[#]: subject: "Get started with Java serverless functions"
[#]: via: "https://opensource.com/article/21/6/java-serverless-functions"
[#]: author: "Daniel Oh https://opensource.com/users/daniel-oh"
[#]: collector: "lkxed"
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Java Serverless 入门
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Quarkus令你可以使用相似的Java 技术开发无服务器的工作负载

![Tips and gears turning][1]

图片来源: opensource.com

对[无服务器 Java][2] 的研究始于函数——就是按需求运行一小段代码。这一阶段不会持续很长时间。虽然在 1.0 阶段，基于虚拟机架构的函数使这种范式变得很流行，  但它仍然有局限性，例如执行时间、协议和本地开发体验，都不太理想，如下图所示。

开发者意识到，可以把同样的无服务器特性应用于微服务和 Linux 容器，带来的好处也是一样的。由此进入 1.5 阶段，在这个阶段，一些 Serverless 容器完全抽象了 [Kubernetes][3]，通过 [Knative][4] 或位于它之上的另一个抽象层来实现无服务器的体验。

在 2.0 阶段，Serverless 开始处理更复杂的调度任务和集成模式，并结合某些层级的状态管理。更重要的是，开发者关注的是能否在旧的系统种使用熟悉的 Java 应用程序运行时来运行若干个无服务器和有服务器的工作负载。

![The serverless Java journey][5]

Java 开发者开始进行 Serverless 功能开发之前，第一步是要选择一种新的云原生 Java 框架，从而能够以快于传统应用程序的速度和较小的内存占用运行程序。这在各种基础设施环境中，包括物理服务器、虚拟机、多云或混合云环境中的容器，都是适用的。

开发者也有可能固执地选择 Spring 框架中的 [Spring Cloud Function][6] 来进行命令式和反应式函数的开发。Spring 也支持将 Java 函数部署到可安装的 Serverless 平台，比如  [Kubeless][7], [Apache OpenWhisk][8], [Fission][9] 和 [Project Riff][10]。然而，人们也关心 Spring 的启动慢、响应时间长以及内存占用大的问题。在诸如 Kubernetes 这种可伸缩的容器环境中运行 Java 函数，这些问题可能会更严重。

[Quarkus][11] 是一个新推出的开源云原生 Java 框架，它有助于解决这些问题。它的作用是设计 Serverless 应用程序，以及编写运行于云基础设施（例如 Kubernetes）的云原生微服务。

Quarkus 重新审视了 Java，它使用了封闭的方法构建和运行 Java 程序。它把 Java 转变为一种可与 Go 相媲美的运行时。Quarkus 也包含 100 多种扩展功能，例如数据库访问、Serverless、消息、安全、可观察性和业务自动化，可以整合企业系统的各种业务功能。

这里有一个简单例子，展现如何使用 Quarkus 创建一个 Java Serverless 项目。 

### 1. 基于 Maven 创建一个 Quarkus Serverless 项目

安装一个本地 Kubernetes 集群，开发者有多个选项，包括 [Minikube][12] 和 [OKD][13]。由于使用 OKD，在 Knative 和 DevOps 工具上安装 Serverless 相关功能较方便，本文使用 OKD 安装集群。[OKD 安装][14]和 [Knative 安装][15]的相关指南中提供了更多与安装有关的资料。

下面的命令创建了一个 Quarkus 项目（例如 `quarkus-serverless-restapi`），对外暴露一个简单的 REST API，并下载 `quarkus-openshift` 扩展，用于 Knative 服务的部署：

```
$ mvn io.quarkus:quarkus-maven-plugin:1.13.4.Final:create \
       -DprojectGroupId=org.acme \
       -DprojectArtifactId=quarkus-serverless-restapi \
       -Dextensions="openshift" \
       -DclassName="org.acme.getting.started.GreetingResource"
```

### 2. 在本地运行 Serverless 功能

使用 Quarkus 开发模式运行程序，检查 REST API 是否有效，稍稍调整一下代码：

```
$ ./mvnw quarkus:dev
```

输出如下内容：

```
__  ____  __  _____   ___  __ ____  ______ 
 --/ __ \/ / / / _ | / _ \/ //_/ / / / __/ 
 -/ /_/ / /_/ / __ |/ , _/ ,< / /_/ /\ \   
--\___\_\____/_/ |_/_/|_/_/|_|\____/___/   
INFO  [io.quarkus] (Quarkus Main Thread) quarkus-serverless-restapi 1.0.0-SNAPSHOT on JVM (powered by Quarkus xx.xx.xx.) started in 2.386s. Listening on: http://localhost:8080
INFO  [io.quarkus] (Quarkus Main Thread) Profile dev activated. Live Coding activated.
INFO  [io.quarkus] (Quarkus Main Thread) Installed features: [cdi, kubernetes, resteasy]
```

> **注意**: 保持 Quarkus 应用程序运行，需要使用热部署。这样，当代码修改后，你就不必重新构建、重新部署以及重启运行时。 

现在，您可以使用一个 `curl` 命令快速访问 REST API。输出结果应当是 `Hello RESTEasy`:

```
$ curl localhost:8080/hello
Hello RESTEasy
```

在 `GreetingResource.java` 中修改返回值：

```
public String hello() {
        return "Quarkus Function on Kubernetes";
    }
```

再次访问 REST API，输出信息也会相应更新：

```
$ curl localhost:8080/hello
Quarkus Function on Kubernetes
```

普通的微服务跟 Serverless 功能之间的差别并不大。使用 Quarkus 的好处在于：开发者可以使用任何微服务，将 Kubernetes 部署为 Serverless 功能。

### 3. 在 Knative 服务中部署相关的功能

如果你还没有创建命名空间，就在你的 OKD 集群上[创建命名空间][16]（例如 `quarkus-serverless-restapi`），用来部署 Java Serverless 功能。

Quarkus 令开发者可以通过在 `src/main/resources/application.properties` 中添加以下变量，创建 Knative 和 Kubernetes 资源：

```
quarkus.container-image.group=quarkus-serverless-restapi <1>
quarkus.container-image.registry=image-registry.openshift-image-registry.svc:5000 <2>
quarkus.kubernetes-client.trust-certs=true <3>
quarkus.kubernetes.deployment-target=knative <4>
quarkus.kubernetes.deploy=true <5>
quarkus.openshift.build-strategy=docker <6>
```

> 说明:

> <1> 在你部署 Serverless 应用程序的位置定义项目名
<2> 使用容器注册表
<3> 在这个简单例子中，使用自签名证书，以便通过相关信任机制
<4> 允许创建 Knative 资源
<5> 指示在构建容器映像之后将扩展部署到 OpenShift 
<6> 设置 Docker 构建策略

执行以下命令，构建应用程序，并直接部署到 OKD 集群：

```
$ ./mvnw clean package -DskipTests
```

> **注意:** 应该提前使用 `oc login` 命令，确保登录到正确的项目（例如`quarkus-serverless-restapi`）。

输出结果应该以 `BUILD SUCCESS` 结束。

在对于 Knative 服务执行的 `oc` 命令中，加上 label:

```
$ oc label rev/quarkus-serverless-restapi-00001 
app.openshift.io/runtime=quarkus --overwrite
```

然后访问 OKD 网页控制台，就能进入[开发人员透视图中的拓扑视图][17]。您可能会看到您的pod(无服务器功能)已经缩小为零(白线圈)。

![Topology view][18]

### 4. 在 Kubernetes 环境下测试功能

运行如下 `oc` 命令，搜索含有 Serverless 功能的路由：

```
$ oc get rt/quarkus-serverless-restapi
[...]
NAME                      URL                             READY   REASON
quarkus-serverless[...]   http://quarkus[...].SUBDOMAIN   True
```

使用 `curl` 命令访问搜索到的路由：

```
$ curl http://quarkus-serverless-restapi-quarkus-serverless-restapi.SUBDOMAIN/hello
```

过几秒钟，你可以得到跟在本地相同的结果：

```
Quarkus Function on Kubernetes
```

当你回到 OKD 集群内的拓扑图，Knative 服务会自动扩展。

![Scaling the Knative Function][19]

由于 Knative 服务的默认设置，其 pod 在 30 秒后会再次下降至零。

### 下一步呢？

Serverless 不断地在演变，始于运行于虚拟机的功能函数，到后来的 Serverless 容器，现在可以将其与企业原有系统集成。 在此过程中，企业开发者借助 Quarkus，仍然可以使用自己熟悉的技术（比如 Java）创建一个项目，然后构建并部署到 Kubernetes。

本系列的下一篇文章将指导你在 Kubernetes中优化 Java Serverless 程序，从而令程序启动更快，内存占用更小。

Image by: (Daniel Oh, CC BY-SA 4.0)

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via: https://opensource.com/article/21/6/java-serverless-functions

作者：[Daniel Oh][a]
选题：[lkxed][b]
译者：[译者ID](https://github.com/译者ID)
校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID)

本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出

[a]: https://opensource.com/users/daniel-oh
[b]: https://github.com/lkxed
[1]: https://opensource.com/sites/default/files/lead-images/gears_devops_learn_troubleshooting_lightbulb_tips_520.png
[2]: https://opensource.com/article/21/5/what-serverless-java
[3]: https://opensource.com/article/19/6/reasons-kubernetes
[4]: https://cloud.google.com/knative/
[5]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/serverless-journey.png
[6]: https://spring.io/serverless
[7]: https://kubeless.io/
[8]: https://openwhisk.apache.org/
[9]: https://fission.io/
[10]: https://projectriff.io/
[11]: https://quarkus.io/
[12]: https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/
[13]: https://docs.okd.io/latest/welcome/index.html
[14]: https://docs.okd.io/latest/installing/index.html
[15]: https://knative.dev/docs/install/knative-with-operators/
[16]: https://docs.okd.io/latest/applications/projects/configuring-project-creation.html
[17]: https://docs.okd.io/latest/applications/application_life_cycle_management/odc-viewing-application-composition-using-topology-view.html
[18]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/topologyview.png
[19]: https://opensource.com/sites/default/files/uploads/scale-up-knative-function.png