A Java Microservices Overview

En la última década, los microservicios han cambiado la forma en que los desarrolladores y las organizaciones crean y distribuyen aplicaciones. Según Encuesta a desarrolladores 2023 de Stack OverflowCasi 49% de los profesionales del software utilizan microservicios a diario. Para comprender mejor la creciente popularidad de los microservicios, analizaremos el panorama de Java y estudiaremos cómo y cuándo se deben crear y distribuir microservicios con Java.

¿Qué son los microservicios en Java?

Microservicios son un patrón arquitectónico de sistemas que permite a los desarrolladores construir y desplegar aplicaciones de forma modular. Una arquitectura modular significa que un servicio puede modificarse y desplegarse independientemente del resto de servicios del sistema. Cada microservicio está diseñado para realizar una función empresarial específica y puede desarrollarse, desplegarse y escalarse por separado.

Los microservicios en Java permiten a los programadores utilizar Java para crear y distribuir servicios de pequeño y gran tamaño utilizando las funciones que ofrece la plataforma Máquina virtual Java (JVM) y el ecosistema Java.

¿Cómo funcionan los microservicios Java?

Los microservicios Java funcionan como componentes independientes y autónomos que trabajan juntos para cumplir los requisitos de una aplicación concreta. Esta separación de intereses hace que cada microservicio sea responsable de una única capacidad empresarial y se comunique con otros microservicios y sistemas externos a través de interfaces bien definidas.

¿Cómo se comunican entre sí los microservicios en Java?

Los microservicios Java pueden comunicarse entre sí principalmente a través de protocolos web existentes como HTTP/REST, colas de mensajería, pub/sub como RabbitMQ o Apache Kafka, o incluso protocolos de comunicación más recientes como GraphQL y gRPC. La elección del método de comunicación depende de factores como los requisitos de rendimiento, la escalabilidad y la complejidad de la aplicación. Muchas arquitecturas de microservicios utilizan una combinación de estos enfoques para comunicarse dentro del sistema.

Microservicios Java vs. Monolito

Estas son algunas de las principales diferencias entre utilizar una arquitectura de microservicios y una arquitectura monolítica:

- Escalabilidad: Los microservicios ofrecen mejores escalabilidad porque cada servicio puede escalarse de forma independiente a medida que crecen los usuarios activos del producto. Sin embargo, el escalado de una aplicación monolítica suele implicar el escalado de toda la aplicación, aunque solo algunos módulos específicos requieran recursos adicionales.
- Mantenimiento y desarrollo: Los microservicios permiten a equipos de desarrollo más pequeños y centrados trabajar de forma independiente en diferentes servicios. Cada equipo puede establecer límites claros entre los servicios, lo que agiliza los ciclos de desarrollo y facilita la depuración y las pruebas de los servicios individuales. En las arquitecturas monolíticas, las aplicaciones pueden volverse complejas y difíciles de mantener a medida que crecen en tamaño y funcionalidad. En las fases iniciales de su producto, es una buena apuesta contar con un sistema monolítico y adaptarse a los microservicios a medida que su organización crece.
- Resiliencia: Los microservicios son más resistentes a los fallos, ya que los problemas en un servicio no afectan necesariamente a toda la aplicación. Con los monolitos, un único punto de fallo en una aplicación puede hacer caer todo el sistema. En estos casos, lo ideal es recurrir a mecanismos de tolerancia a fallos al escribir aplicaciones Java.

¿Es Java bueno para los microservicios?

Java es ideal para construir microservicios debido a sus amplias bibliotecas, optimizaciones de rendimiento y vasto ecosistema. Más adelante explicaremos por qué:

- Amplias bibliotecas: Bibliotecas como Spring Cloud Netflix proporcionan componentes esenciales para construir sistemas distribuidos, incluido el descubrimiento de servicios (Eureka), la tolerancia a fallos (Hystrix) y el equilibrio de carga del lado del cliente (Ribbon). Estas bibliotecas se integran perfectamente con las aplicaciones Java, lo que permite a los desarrolladores implantar arquitecturas de microservicios resistentes y escalables. Otros microservicios Java muy utilizados por los desarrolladores son Spring Boot, Jersey, Dropwizard y Spark.
- Optimización del rendimiento: JVM ha evolucionado significativamente para soportar la arquitectura de microservicios. Con innovaciones como GraalVM y mejoras en el tiempo de ejecución de JVM, las aplicaciones Java pueden lograr mejores... rendimiento y eficaciaque es crucial para los microservicios que manejan requisitos de alto rendimiento y baja latencia. Además, las capacidades multiproceso de Java permiten a los desarrolladores gestionar de forma eficiente las solicitudes simultáneas, un requisito habitual en los microservicios.

Algunos grandes productos de cara al usuario son una prueba de la idoneidad de Java para los microservicios. Por ejemplo:

- Netflix: Netflix utiliza ampliamente Java para su arquitectura de microservicios, aprovechando bibliotecas como Hystrix y RxJava para garantizar la tolerancia a fallos y el equilibrio de carga.
- Uber: Los servicios backend de Uber están construidos principalmente con Java, lo que demuestra su capacidad para gestionar sistemas distribuidos a gran escala.
- Amazon: AWS Lambda de Amazon, un servicio de computación sin servidor, admite Java como entorno de ejecución, lo que demuestra la adaptabilidad de Java a las modernas arquitecturas nativas de la nube.

Casos prácticos de microservicios Java

1. Análisis en tiempo real: Los microservicios pueden procesar grandes cantidades de datos en tiempo real, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren un rápido análisis de datos.
2. Autenticación de usuarios: Un servicio independiente en su sistema puede gestionar la autenticación y autorización de usuarios, permitiendo que otros servicios se centren en sus funciones principales.
3. Gestión de existencias: Los microservicios pueden gestionar los niveles de inventario en varias tiendas o almacenes, lo que permite una mayor escalabilidad y flexibilidad.
4. Aplicaciones IoT: Cuando numerosos dispositivos generan grandes volúmenes de datos, los microservicios Java pueden gestionar el procesamiento de datos, la gestión de dispositivos y los análisis en tiempo real.

Tutorial de Microservicios Java

Veamos cómo utilizar Java para iniciar un microservicio simple de "Hola Mundo" utilizando la herramienta de construcción Gradle.

Paso 1: Configurar el repositorio o directorio del proyecto

Si estás en tu estación de trabajo, crea un directorio vacío para alojar el servicio de ejemplo. Recomendamos crear un repositorio GitHub privado visitando repo.nuevo en tu navegador web. Una vez hecho esto, inicie un espacio de código GitHub en el repositorio recién creado.

Paso 2: Inicializar un proyecto Gradle

Una vez que estés dentro del espacio de trabajo de código, ejecuta los siguientes comandos para verificar que Java y Gradle están instalados en el terminal:

java --version
gradle –version

1 2	java --versión gradle -versión

Utilice el siguiente comando para crear un proyecto Java utilizando Gradle:

gradle init --type java-application

1	gradle init --tipo java-aplicación

Paso 3: Implementar la clase App

Vamos a crear un servidor HTTP sencillo utilizando HttpServer.

Crear un nuevo directorio (src/main/java) si no existe y, a continuación, cree una estructura de directorios de paquetes Java (microservicio.com.example) en el interior src/main/java. A continuación, cree un archivo fuente Java llamado App.java dentro del directorio del paquete.

package org.example;


import com.sun.net.httpserver.HttpServer;
import com.sun.net.httpserver.HttpHandler;
import com.sun.net.httpserver.HttpExchange;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public class App {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int port = 8080;
        HttpServer server = HttpServer.create(new java.net.InetSocketAddress(port), 0);

        server.createContext("/hello", new HelloHandler());
        server.setExecutor(null); // default executor

        System.out.println("Server started on port " + port);
        server.start();
    }

    static class HelloHandler implements HttpHandler {
        @Override
        public void handle(HttpExchange exchange) throws IOException {
            String response = "Hello from Microservice!";
            exchange.sendResponseHeaders(200, response.getBytes().length);
            OutputStream os = exchange.getResponseBody();
            os.write(response.getBytes());
            os.close();
        }
    }
}

paquete org.ejemplo;

importar com.sol.red.servidor https.HttpServer;

importar com.sol.red.servidor https.HttpHandler;

importar com.sol.red.servidor https.HttpExchange;

importar java.io.IOException;

importar java.io.OutputStream;

público clase Aplicación {

público estático void principal(Cadena[] args) lanza IOException {

int puerto = 8080;

HttpServer servidor = HttpServer.crear(nuevo java.red.Dirección InetSocketAddress(puerto), 0);

servidor.crearContexto("/hola", nuevo HolaHandler());

servidor.setEjecutor(null); // ejecutor por defecto

Sistema.fuera.println("Servidor iniciado en el puerto " + puerto);

servidor.iniciar();

}

estático clase HolaHandler implementa HttpHandler {

@Override

público void asa(HttpExchange intercambiar) lanza IOException {

Cadena respuesta = "¡Hola desde Microservice!";

intercambiar.sendResponseHeaders(200, respuesta.getBytes().longitud);

OutputStream os = intercambiar.getResponseBody();

os.escriba a(respuesta.getBytes());

os.cerrar();

}

En HttpServer escucha las peticiones HTTP entrantes y delega su gestión en el módulo HolaHandlerque devuelve una respuesta simple. Puede ampliar este ejemplo para gestionar más puntos finales y una lógica de solicitud/respuesta más compleja en función de sus necesidades.

Paso 4: Probar el microservicio

Para iniciar el microservicio, utilice el comando gradle run comando. A continuación, abra un navegador web o utilice una herramienta como cURL para probar su microservicio accediendo a http://localhost:8080/hello. Debería ver la respuesta: ¡Hola desde Microservice!

Conclusión

En esta entrada del blog, exploramos cómo los microservicios pueden ser la arquitectura de solución adecuada para utilizar cuando las necesidades de su aplicación web se vuelven más complejas con usuarios y tiempo adicionales. También examinamos el lugar de Java en este panorama y expusimos sus casos de uso en el mundo nativo de la nube. Por último, revisamos cómo construir un microservicio Java básico utilizando únicamente las capacidades estándar del servidor HTTP de Java (HttpServer y HttpHandler) sin utilizar un framework web externo.

Para seguir aprendiendo sobre microservicios, revisa estos recursos de Couchbase:

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