用 Java 建立微服務：實用指南

在過去的幾年裡，微服務因其在簡化軟體開發和部署流程方面的潛在優勢而受到高度讚賞。微服務促進了模組化服務的創建，這些服務可以單獨創建、部署和擴展，這與稱為整體式的傳統應用程式設計形成鮮明對比，在傳統應用程式設計中，所有元件都整合到一個應用程式中。

另一方面，微服務相當容易採用。 Java 在一個乾淨的生態系統中釋放了廢物，並且它擁有大量的庫和框架，使其非常適合微服務開發 七。本教程旨在提供有關如何用 Java 建立微服務的一些實用知識，包括重要概念、典型工具以及建立微服務流程的範例探索。

了解微服務
微服務架構是一種將軟體應用程式開發為一組服務的方法，這些服務不僅具有高度可維護性，而且可部署。每個服務都有特定的業務功能，並且可以以離散的方式開發、部署和擴展。這種特殊的架構風格鼓勵靈活性和可擴展性，並適合更短的開發週期。

微服務與單體架構

單體架構將所有元素整合到一個為單一目的而建構的應用程式中。儘管這可能會簡化開發週期的第一階段，但一旦應用程式變得更加完整，它通常會產生複雜的依賴關係。這種系統複雜性會極大地影響應用程式的可擴展性和模組化，以至於即使是最小的變更也會成為一項繁瑣且耗時的任務。

另一方面，微服務架構的應用程式可以被視為多個小型服務的總和。每個都可以單獨開發和部署，讓團隊同時完成工作，從而縮短交付時間。它還意味著可以透過服務來完成擴展策略，從而優化可用資源並增強系統效能。

解耦與獨立

解耦是微服務的基本面之一。透過這種方法，每個服務都是單獨開發的，然後它們透過 API 相互通訊。這種自主權使團隊能夠為每項服務使用最合適的技術，優化每項服務以實現其目的，而不會影響專案的任何其他部分。

專注於彈性－這是解耦的另一個優勢。一項服務可能出現故障，但這並不意味著整個系統癱瘓。有許多增強的服務可以保持功能，這最大限度地提高了相關應用程式的可靠性。

通訊和數據管理

微服務透過許多明確定義的 API 相互交互，主要透過 HTTP/REST 等輕量級協定或透過使用 Kafka 等訊息佇列。 微服務可能面臨挑戰的另一個領域是由於服務地理隔離而導致的資料管理。

理想情況下，資料儲存應屬於每個微服務的職權範圍，這是獨立性和耦合最小化的最佳情況。然而，這在資料和事務管理中成為一個問題，需要最終一致性和分散式事務等方法。

微服務的主要優點

可擴展性：根據需求單獨擴展每個微服務很容易，因此事實證明比擴展整個單體應用程式更有效。因此，資源管理在效能和成本方面更有效率。

靈活性：就與其他服務的有效通訊而言，每個服務都可以基於完全不同的技術或語言。這使用戶能夠使用最適合手頭工作的工具，從而提高創造力和工作產出。

彈性：一項服務可能無法實現其目標，但這並不意味著整個系統失敗，從而提高了應用程式的可靠性。這種彈性對於確保關鍵服務始終可用並維持正常運作時間非常重要。

更快的上市時間：服務導向的架構允許並行開發，因為不同的團隊可以專注於不同的服務。因此，添加新功能所需的時間大大減少。透過使用這種並行開發，交付週期大大縮短，使組織能夠快速改變市場。

Java 微服務工具與框架

Java 擁有大量可用的工具和框架。以下是一些此類流行的解決方案：

1。 Spring Boot
Spring Boot 是一個著名的 Java 框架，被軟體開發人員廣泛採用來建立生產就緒的應用程式。它具有嵌入式伺服器、指標、健康檢查和外部配置等功能，所有這些都使其成為建立微服務的領先框架。

Spring Boot 中的自動配置簡化了設定新開發環境的過程，並減輕了編寫樣板程式碼以專注於實現業務邏輯的挫折感。

事實上，在其豐富的生態系統的支持下，存在廣泛的入門項目和集成，可以輕鬆添加安全性、訊息傳遞或資料存取等功能。

自 Spring WebFlux 時代以來，使用 Spring 框架建立響應式應用程式已成為可能。這允許創建高吞吐量的非阻塞微服務。這對於實時應用程式或同時有大量請求的應用程式特別有用。

2。 Eclipse 微設定檔
Eclipse MicroProfile 是一組開源標準，旨在協助為微服務自訂 Java EE。它提供了用於 Java 微服務的開發、部署和管理的 API 和工具，特別是在配置、可靠性和健康方面。

MicroProfile 在 Java EE 的基礎上進一步構建，添加了基於微服務的 JWT、REST 和服務發現等增強元素。這種模組化也意味著開發人員能夠選擇他們需要的規範，而不會使微服務變得複雜。

MicroProfile 也是社群導向的，這意味著它的使用者不會在技術發展趨勢中落後，幫助微服務開發人員使用現代構建塊。

3。空降精靈
Dropwizard是一個輕量的Java框架，它提供了一種高效率、簡單的RESTful API建置方式。它將 Jetty、Jackson 和 Jersey 庫捆綁在一起，從而為微服務開發提供了一套全面的構建塊。

Dropwizard 強調簡單性和效能，提供一種簡約的方法，最大程度地簡化開發。借助預先打包的庫集，開發人員可以快速啟動並運行，而無需進行大量配置。

指標、健康檢查和監控支援是框架的一部分，以便它可以在生產環境中有效地開發、部署和維護應用程式。 Dropwizard 也專注於操作準備，確保應用程式既高效又可靠。

建立 Java 微服務：逐步範例

讓我們逐步了解使用 Spring Boot 在 Java 中建立簡單的微服務的範例。

第 1 步：設定您的開發環境
在開始建立微服務之前，請確保在您的系統上安裝以下軟體：

• Java Development Kit (JDK) 8 或更高版本：此 JDK 將為您提供開發所需的運行時間和必要的庫
• Apache Maven：Maven 是一個建置自動化工具，讓專案管理和相依性處理變得非常簡單。 Maven 可協助您編譯、包裝和部署微服務。
• 高階整合開發環境（IDE）：IDE，例如IntelliJ IDEA或Eclipse，是一種高階開發環境，具有程式碼補全、除錯和來源控制系統整合等功能。 此外，確保您的開發環境有必要的插件或擴充功能來支援Spring Boot開發；這可能包括用於管理依賴項、建置專案以及直接從 IDE 執行應用程式的工具。

第 2 步：建立新的 Spring Boot 專案
您可以使用 Spring Initializr 產生新的 Spring Boot 專案。造訪 https://start.spring.io/ 並使用以下設定配置您的專案：

• 專案：Maven 專案
• 語言：Java
• Spring Boot：選擇最新的穩定版本
• 群組：com.example
• 神器：示範微服務
• 依賴項：Spring Web、Spring Boot DevTools

下載產生的專案並將其匯入到您的 IDE 中。 Spring Initializr 提供了一種快速、簡單的方法來透過必要的依賴項和配置來引導您的應用程式。

花點時間探索產生的項目結構。 Spring Boot 以促進最佳實踐和可維護性的方式組織程式碼，並提供原始程式碼、資源和測試的專用資料夾。

第 3 步：開發您的微服務
開啟 DemoMicroserviceApplication.java 檔案並建立簡單的 RESTful API 端點。下面的程式碼定義了一個基本的「Hello, World!」端點：

套件 com.example.demomicroservice;

導入org.springframework.boot.SpringApplication;導入org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;導入org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;導入org.springframework.web.bindControlan.R. 🎜>

@SpringBootApplication @RestController 公用類別 DemoMicroserviceApplication {

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

@GetMapping("/hello") public String hello() { return "Hello, World!"; } }

}

這個簡單的範例示範了 Spring Boot 應用程式的核心元件：主應用程式類別、@SpringBootApplication 註解和 REST 控制器。 Spring Boot 的自動設定功能可透過自動配置必要的元件來簡化設定。

第 4 步：執行您的微服務 若要執行微服務，請在終端機中執行以下命令：

mvn spring-boot:run
應用程式啟動後，打開網頁瀏覽器並導航至

http://localhost:8080/hello
您應該會看到訊息「Hello, World!」顯示在螢幕上。

Spring Boot 的嵌入式伺服器無需外部伺服器設置，從而簡化了開發過程。這使您可以專注於開發，而無需擔心伺服器配置或部署。

利用這個機會探索 Spring Boot 的日誌記錄和監控功能。了解如何監控和調試應用程式對於維護高品質的微服務至關重要。

第 5 步：測試與部署您的微服務
測試和部署是開發的兩個關鍵方面。為此，Spring Boot 提供了多種選擇。您可以使用 Spring Test 和 Mockito，它們可以幫助開發人員為其微服務編寫單元和整合測試。

出於部署目的，可以透過使用 Docker 將微服務打包為非常輕量級的容器來有效利用容器化工具。這簡化了部署和擴展，但使在雲端環境中管理微服務變得更加容易。

測試是確保微服務在失敗情況下如預期運作的一種方法。花一些時間對服務的各個方面（從業務邏輯到邊緣情況）進行全面的測試。

容器化為您的微服務提供了一致且可移植的環境，這意味著部署失敗的風險增加了。此外，了解如何建立 Docker 映像、如何管理容器編排以及監控容器效能。

建構 Java 微服務的最佳實踐

用 Java 建立微服務不只涉及編寫程式碼。以下是一些需要考慮的最佳實踐：

1。失敗設計
實作容錯機制，如果您不知道，斷路器和重試可以很好地防止失敗，因為這些模式可以暫時停止對失敗服務的請求，而重試會自動嘗試失敗的請求。

這對於確保服務可靠性非常關鍵。此外，在實作這些模式時，您可以使用 Hystrix 或 Resilience4j 等函式庫。

2。使用 API 閘道
API 閘道可作為微服務的單一入口點，提供路由、驗證和速率限制。它們透過管理對服務的存取來簡化客戶端互動並增強安全性。

API 閘道也支援負載平衡、快取和請求轉換等功能，進而提高效能和使用者體驗。流行的工具包括來自 AWS 的 Zuul、Kong 和 API Gateway。

3。實施集中記錄與監控
使用 ELK Stack（Elasticsearch、Logstash 和 Kibana）或 Prometheus 和 Grafana 等工具來收集和分析來自微服務的日誌和指標。集中式日誌記錄和監控可讓您了解應用程式的行為，幫助您快速識別和解決問題。

監控工具可以提醒您潛在的問題，例如效能瓶頸或資源短缺，以便您採取主動措施。投資強大的監控策略，以確保您的微服務保持高效能和可靠性。

4。採用持續整合與持續部署（CI/CD）
推出 CI/CD 管道，自動執行微服務的測試和部署。它還可以進一步實現更快的部署和發布。因此，您可以減少人工幹預。

如果您想要建立加速交付的自動化機制，可以使用許多工具，例如 Jenkins、GitLab CI 和 CircleCI。

結論

使用 Java 建立微服務可以顯著改善您的軟體開發和部署流程。

透過利用 Java 強大的工具和框架生態系統，您可以創建可擴展且靈活的現代應用程式。我們希望本指南有助於了解如何使用 Java 建立微服務，並為您提供入門工具。

微服務架構是一種建構更敏捷和可擴展的軟體的方法。 Java提供了觸手可及的豐富生態系統，您可以建立可靠、高效的微服務。如果您想使用微服務建立可擴展的軟體，請立即聯絡我們開始。作為一流的 Java 開發公司，我們為新創公司和企業提供高性價比、專業的 Java 開發服務。

以上是用 Java 建立微服務：實用指南的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！