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Java Serverless 入门
Quarkus令你可以使用相似的Java 技术开发无服务器的工作负载
图片来源: opensource.com
对无服务器 Java 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，通过 Knative 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。
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 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, Apache OpenWhisk, Fission 和 Project Riff。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 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 和 OKD。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 安装和 Knative 安装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（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。您可能会看到您的pod(无服务器功能)已经缩小为零(白线圈)。
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。
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)
via: https://opensource.com/article/21/6/java-serverless-functions