Cloud-native Anwendungen sind speziell für Cloud-Computing-Umgebungen konzipiert und nutzen Containerisierung, Microservices und serverlose Architekturen, um skalierbare, belastbare und einfach bereitzustellende Lösungen zu schaffen. Diese Anwendungen können schneller entwickelt und aktualisiert werden, indem moderne Entwicklungs- und Betriebsmethoden wie kontinuierliche Integration und Bereitstellung angewendet werden.
Java ist dank seiner Portabilität, Vielseitigkeit und seinem umfangreichen Ökosystem eine beliebte Programmiersprache für Cloud-native Anwendungen. Java bietet eine breite Palette an Tools, Bibliotheken und Frameworks sowie wichtige Funktionen wie Interoperabilität, Skalierbarkeit und Abwärtskompatibilität, was es zu einer geeigneten Wahl für die Erstellung hochmoderner Cloud-nativer Anwendungen macht.
Java Microservices Frameworks
Microservices sind zu einer tragenden Säule der modernen Softwareentwicklung geworden und ermöglichen es Unternehmen, große, komplexe Anwendungen zu erstellen, indem sie sie in kleinere, verwaltbare und unabhängige Dienste aufteilen. Jeder Dienst ist für eine bestimmte Geschäftsfunktion verantwortlich und kommuniziert über APIs mit anderen Diensten, sodass Entwickler Dienste unabhängig erstellen, bereitstellen und skalieren können. Java bietet mehrere beliebte Microservices-Frameworks, um die Erstellung dieser Anwendungen zugänglicher und effizienter zu machen.
Frühlingsstiefel
Spring Boot ist ein weit verbreitetes Java-Framework, das die Entwicklung und Bereitstellung von Microservices vereinfacht. Es bietet wichtige Tools und vorkonfigurierte Vorlagen zum Erstellen eigenständiger, produktionsbereiter Anwendungen ohne langwierigen Boilerplate-Code. Zu den Cloud-nativen Funktionen von Spring Boot gehören Funktionen wie eingebettete Container, externalisierte Konfiguration und endpoints, die Entwicklern beim Erstellen stabiler Cloud-nativer Anwendungen helfen.
Quarkus
Quarkus ist ein modernes Java-Framework, das darauf abzielt, sowohl Entwicklungs- als auch Laufzeitaspekte zu optimieren und es so für Cloud-native Umgebungen geeignet zu machen. Quarkus verbessert die Startzeit, reduziert den Speicherbedarf und senkt die Betriebskosten von Anwendungen. Zu den Cloud-nativen Funktionen gehören Containerbereitschaft, serverlose Optimierung und erweiterte Unterstützung sowohl für imperative als auch für reaktive Programmierparadigmen.
Vert.x
Vert.x ist ein leichtes Java-Framework zum Erstellen leistungsstarker, nicht blockierender und ereignisgesteuerter Anwendungen. Seine reaktive Natur ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen zu erstellen, die eine hohe Parallelität bewältigen können, was es für Cloud-native Bereitstellungen effizient und skalierbar macht. Vert.x bietet Polyglot-Unterstützung, sodass Entwickler Code in mehreren Sprachen schreiben können, beispielsweise Java, Kotlin, JavaScript, Scala und Groovy.
Mikronaut
Micronaut ist ein weiteres Java-Microservices-Framework, das sich auf minimalen Overhead und einfache Entwicklung konzentriert. Es bietet die notwendigen Funktionen zum Erstellen von Microservices und serverlosen Anwendungen, wie z. B. Abhängigkeitsinjektion, aspektorientierte Programmierung und Konfigurationsmanagement. Micronaut optimiert die Startzeit der Anwendung und den Speicherverbrauch und eignet sich daher für Cloud-native Umgebungen.
Serverlose Architekturen in Java
Serverloses Computing ist ein schnell wachsender Ansatz für cloudnative Architekturen, der es Entwicklern ermöglicht, Anwendungen zu erstellen und bereitzustellen, ohne die zugrunde liegende Infrastruktur verwalten zu müssen. Diese Anwendungen sind in kleine, zweckgebundene Funktionen strukturiert, die bei Bedarf als Reaktion auf Ereignisse ausgeführt werden, was zu kostengünstigen und hoch skalierbaren Lösungen führt. Java-Entwickler können serverlose Architekturen mithilfe verschiedener Tools und Plattformen nutzen, die Java unterstützen.
AWS Lambda
AWS Lambda ist eine serverlose Computing-Plattform von Amazon Web Services (AWS) , die Java als eine ihrer Sprachen unterstützt. Java-Entwickler können Lambda-Funktionen mithilfe der AWS Lambda Java Runtime schreiben und auf AWS-Ressourcen und andere Dienste zugreifen. AWS Lambda kümmert sich um die Verwaltung, Skalierung und das Patchen der zugrunde liegenden Infrastruktur, sodass sich Java-Entwickler auf das Schreiben von Code konzentrieren können.
Google Cloud-Funktionen
Google Cloud Functions ist eine serverlose Computing-Plattform von Google Cloud, die Java als erstklassige Sprache unterstützt. Java-Entwickler können Funktionen mithilfe der von Google Cloud Functions angebotenen einfachen Java 11-Laufzeitumgebung schreiben, die eine einfache API zum Reagieren auf Ereignisse und Verarbeiten von Daten bereitstellt. Wie AWS Lambda abstrahieren Google Cloud Functions die Infrastrukturverwaltung und ermöglichen es Entwicklern, an der Geschäftslogik zu arbeiten.
Azure-Funktionen
Azure Functions ist der Serverless-Computing-Dienst von Microsoft, der auch Java unterstützt. Java-Entwickler können Funktionen mit Standard-Java-Entwicklungstools wie Maven, Gradle und Visual Studio Code schreiben und bereitstellen. Azure Functions lässt sich nahtlos in andere Azure-Dienste und Anwendungen von Drittanbietern integrieren, sodass Java-Entwickler skalierbare und belastbare serverlose Anwendungen erstellen und sich dabei auf den Code und nicht auf die Infrastrukturverwaltung konzentrieren können.
Containerisierung und Java
Die Containerisierung hat sich zu einer beliebten Technologie zum Packen und Verteilen von Anwendungen entwickelt und stellt sicher, dass sie in verschiedenen Umgebungen konsistent ausgeführt werden. Für Java-basierte cloudnative Anwendungen bietet die Containerisierung die folgenden Vorteile:
- Leichte und portable Umgebungen: Container bündeln Anwendungscode, Bibliotheken und Abhängigkeiten in einer einzigen Einheit und sorgen so für Konsistenz und Effizienz beim Ausführen von Anwendungen über verschiedene Infrastrukturen und Plattformen hinweg.
- Ressourceneffizienz: Da Container auf demselben Host-Betriebssystem ausgeführt werden und dieselben Ressourcen nutzen, sind sie ressourceneffizienter als die Ausführung mehrerer virtueller Maschinen.
- Einfache Skalierung und Orchestrierung: Mit der Containerisierung wird die Entwicklung, Skalierung und Orchestrierung cloudnativer Anwendungen einfacher und effizienter.
Um die Containerisierung zu nutzen, können Java-Entwickler verschiedene Tools und Technologien verwenden. Zu den beliebtesten gehören Docker und Kubernetes.
Docker
Docker ist eine Open-Source-Plattform zur Automatisierung der Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen in Containern. Mit Docker können Java-Entwickler leichte, portable und reproduzierbare Container-Images erstellen, die in jede Umgebung versendet werden können. Docker bietet Java-Entwicklern mehrere Vorteile:
- Effiziente Builds: Entwickler können Docker-Dateien erstellen, um Java-Anwendungsimages zu erstellen und zu konfigurieren und so konsistente Schritte und minimale Abhängigkeiten sicherzustellen.
- Anwendungsisolation: Docker-Container isolieren Java-Anwendungen und verhindern so Konflikte mit anderen Anwendungen oder Systempaketen.
- Multiplattform-Unterstützung: Docker-Container können auf jeder Plattform ausgeführt werden, sofern das zugrunde liegende Hostsystem die Docker-Laufzeitumgebung unterstützt.
Kubernetes
Kubernetes ist eine Open-Source-Orchestrierungsplattform zur Verwaltung von Containeranwendungen. Es automatisiert die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung cloudnativer Java-Anwendungen, die mithilfe von Microservices-Architekturen erstellt wurden. Kubernetes bietet Java-Entwicklern, die Cloud-native Anwendungen erstellen, mehrere Vorteile:
- Automatisierte Skalierung: Kubernetes kann Java-Anwendungen basierend auf der Ressourcennutzung oder benutzerdefinierten Metriken automatisch skalieren.
- Hohe Verfügbarkeit: Kubernetes stellt durch die Verwaltung und Verteilung von Replikaten auf mehrere Knoten sicher, dass Anwendungen ausfallsicher sind.
- Rolling Updates und Rollbacks: Kubernetes unterstützt Rolling Updates und Rollbacks für Java-Anwendungen, sodass Entwickler neue Funktionen ohne Ausfallzeiten bereitstellen können. Durch die Nutzung von Containerisierungstechnologien wie Docker und Kubernetes können Java-Entwickler die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung ihrer Cloud-nativen Anwendungen vereinfachen.
Anbieter von Java-Cloud-Plattformen
Große Anbieter von Cloud-Plattformen bieten verschiedene Dienste an, die die Entwicklung, Bereitstellung und Wartung von Java-basierten Cloud-nativen Anwendungen erleichtern. Zu den beliebten Anbietern von Java-Cloud-Plattformen gehören Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP), Microsoft Azure , Oracle Cloud und IBM Cloud.
- Amazon Web Services (AWS): AWS bietet eine Reihe von Diensten zum Ausführen von Java-Anwendungen, darunter AWS Lambda für serverloses Computing, Amazon Elastic Beanstalk für Platform-as-a-Service (PaaS) und Amazon EC2 für Infrastructure-as-a-Service. Service (IaaS). AWS bietet auch verwaltete Dienste für Java-Frameworks an, beispielsweise AWS Corretto zum Ausführen von OpenJDK-Anwendungen.
- Google Cloud Platform (GCP): GCP bietet Dienste für die Bereitstellung, Überwachung und Skalierung von Java-Anwendungen, einschließlich Google App Engine (PaaS), Google Compute Engine (IaaS) und Google Kubernetes Engine für die Container-Orchestrierung. GCP bietet auch Cloud Functions zum Erstellen serverloser Java-Funktionen.
- Microsoft Azure: Azure unterstützt die Java-Anwendungsentwicklung mit Diensten wie Azure Functions (serverlos), Azure App Service (PaaS) und Azure Kubernetes Service für die Container-Orchestrierung. Azure lässt sich außerdem in gängige Java-Tools, Frameworks und Bibliotheken integrieren, um den Entwicklungsprozess zu optimieren.
- Oracle Cloud: Oracle Cloud Infrastructure bietet Dienste und Tools zum Ausführen von Java-Anwendungen, wie Oracle Java Cloud Service zum Ausführen von WebLogic Server-Anwendungen, Oracle Container Engine für Kubernetes und Oracle Cloud Functions für serverloses Computing.
- IBM Cloud: IBM Cloud bietet verschiedene Dienste für Java-Entwickler, darunter IBM Cloud Foundry für Platform-as-a-Service-Lösungen und IBM Kubernetes Service für die Container-Orchestrierung. IBM Cloud unterstützt auch Java Serverless Computing mit Apache OpenWhisk. Diese Anbieter von Java-Cloud-Plattformen bieten eine umfangreiche Palette an Tools, Diensten und Support, um Entwickler bei der Erstellung und Verwaltung cloudnativer Java-Anwendungen zu unterstützen.
Java-basiertes CI/CD und Automatisierung
Eine Pipeline für kontinuierliche Integration (CI) und kontinuierliche Bereitstellung (CD) ist für die schnelle Entwicklung und Veröffentlichung von Java-basierten Cloud-nativen Anwendungen unerlässlich. Java verfügt über verschiedene Tools und Technologien, die eine effiziente CI/CD und Automatisierung ermöglichen.
- Jenkins: Jenkins ist ein Open-Source-Automatisierungsserver, der es Java-Entwicklern ermöglicht, die Build-, Test- und Bereitstellungsprozesse zu automatisieren. Jenkins unterstützt zahlreiche Plugins, Integrationen und Erweiterbarkeitsoptionen zur Anpassung an verschiedene Entwicklungsworkflows.
- Maven und Gradle: Sowohl Maven als auch Gradle sind beliebte Build-Automatisierungstools für Java-Anwendungen. Maven folgt einer Standardprojektstruktur und verlässt sich auf die XML-Konfiguration, während Gradle ein flexibles Groovy- oder Kotlin-basiertes DSL für Build-Skripte bietet. Die Wahl zwischen diesen Tools hängt von den Anforderungen und Vorlieben der Entwickler ab.
- Git: Git ist ein weit verbreitetes Versionskontrollsystem, das die Zusammenarbeit, Verzweigung und Zusammenführung von Code erleichtert. Java-Entwickler können ihren Quellcode zentral oder verteilt verfolgen und verwalten und so eine reibungslose Codebasisverwaltung über Teams hinweg gewährleisten.
- JUnit und TestNG: JUnit und TestNG sind Test-Frameworks für Java-Anwendungen, die es Entwicklern ermöglichen, Unit- und Integrationstests zu schreiben und auszuführen. Diese Frameworks tragen dazu bei, die Qualität und Zuverlässigkeit Java-basierter cloudnativer Anwendungen sicherzustellen.
- Code-Coverage-Tools: JaCoCo und Cobertura werden häufig für Java-Anwendungen verwendet. Sie unterstützen Entwickler bei der Überwachung der Codeabdeckungsmetriken während der Erstellungs- und Testprozesse und ermöglichen so die Identifizierung von Bereichen, die verbessert werden müssen.
- Überwachungs- und Leistungstools: Überwachungs- und Leistungstools wie Prometheus, Grafana und ELK Stack helfen Entwicklern, die Leistung von Java-Anwendungen zu überwachen, Engpässe zu identifizieren und die Ressourcennutzung in Cloud-Umgebungen zu optimieren. Durch die Einbindung von Java-basierten CI/CD- und Automatisierungstools in den Entwicklungsprozess können die Erstellung, das Testen und die Bereitstellung cloudnativer Java-Anwendungen rationalisiert und so skalierbare und leistungsstarke Software sichergestellt werden.
AppMaster: No-Code Plattform für schnelle Entwicklung
In der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Cloud-nativen App-Entwicklung sind no-code Plattformen zu einem Game-Changer geworden. Unter diesen ist AppMaster ein leistungsstarkes No-Code- Tool zur Vereinfachung des Entwicklungsprozesses. Es richtet sich an Entwickler und Unternehmen, die eine schnelle und effiziente Möglichkeit suchen, Anwendungen ohne umfangreiche Programmierkenntnisse zu erstellen.
Vereinfachen Sie die Entwicklung mit No-Code -Tools
AppMaster bietet eine benutzerfreundliche Drag-and-Drop- Oberfläche, die die App-Entwicklung vereinfacht. Entwickler und sogar technisch nicht versierte Teammitglieder können die intuitiven Tools nutzen, um Anwendungen schnell zu erstellen, zu ändern und zu iterieren. Die Plattform optimiert die Erstellung verschiedener App-Komponenten, von Benutzeroberflächen bis hin zu Datenintegrationen, und macht sie für ein breites Spektrum von Benutzern zugänglich und effizient.
Die Rolle von AppMaster bei der Entwicklung cloudnativer Apps
Im Bereich der Cloud-nativen App-Entwicklung trägt AppMaster maßgeblich zur schnellen Erstellung von Anwendungen bei. Der no-code Ansatz stellt sicher, dass Unternehmen mit den dynamischen Anforderungen cloudnativer Umgebungen Schritt halten können. Da Cloud-native Apps auf Flexibilität, Skalierbarkeit und kontinuierliche Bereitstellung angewiesen sind, ermöglichen die Fähigkeiten von AppMaster Entwicklern, sich schnell und präzise an diese Anforderungen anzupassen. Mit AppMaster können Cloud-native Apps schneller zum Leben erweckt werden, was den Übergang von Unternehmen in die Cloud-native-Sphäre erleichtert.
Abschließende Gedanken
Die Entwicklung cloudnativer Anwendungen mit Java-Technologien ist aufgrund des riesigen Ökosystems an verfügbaren Tools, Frameworks und Cloud-Plattformen zu einem beliebten Ansatz geworden. Durch die Nutzung der Frameworks, Architekturen und Dienste von Java können Entwickler skalierbare, interoperable und leistungsstarke Anwendungen erstellen, die auf moderne Cloud-Umgebungen zugeschnitten sind. Bei der Auswahl der richtigen Kombination von Java-Technologien für Ihre Cloud-nativen Anwendungen ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen und Ziele Ihres Projekts zu bewerten.
Die Wahl eines geeigneten Microservices-Frameworks, die Entscheidung für eine serverlose Architektur bei Bedarf und die Nutzung von Containerisierung und Automatisierung sind entscheidende Schritte in diesem Prozess. Darüber hinaus ist es wichtig, die verschiedenen Anbieter von Cloud-Plattformen und die spezifischen Dienste zu kennen, die sie für Java-Anwendungen anbieten.
Java bleibt aufgrund seiner vielfältigen Funktionen, Tools und seines leistungsstarken Ökosystems eine gute Wahl für die Erstellung cloudnativer Anwendungen. Durch den Einsatz moderner Java-Technologien können Entwickler sicherstellen, dass ihre Anwendungen gut für moderne, cloudbasierte Umgebungen geeignet sind und skalierbare, wartbare und effiziente Lösungen liefern.
