Créer des microservices en Java : un guide pratique

Au cours des dernières années, les microservices ont été très appréciés pour leurs avantages potentiels dans la rationalisation des processus de développement et de déploiement de logiciels. Les microservices favorisent la création de services modulaires qui peuvent être créés, déployés et mis à l'échelle séparément, contrairement aux conceptions d'applications traditionnelles appelées monolithiques où tous les composants sont intégrés dans une seule application.

D’un autre côté, les microservices sont assez faciles à adopter. Java libère les déchets dans un écosystème propre et possède de nombreuses bibliothèques et frameworks qui le rendent supérieur pour les développements de microservices Seven. Ce didacticiel vise à donner des connaissances pratiques sur la façon dont les microservices sont construits en Java, y compris les concepts importants, les outils typiques et un exemple d'exploration du processus de création de microservices.

Comprendre les microservices
L'architecture de microservices est une approche permettant de développer des applications logicielles sous la forme d'un ensemble de services non seulement hautement maintenables mais également déployables. Chaque service a une fonction métier spécifique et peut être développé, déployé et mis à l'échelle de manière discrète. Ce style d'architecture particulier encourage la flexibilité et l'évolutivité et s'inscrit dans un cycle de développement plus court.

Microservices vs architecture monolithique

Les architectures monolithiques intègrent tous les éléments dans une seule application conçue dans un seul but. Bien que cela puisse simplifier les premières étapes du cycle de développement, cela engendre souvent des dépendances complexes une fois que l'application devient plus complète. Cette complexité du système peut affecter l'évolutivité et la modularité de l'application de manière si drastique que même les plus petits changements deviennent une tâche fastidieuse et chronophage.

D'autre part, les applications architecturées en microservices peuvent être considérées comme une somme de plusieurs petits services. Chacun d'eux peut être développé et déployé séparément, permettant aux équipes de faire leur travail simultanément, réduisant ainsi le délai de livraison. Cela implique également que la stratégie de mise à l'échelle peut être mise en œuvre service par service, optimisant ainsi les ressources disponibles et améliorant les performances du système.

Découplage et indépendance

Le découplage est l'un des aspects fondamentaux des microservices. Avec cette approche, chaque service est développé séparément, puis ils communiquent entre eux via des API. Cette autonomie permet aux groupes d'utiliser la technologie la plus appropriée pour chaque service, en optimisant chaque service pour remplir son objectif sans compromettre aucune autre partie du projet.

Concentrez-vous sur la résilience – c’est un autre avantage du découplage. Un service peut mal fonctionner, mais cela ne signifie pas que l’ensemble du système tombe en panne. Il existe de nombreux services améliorés qui peuvent rester fonctionnels, ce qui maximise la fiabilité de l'application en question.

Communication et gestion des données

Les microservices interagissent entre eux via un certain nombre d'API clairement définies, principalement via des protocoles légers tels que HTTP/REST ou via l'utilisation de files d'attente de messagerie comme Kafka. Un autre domaine qui peut poser un défi dans les microservices est la gestion des données en raison de la ségrégation géographique des services.

Où, le stockage des données relèverait idéalement de la compétence de chaque microservice, ce qui constitue une situation optimale pour l'indépendance et la minimisation du couplage. Cela devient cependant un problème dans la gestion des données et des transactions, qui nécessite des approches telles que la cohérence éventuelle et les transactions distribuées.

Principaux avantages des microservices

Évolutivité : Il est facile de faire évoluer chaque microservice séparément en fonction de la demande, ce qui s'avère plus efficace que la mise à l'échelle de l'ensemble de l'application monolithique. Par conséquent, la gestion des ressources est plus efficace en termes de performances et de coûts.

Flexibilité : Chaque service peut être basé sur une technologie ou un langage totalement différent en ce qui concerne une communication efficace avec d'autres services. Cela permet aux utilisateurs d'utiliser les outils les plus appropriés pour le travail à accomplir, ce qui augmente la créativité et le rendement du travail.

Résilience : Un service peut ne pas atteindre ses objectifs, mais cela ne signifie pas que l'ensemble du système échoue, améliorant ainsi la fiabilité de l'application. Une telle résilience est importante pour garantir que les services critiques sont toujours disponibles et que la disponibilité est maintenue.

Délai de mise sur le marché plus rapide : L'architecture orientée services permet un développement parallèle, car différentes équipes peuvent se concentrer sur différents services. Le temps nécessaire pour ajouter de nouvelles fonctionnalités est donc considérablement réduit. Grâce à l'utilisation d'un tel développement parallèle, les cycles de livraison sont considérablement raccourcis, ce qui permet aux organisations d'apporter des changements rapides sur le marché.

Outils et frameworks de microservices Java

Java propose de nombreux outils et frameworks dans sa horde. Vous trouverez ci-dessous quelques solutions populaires :

1. Botte de printemps
Spring Boot est un framework Java bien connu qui est largement adopté par les développeurs de logiciels créant des applications prêtes pour la production. Il possède des fonctionnalités telles que des serveurs intégrés, des métriques, des contrôles de santé et une configuration externe, tout cela en fait un cadre de premier plan pour la création de microservices.

La configuration automatique dans Spring Boot simplifie le processus de configuration de nouveaux environnements de développement et atténue la frustration liée à l'écriture de code passe-partout pour se concentrer sur la mise en œuvre de la logique métier.

En fait, il existe un large éventail de projets de démarrage et d'intégrations soutenus par son riche écosystème qui permet d'ajouter facilement des fonctionnalités telles que la sécurité, la messagerie ou l'accès aux données.

Depuis l'ère de Spring WebFlux, la création d'applications réactives est possible à l'aide de Spring Framework. Cela permet de créer des microservices non bloquants à haut débit. Ceci est particulièrement utile pour les applications en temps réel ou les applications avec un grand nombre de requêtes en même temps.

2. Microprofil Eclipse
Eclipse MicroProfile est un ensemble de normes open source visant à aider à personnaliser Java EE pour les microservices. Il propose des API et des outils sur le développement, le déploiement et la gestion de microservices Java, notamment dans les aspects de configuration, de fiabilité et de santé.

MicroProfile s'appuie davantage sur Java EE en ajoutant des éléments d'amélioration tels que JWT, REST et la découverte de services qui sont basés sur des microservices. Cette modularité signifie également que les développeurs peuvent sélectionner les spécifications dont ils ont besoin sans compliquer leurs microservices.

MicroProfile est également orienté vers la communauté, ce qui signifie que ses utilisateurs ne sont pas laissés pour compte dans les tendances technologiques en développement qui aident les développeurs de microservices avec des éléments de base modernes.

3. Assistant de dépôt
Dropwizard est un framework Java léger qui fournit un moyen efficace et simple de création d'API RESTful. Il regroupe les bibliothèques Jetty, Jackson et Jersey, fournissant ainsi un ensemble complet d'éléments de base pour le développement de microservices.

Dropwizard met l'accent sur la simplicité et la performance, en proposant une approche minimaliste qui rationalise le développement dans la mesure du possible. Grâce à l'ensemble de bibliothèques préemballées, les développeurs sont opérationnels rapidement et ont moins besoin de configurations étendues.

Les métriques, les vérifications de l'état et la prise en charge de la surveillance font partie du cadre afin qu'il puisse développer, déployer et maintenir efficacement des applications dans des environnements de production. Dropwizard se concentre également sur la préparation opérationnelle, garantissant que les applications sont à la fois hautes performances et fiables.

Création d'un microservice Java : exemple étape par étape

Parcourons un exemple étape par étape de création d'un microservice simple en Java à l'aide de Spring Boot.

Étape 1 : Configurez votre environnement de développement
Avant de commencer à créer votre microservice, assurez-vous d'installer les éléments suivants sur votre système :

• Java Development Kit (JDK) 8 ou supérieur : Ce JDK vous fournira le runtime et les bibliothèques nécessaires au développement
• Apache Maven : Maven est un outil d'automatisation de build qui facilite vraiment la gestion de projet et la gestion des dépendances. Maven vous aide à compiler, empaqueter et déployer votre microservice.
• Environnement de développement intégré avancé (IDE) : IDE, par exemple, IntelliJ IDEA ou Eclipse, un environnement de développement avancé, avec des fonctionnalités telles que la complétion de code, le débogage et l'intégration de systèmes de contrôle de code source. De plus, assurez-vous que votre environnement de développement dispose des plugins ou des extensions nécessaires pour prendre en charge le développement Spring Boot ; cela pourrait inclure des outils pour gérer les dépendances, créer des projets et exécuter des applications directement à partir de l'EDI.

Étape 2 : Créer un nouveau projet Spring Boot
Vous pouvez utiliser Spring Initializr pour générer un nouveau projet Spring Boot. Visitez https://start.spring.io/ et configurez votre projet avec les paramètres suivants :

• Projet : Projet Maven
• Langage : Java
• Spring Boot : Choisissez la dernière version stable
• Groupe : com.exemple
• Artefact : démo-microservice
• Dépendances : Spring Web, Spring Boot DevTools

Téléchargez le projet généré et importez-le dans votre IDE. Spring Initializr fournit un moyen rapide et facile de démarrer votre application avec les dépendances et configurations nécessaires.

Prenez un moment pour explorer la structure du projet générée. Spring Boot organise le code de manière à promouvoir les meilleures pratiques et la maintenabilité, avec des dossiers dédiés au code source, aux ressources et aux tests.

Étape 3 : Développez votre microservice
Ouvrez le fichier DemoMicroserviceApplication.java et créez un point de terminaison d'API RESTful simple. Le code suivant définit un message de base « Hello, World ! » point final :

package com.example.demomicroservice;

importer org.springframework.boot.SpringApplication; importer org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication ; importer org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping ; importer org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication @RestController classe publique DemoMicroserviceApplication {

public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(DemoMicroserviceApplication.class, args); >

@GetMapping("/hello") public String hello() { return "Bonjour tout le monde !"; >

}
Cet exemple simple montre les composants principaux d'une application Spring Boot : la classe d'application principale, l'annotation @SpringBootApplication et un contrôleur REST. La fonctionnalité de configuration automatique de Spring Boot simplifie la configuration en configurant automatiquement les composants nécessaires.

Étape 4 : Exécutez votre microservice
Pour exécuter votre microservice, exécutez la commande suivante dans votre terminal :

mvn spring-boot:run
Une fois l'application démarrée, ouvrez votre navigateur Web et accédez à

http://localhost:8080/hello
Vous devriez voir le message « Hello, World ! » affiché à l'écran.

Le serveur intégré de Spring Boot simplifie le processus de développement en éliminant le besoin de configuration d'un serveur externe. Cela vous permet de vous concentrer sur le développement sans vous soucier de la configuration ou du déploiement du serveur.

Profitez de cette opportunité pour explorer les fonctionnalités de journalisation et de surveillance de Spring Boot. Comprendre comment surveiller et déboguer votre application est essentiel pour maintenir des microservices de haute qualité.

Étape 5 : Testez et déployez votre microservice
Test et déploiement, ces deux aspects critiques du développement. Pour cela, Spring Boot propose plusieurs options. Vous pouvez utiliser Spring Test et Mockito, qui aident les développeurs à écrire des tests unitaires et d'intégration pour leurs microservices.

À des fins de déploiement, les outils de conteneurisation peuvent être utilisés efficacement en utilisant Docker pour empaqueter vos microservices sous la forme d'un conteneur très léger. Cela simplifie le déploiement et la mise à l'échelle, mais facilite la gestion de vos microservices dans un environnement cloud.

Les tests sont un moyen de garantir que vos microservices se comportent comme prévu dans les situations de panne. Prenez le temps de rédiger des tests approfondis sur tous les aspects de votre service, de la logique métier aux cas extrêmes.

La conteneurisation fournit un environnement cohérent et portable pour vos microservices, ce qui signifie que le risque accru d'échec de déploiement est réduit. Découvrez également comment créer des images Docker, comment gérer l'orchestration des conteneurs et surveiller les performances des conteneurs.

Meilleures pratiques pour créer des microservices Java

La création de microservices en Java implique bien plus que la simple écriture de code. Voici quelques bonnes pratiques à considérer :

1. Concevoir pour l’échec
Implémentez des mécanismes de tolérance aux pannes et si vous ne le savez pas, les disjoncteurs et les tentatives sont utiles pour éviter les échecs, car ces modèles peuvent interrompre temporairement les requêtes adressées à un service défaillant, tandis que les nouvelles tentatives tentent automatiquement les requêtes ayant échoué.

Cela serait très crucial pour garantir la fiabilité du service. De plus, vous pouvez utiliser des bibliothèques comme Hystrix ou Resilience4j lors de la mise en œuvre de ces modèles.

2. Utiliser les passerelles API
Les passerelles API agissent comme un point d'entrée unique pour vos microservices, assurant le routage, l'authentification et la limitation du débit. Ils simplifient les interactions avec les clients et renforcent la sécurité en gérant l'accès à vos services.

Les passerelles API activent également des fonctionnalités telles que l'équilibrage de charge, la mise en cache et la transformation des demandes, améliorant ainsi les performances et l'expérience utilisateur. Les outils populaires incluent Zuul, Kong et API Gateway d'AWS.

3. Mettre en œuvre une journalisation et une surveillance centralisées
Utilisez des outils tels que ELK Stack (Elasticsearch, Logstash et Kibana) ou Prometheus et Grafana pour collecter et analyser les journaux et les métriques de vos microservices. La journalisation et la surveillance centralisées offrent une visibilité sur le comportement de votre application, vous aidant ainsi à identifier et à résoudre rapidement les problèmes.

Les outils de surveillance peuvent vous alerter de problèmes potentiels, tels que des goulots d'étranglement de performances ou des pénuries de ressources, vous permettant de prendre des mesures proactives. Investissez dans une stratégie de surveillance robuste pour garantir que vos microservices restent performants et fiables.

4. Adopter l'intégration continue et le déploiement continu (CI/CD)
Déployez des pipelines CI/CD qui automatiseraient les tests et le déploiement de vos microservices. Il permet en outre un déploiement et des versions plus rapides. En conséquence, vous pouvez réduire l’intervention manuelle.

De nombreux outils sont à votre disposition tels que Jenkins, GitLab CI et CircleCI si vous souhaitez créer un mécanisme automatisé qui accélérerait la livraison.

Conclusion

La création de microservices en Java peut améliorer considérablement vos processus de développement et de déploiement de logiciels.

En tirant parti du puissant écosystème d'outils et de frameworks Java, vous pouvez créer des applications modernes évolutives et flexibles. Nous espérons que ce guide vous aidera à comprendre comment créer des microservices en Java et vous fournira les outils pour commencer.

L'architecture de microservices est un moyen de créer des logiciels plus agiles et évolutifs. Java fournit un écosystème riche à portée de main, vous pouvez créer des microservices solides et efficaces. Si vous souhaitez créer un logiciel évolutif avec des microservices, contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer. En tant que société de développement Java de premier ordre, nous proposons des services de développement Java rentables et experts aux startups et aux entreprises.

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