字節(jié)碼必須在構(gòu)建時已知。
因此，例如，反射和 Java 本機(jī)接口 (JNI) 將不起作用，至少是開箱即用的(需要一些額外的工作)。您可以在本機(jī)圖像 Java 限制文檔中找到限制列表。
Spring Boot是什么?
這是真的嗎?好吧，我只想說一句(請隨意跳過)，一句話：Spring Boot構(gòu)建在 Spring Framework 事實(shí)上，是一個開源框架，它提供了一種更簡單的方式來構(gòu)建、配置和運(yùn)行基于 Web 的 Java 應(yīng)用程序. 使其成為微服務(wù)的良好候選者。
戰(zhàn)斗準(zhǔn)備——創(chuàng)建 Docker 鏡像
Quarkus鏡像
讓我們創(chuàng)建 Quarkus 應(yīng)用程序，以便稍后將其包裝在 Docker 映像中。基本上，我們將做與 Quarkus入門教程相同的事情。
使用 Quarkus maven 原型創(chuàng)建項(xiàng)目：
mvn io.quarkus:quarkus-maven-plugin:1.0.0.CR2:create
-DprojectGroupId=ujr.combat.quarkus
-DprojectArtifactId=quarkus-echo
-DclassName="ujr.combat.quarkus.EchoResource"
-Dpath="/echo"
這將導(dǎo)致我們項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)，如下所示：
請注意，還創(chuàng)建了兩個示例Dockerfile (src/main/docker)：一個用于普通JVM App Image，另一個用于Native App Image。
在生成的代碼中，我們只需要更改一件事，添加下面的依賴項(xiàng)，因?yàn)槲覀円?JSON 內(nèi)容。
<dependency>
<groupId>io.quarkus</groupId>
<artifactId>quarkus-resteasy-jsonb</artifactId>
</dependency>
Quarkus 在整個 RESTEasy 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中使用 JAX-RS 規(guī)范。
這是我們的“整個”應(yīng)用程序：
這就是全部，使用下一個命令我們可以看到應(yīng)用程序正在運(yùn)行：
mvn clean compile quarkus:dev在這種模式下，我們也開啟了熱部署，后臺編譯。讓我們做一個簡單的測試來看看：
curl -sw "\n\n" http://localhost:8080/echo/ualter | jq .
現(xiàn)在我們看到它正在工作，讓我們創(chuàng)建 Docker 映像。從這里下載 GraalVM：https://github.com/graalvm/graalvm-ce-builds/releases 。
重要的! 不要下載最新版本 19.3.0，它與Quarkus 1.0不兼容，也許 Quarkus 1.1 會。現(xiàn)在應(yīng)該工作的版本是 GraalVM 19.2.1，得到這個。
配置其環(huán)境變量的主路徑：
## At macOS will be: export
GRAALVM_HOME=/Users/ualter/Developer/quarkus/graalvm-ce-java8-19.2.1/Contents/Home/
然后在你的環(huán)境中安裝 GraalVM 的 Native Image：
$GRAALVM_HOME/bin/gu install native-image
讓我們?yōu)楫?dāng)前平臺生成本機(jī)版本(在這種情況下，將為 macOS 生成本機(jī)可執(zhí)行文件)。
mvn package -Pnativequarkus-echo-1.0-SNAPSHOT-runner如果一切正常，我們可以在 ./target 文件夾中找到一個名為的文件。這是您的應(yīng)用程序的可執(zhí)行二進(jìn)制文件，您只需運(yùn)行以下命令即可啟動它
./target/quarkus-echo-1.0-SNAPSHOT-runner：無需使用JVM(普通：java -cp app:lib/:etc App.jar*)，它是一個本機(jī)可執(zhí)行二進(jìn)制文件。
讓我們?yōu)槲覀兊膽?yīng)用程序生成一個 Native Docker Image。該命令將創(chuàng)建一個 Native 鏡像，即帶有 Linux 原生可執(zhí)行應(yīng)用程序的 Docker 鏡像。默認(rèn)情況下，本機(jī)可執(zhí)行的文件是基于當(dāng)前平臺 (macOS) 創(chuàng)建的，因?yàn)槲覀冎郎傻目蓤?zhí)行文件與容器 (Linux) 的平臺不同，我們將指示 Maven 構(gòu)建從在容器內(nèi)，生成原生 docker 鏡像：
mvn package -Pnative -Dquarkus.native.container-build=true
此時，一定要有一個Docker容器運(yùn)行時，一個工作環(huán)境。
該文件將是一個 64 位 Linux 可執(zhí)行文件，因此很自然，這個二進(jìn)制文件無法在我們的 macOS 上運(yùn)行，它是為我們的 docker 容器映像構(gòu)建的。所以，繼續(xù)前進(jìn)......讓我們?nèi)ド?docker 圖像......
docker build -t ujr/quarkus-echo -f src/main/docker/Dockerfile.native .
## Testing it...
docker run -i --name quarkus-echo --rm -p 8081:8081 ujr/quarkus-echo
附帶說明，關(guān)于 Docker 映像大小：
最終的 docker 鏡像是115MB，但是你可以使用distroless 鏡像版本來制作一個很小的 Docker 鏡像。Distroless 映像僅包含您的應(yīng)用程序及其運(yùn)行時依賴項(xiàng)，其他所有內(nèi)容(包管理器、shell 或標(biāo)準(zhǔn) Linux 發(fā)行版中常見的普通程序)都將被刪除。我們應(yīng)用程序的 Distroless 映像大小為42.3MB。該文件
./src/main/docker/Dockerfile.native-distroless有生成它的收據(jù)。
關(guān)于 Distroless Images： “*將運(yùn)行時容器中的內(nèi)容嚴(yán)格限制為應(yīng)用程序所需的內(nèi)容是Google和其他在生產(chǎn)環(huán)境中使用容器多年的科技巨頭采用的最佳實(shí)踐*”
spring boot鏡像
到此，想必大家都知道如何制作一個普通的Spring Boot Docker鏡像了，我們就略過細(xì)節(jié)吧?只是一個重要的觀察，代碼是完全相同的。更好的說法是，幾乎相同，因?yàn)槲覀兪褂玫氖?Spring 框架注解，當(dāng)然。這是唯一的區(qū)別。您可以檢查提供的源代碼中的每個細(xì)節(jié)(下面的鏈接)。
mvn install dockerfile:build
## Testing it...
docker run --name springboot-echo --rm -p 8082:8082 ujr/springboot-echo
戰(zhàn)爭
讓我們啟動兩個容器，讓它們啟動并運(yùn)行幾次，然后比較Startup Time和Memory Footprint。
在這個過程中，每個容器都被創(chuàng)建和銷毀 10 次。后來，分析了它們的啟動時間及其內(nèi)存占用。下面顯示的數(shù)字是基于所有這些測試的平均結(jié)果。
啟動時間
顯然，當(dāng)涉及到可擴(kuò)展性和無服務(wù)器架構(gòu)時，這方面可能會發(fā)揮重要作用。
關(guān)于 Serverless 架構(gòu)，在此模型中，通常一個臨時容器將由事件觸發(fā)以執(zhí)行任務(wù)/功能。在云環(huán)境中，價格通常基于執(zhí)行次數(shù)，而不是之前購買的一些計(jì)算容量。因此，這里的 冷啟動可能會影響這種類型的解決方案，因?yàn)槿萜?通常)只會在執(zhí)行其任務(wù)時才處于活動狀態(tài)。
在可擴(kuò)展性中，很明顯，如果需要突然向外擴(kuò)展，啟動時間將定義容器完全準(zhǔn)備好(啟動并運(yùn)行)以響應(yīng)呈現(xiàn)的加載場景所需的時間。
場景有多突然(需要和快速)，長時間冷啟動的情況可能更糟。
讓我們看看它們在啟動時間方面的表現(xiàn)：
好吧，您可能已經(jīng)注意到它是在啟動時間圖中插入的另一個測試選項(xiàng)。實(shí)際上，它與 Quarkus 應(yīng)用程序完全相同，但使用 JVM Docker 映像(使用 Dockerfile.jvm)生成。正如我們所看到的，即使是使用 Docker Image 和 JVM Quarkus 應(yīng)用程序的應(yīng)用程序也比 Spring Boot 具有更快的啟動時間。
毋庸置疑，Quarkus Native 應(yīng)用程序顯然是贏家，它是迄今為止啟動速度最快的應(yīng)用程序。
內(nèi)存占用
現(xiàn)在，讓我們檢查一下內(nèi)存的情況。檢查每個容器應(yīng)用程序在啟動時需要消耗多少內(nèi)存，以使自己啟動并運(yùn)行，準(zhǔn)備好接收請求。
結(jié)論
總之，這就是我們在Linux Ubuntu中看到的結(jié)果：
看起來 Quarkus 贏得了這兩輪比賽(啟動時間和內(nèi)存足跡)，以明顯的優(yōu)勢戰(zhàn)勝了對手 SpringBoot。
這可能會讓我們感到疑惑……也許是時候考慮一些真正的測試、經(jīng)驗(yàn)，并嘗試使用 Quarkus。我們應(yīng)該看看它在現(xiàn)實(shí)生活中的表現(xiàn)如何，它如何適合我們的業(yè)務(wù)場景，以及最有用的地方。
但是，我們不要忘記缺點(diǎn)，正如我們在上面看到的，JVM 的某些功能在本機(jī)可執(zhí)行二進(jìn)制文件中(還/很容易)無法工作。無論如何，也許是時候給 Quarkus 一個證明自己的機(jī)會了，特別是如果冷啟動問題一直困擾著你。在環(huán)境中使用一兩個配備 Quarkus 的 Pod (K8s) 怎么樣，一段時間后看看它的表現(xiàn)會很有趣，不是嗎?
