Quarkus入門

前言

Quarkus是由RedHat發布的一個對GraalVM和OpenJDK HotSpot 量身定制的Kubernetes原生Java框架。Quarkus的目的是使Java成為Kubernetes和無服務器（serverless）環境中的領先平台，為開發人員提供統一的響應式和命令式程式設計模型。

Quarkus利用Java開發人員常使用的libraries（例如：Eclipse MicroProfile和Vert.x）帶來了一個全端框架（full-stack framework）。Quarkus的依賴注入是基於上下文依賴注入（Contexts and Dependency Injection, CDI），使開發人員能夠使用JPA / Hibernate、JAX-RS / RESTEasy等方案。此外Quarkus也包含一個擴展框架，第三方框架的作者可以利用其來擴展框架。

根據RedHat表示，Quarkus對運行效率有著顯著影響，例如：快速啟動可以在容器和Kubernetes上自動增/減微服務，較低的記憶體使用率則有助於在微服務部署時優化容器的密度，還有較小的應用程序和容器映像佔用空間。

在現在這個雲服務的時代，容器、Kubernetes、微服務、功能即服務（Faas）和雲原生應用程序都提供了更高的生產力和效率，Quarkus也會是另一個有趣的選擇方案。

記憶體佔用及響應時間比較（取自官網）

開始創建Hello World Quarkus應用程序

開始之前準備環境

1.     一個IDE，例如IntelliJ IDEA、Eclipse、VSCode、Vim或Emacs

2.     JDK8或11以上

3.     Apache Maven 3.5.3以上，或是Gradle

創建新的Quarkus項目

1. 打開終端機並輸入以下指令

等待數分鐘後終端機顯示成功

完成後會產生getting-started資料夾，進入後結構如下

已創建好的src/main/java/org/acme/quickstart/GreetingResource.java資源

package org.acme.quickstart;

import javax.ws.rs.GET;
import javax.ws.rs.Path;
import javax.ws.rs.Produces;
import javax.ws.rs.core.MediaType;

@Path("/hello")
public class GreetingResource {

    @GET
    @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
    public String hello() {
        return "hello";
    }
}

2. 輸入下列指令開始執行應用程序（使用CTRL+C 停止）

./mvnw compile quarkus:dev

執行結果成功啟動

3. 成功啟動後可以用下列指令測試（或用瀏覽器開啟）

curl -w "\n" http://localhost:8080/hello

測試結果，成功返回hello

開發模式

Quarkus提供了Live Coding功能，使開發人員可以避免編寫代碼→編譯→部署→刷新瀏覽器→重複的無聊過程。通過執行quarkus:dev，Quarkus將以開發模式啟動。收到HTTP請求後，它將保留該請求，並檢查是否有任何應用程序源文件更動過。如果有，它會編譯更改的文件，將更改後的文件重新部署到應用程序，然後HTTP請求才會發送到重新部署的應用程序。

依賴注入

1. 以下示範注入範例，首先創建src/main/java/org/acme/quickstart/GreetingService.java文件，內容如下

package org.acme.quickstart;

import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;

@ApplicationScoped
public class GreetingService {

    public String greeting(String name) {
        return "hello " + name;
    }

}​

2. 修改GreetingResource文件，注入GreetingService文件

package org.acme.quickstart;

import javax.inject.Inject;
import javax.ws.rs.GET;
import javax.ws.rs.Path;
import javax.ws.rs.Produces;
import javax.ws.rs.core.MediaType;

import org.jboss.resteasy.annotations.jaxrs.PathParam;

@Path("/hello")
public class GreetingResource {

    @Inject
    GreetingService service;

    @GET
    @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
    @Path("/greeting/{name}")
    public String greeting(@PathParam String name) {
        return service.greeting(name);
    }

    @GET
    @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
    public String hello() {
        return "hello";
    }
}

3. 使用下列指令，檢查端點hello quarkus是否符合預期返回

curl -w "\n" http://localhost:8080/hello/greeting/quarkus

測試結果成功返回hello quarkus

與此同時，該應用的熱部署情況（自動重新部署）

測試文件

編輯src/test/java/org/acme/quickstart/GreetingResourceTest.java文件

package org.acme.quickstart;

import io.quarkus.test.junit.QuarkusTest;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.util.UUID;

import static io.restassured.RestAssured.given;
import static org.hamcrest.CoreMatchers.is;

@QuarkusTest
public class GreetingResourceTest {

    @Test
    public void testHelloEndpoint() {
        given()
          .when().get("/hello")
          .then()
             .statusCode(200)
             .body(is("hello"));
    }

    @Test
    public void testGreetingEndpoint() {
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        given()
          .pathParam("name", uuid)
          .when().get("/hello/greeting/{name}")
          .then()
            .statusCode(200)
            .body(is("hello " + uuid));
    }

}​

使用maven測試文件

./mvnw test

測試結果如下

打包＆執行應用程序

1. 打包應用程序：使用./mvnw package指令

成功會在/target資料夾下產生兩個jar檔案

2. 執行應用程序：使用指令java -jar target/getting-started-1.0-SNAPSHOT-runner.jar即可執行

結語

Quarkus入門教學在此告一個段落，雖然是一個今年才探出頭來的新技術，不過實際操作起來可以發現它十分輕巧，在我5年前的老筆電上執行部屬都很快速，不過也因為是滿新的技術（2019年11月正式發佈1.0版本，撰寫本文時已發佈1.1版本），網路上可以找到的資源還不算多，還有許多可以探討的空間，希望未來能夠發展出更多的應用。

參考文章

Quarkus官網 - GUIDES： https://quarkus.io/guides/

iThome - 紅帽釋出K8s Java開發框架Quarkus 1.0 ： https://www.ithome.com.tw/news/134141