云原生時(shí)代下的Java“拯救者”
在云原生時(shí)代晌块，其實(shí)Java程序是有很大的劣勢(shì)的爱沟，以最流行的spring boot/spring cloud微服務(wù)框架為例，啟動(dòng)一個(gè)已經(jīng)優(yōu)化好匆背，很多bean需要lazy load的application至少需要3-4秒時(shí)間呼伸，內(nèi)存需要幾百M(fèi)，業(yè)務(wù)邏輯稍微復(fù)雜一點(diǎn)點(diǎn)钝尸，沒有1G以上的內(nèi)存是很難滿足業(yè)務(wù)的需要呢括享？
在討論夸克斯（Quarkus）之前，我們先了解一下什么是云原生珍促。為什么說下一代Java云原生服務(wù)就是Quarkus铃辖？
云原生架構(gòu)簡介
Cloud Native（云原生），這是一個(gè)既陌生又熟悉的名詞踢星，它是Matt Stine提出的一個(gè)概念澳叉，它是一個(gè)思想的集合隙咸，包括：DevOps、持續(xù)交付（Continuous Delivery）成洗、微服務(wù)（MicroServices）五督、敏捷基礎(chǔ)設(shè)施（Agile Infrastructure）、康威定律（Conways Law）等瓶殃。
Cloud Native（云原生）準(zhǔn)確來說也是一種文化充包，更是一種潮流，它是云計(jì)算的一個(gè)必然導(dǎo)向遥椿，意義在于讓云成為云化戰(zhàn)略成功的基石基矮，而不是障礙。
Cloud Native（云原生）的特點(diǎn)和方面：
- 技術(shù)（微服務(wù)冠场，敏捷基礎(chǔ)設(shè)施）
- 管理（DevOps家浇，持續(xù)交付，康威定律碴裙，重組等）
Cloud Native也可以說是一系列Cloud技術(shù)钢悲、企業(yè)管理方法的集合。
Cloud Native（云原生）的定義和概念
Cloud Native（云原生）是更好的工具舔株、自我修復(fù)系統(tǒng)莺琳、和自動(dòng)化系統(tǒng)的集合，可以讓應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施的部署和故障修復(fù)更加快速和敏捷载慈，極大的降低企業(yè)在云計(jì)算方面的部署成本惭等。
目前業(yè)界公認(rèn)的云原生主要包括以下幾個(gè)層面的內(nèi)容。
容器办铡，服務(wù)網(wǎng)格辞做，微服務(wù)，不可變的基礎(chǔ)設(shè)施料扰，公開的API都接近云原生相關(guān)概念凭豪。
云原生技術(shù)可以讓系統(tǒng)松耦合，支持彈性伸縮晒杈、可管理的、清晰的孔厉。
隨著容器拯钻、kubernetes、Serverless撰豺、FaaS技術(shù)的演進(jìn)粪般，CNCF（Cloud Native Computing Foundation ，云原生計(jì)算基金會(huì)）把云原生的概念更廣泛地定義為“讓應(yīng)用更有彈性污桦、容錯(cuò)性亩歹、觀測(cè)性的基礎(chǔ)技術(shù)，讓應(yīng)用更容易部署、管理的基礎(chǔ)軟件小作、讓應(yīng)用更容易編寫亭姥、編排的運(yùn)行框架等”，希望能夠讓開發(fā)者最好的利用云的資源顾稀、產(chǎn)品和交付能力达罗。
云原生的發(fā)展歷程
- 2004 年 ~ 2007 年，Google 已在內(nèi)部大規(guī)模地使用像 Cgroups 這樣的容器技術(shù)静秆；
- 2008 年粮揉，Google 將 Cgroups 合并進(jìn)入了 Linux 內(nèi)核主干。
- 2013 年抚笔，Docker 項(xiàng)目正式發(fā)布扶认。
- 2014 年，Kubernetes 項(xiàng)目也正式發(fā)布殊橙。
- Kubernetes項(xiàng)目發(fā)布的原因也非常容易理解辐宾，因?yàn)橛辛巳萜骱?Docker 之后，就需要有一種方式去幫助大家方便蛀柴、快速螃概、優(yōu)雅地管理這些容器，這就是 Kubernetes 項(xiàng)目的初衷鸽疾。在 Google 和 Redhat 發(fā)布了 Kubernetes 之后吊洼，這個(gè)項(xiàng)目的發(fā)展速度非常之快。
- 2015 年制肮，CNCF 成立冒窍。
- 由 Google、Redhat 以及微軟等大型云計(jì)算廠商以及一些開源公司共同牽頭成立了 CNCF 云原生基金會(huì)豺鼻。CNCF 成立之初综液，就有 22 個(gè)創(chuàng)始會(huì)員，而且 Kubernetes 也成為了 CNCF 托管的第一個(gè)開源項(xiàng)目儒飒。
- 2017 年谬莹，CNCF 達(dá)到 170 個(gè)成員和 14 個(gè)基金項(xiàng)目。
- 2018 年桩了，CNCF 成立三周年有了 195 個(gè)成員附帽，19 個(gè)基金會(huì)項(xiàng)目和 11 個(gè)孵化項(xiàng)目，如此之快的發(fā)展速度在整個(gè)云計(jì)算領(lǐng)域都是非常罕見的井誉。
云原生技術(shù)生態(tài)現(xiàn)狀
因此蕉扮，如今我們所討論的云原生技術(shù)生態(tài)是一個(gè)龐大的技術(shù)集合。CNCF 有一張?jiān)圃皥D（https://github.com/cncf/landscape）颗圣，在這個(gè)全景圖里已經(jīng)有 200 多個(gè)項(xiàng)目和產(chǎn)品了喳钟，這些項(xiàng)目和產(chǎn)品也都是和 CNCF 的觀點(diǎn)所契合的屁使。所以如果以這張全景圖作為背景，加以思考就會(huì)發(fā)現(xiàn)奔则，我們今天所討論的云原生其實(shí)主要談?wù)摿艘韵聨c(diǎn)：
云原生基金會(huì) —— CNCF
CNCF是目前云計(jì)算領(lǐng)域最成功的開源基金會(huì)之一蛮寂，是 Kubernetes、 etcd应狱、Envoy 等知名開源項(xiàng)目的托管基金會(huì)共郭。
云原生技術(shù)社區(qū)
比如像 CNCF 目前正式托管的多個(gè)項(xiàng)目共同構(gòu)成了現(xiàn)代云計(jì)算生態(tài)的基石，其中像 Kubernetes這樣的項(xiàng)目已經(jīng)成為了世界首屈一指疾呻，非吵冢活躍的開源項(xiàng)目；目前從 CNCF 畢業(yè)的項(xiàng)目有很多岸蜗，例如Kubernetes 尉咕、Prometheus、Envoy璃岳、CoreDNS年缎、containerd、Fluentd 铃慷。
云原生服務(wù)架構(gòu)的原則
高可用架構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
可觀測(cè)：可以通過運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)分析单芜，實(shí)現(xiàn)可觀測(cè)模式下的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析。
可灰度：可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)綠發(fā)布犁柜、AB測(cè)試洲鸠、金絲雀發(fā)布機(jī)制等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的流量控制馋缅。
可回滾：可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的fallback和reback回滾方式扒腕。
提高架構(gòu)可用性的設(shè)計(jì)原則
解耦：消息隊(duì)列、分布式隊(duì)列萤悴、服務(wù)拆分
冗余：異地容災(zāi)瘾腰、多點(diǎn)部署、主從切換
異構(gòu)：sidercar模式進(jìn)行分析和實(shí)現(xiàn)
異步：消息隊(duì)列覆履、異步調(diào)用蹋盆、響應(yīng)式編程
微服務(wù)設(shè)計(jì)原則
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原則一：完整性
功能完整性：功能內(nèi)部邏輯獨(dú)立，外部依賴較少硝全。
微服務(wù)完整性：服務(wù)里面的每個(gè)微服務(wù)都應(yīng)能獨(dú)立完成具體的業(yè)務(wù)操作或者流程怪嫌，都有明確的輸入、輸出和處理邏輯柳沙。
原則二：技術(shù)限制
需要使用事務(wù)一致性的功能需要放在一個(gè)微服務(wù)內(nèi)，盡量避免分布式事務(wù)問題拌倍。
原則三：性能擴(kuò)展
對(duì)于用戶使用頻率較高赂鲤，性能要求較高的功能可單獨(dú)作為一個(gè)微服務(wù)噪径，以便做多節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展提升性能。
原則四：耦合性
微服務(wù)和微服務(wù)之間盡量避免相互調(diào)用依賴数初≌野可以通過 RPC 遠(yuǎn)程調(diào)用接口的方式，對(duì)于關(guān)聯(lián)性較高的功能泡孩，應(yīng)放在同一個(gè)微服務(wù)內(nèi)车摄。
公共使用的功能可設(shè)計(jì)在一個(gè)公共微服務(wù)。比如日志功能仑鸥，文件上傳功能以及一些底層技術(shù)組件等吮播，可設(shè)計(jì)在一個(gè)微服務(wù)中。
