A Java Microservices Overview

지난 10년 동안 마이크로서버는 개발자와 조직이 애플리케이션을 구축하고 출시하는 방식을 변화시켰습니다. 이에 따르면 스택오버플로어 2023년 개발자 설문조사, 소프트웨어 전문가 중 거의 49%가 매일 마이크로서비스를 사용합니다. 마이크로서비스의 인기가 왜 이렇게 급증했는지 더 자세히 살펴보려면 자바 환경을 살펴보고, 자바를 사용하여 마이크로서비스를 구축하고 출시하는 방법과 시기를 살펴보겠습니다.

자바에서 마이크로서비스란 무엇인가?

마이크로서비스 시스템 아키텍처 패턴은 개발자들이 애플리케이션을 모듈 방식으로 구축하고 배포할 수 있게 해주는 시스템 구조입니다. 모듈식 아키텍처란 한 서비스가 시스템의 다른 서비스와 별도로 변경 및 배포될 수 있음을 의미합니다. 각 마이크로서비스는 특정 비즈니스 기능을 수행하도록 설계되었으며, 별도로 개발, 배포, 확장할 수 있습니다.

자바의 마이크로서버는 프로그래머들이 자바를 사용하여 소규모 및 대규모 서비스들을 구축하고 배포할 수 있게 해줍니다. 자바 가상 머신(JVM) 그리고 자바 생태계.

자바 마이크로서비스는 어떻게 작동하나요?

자바 마이크로서비스는 특정 애플리케이션의 요구 사항을 충족하기 위해 함께 작동하는 별도의 독립적인 구성 요소로 기능합니다. 이러한 분리된 관점은 각 마이크로서비스를 단일 비즈니스 기능에 책임지게 하며, 잘 정의된 인터페이스를 통해 다른 마이크로서비스 및 외부 시스템과 통신합니다.

마이크로서버는 자바에서 서로 어떻게 통신합니까?

자바 마이크로서비스는 HTTP/REST, 메시징 큐 등 기존 웹 프로토콜을 통해 서로 통신할 수 있습니다., pub/sub RabbitMQ나 Apache Kafka 같은 시스템, 혹은 더 최근의 통신 프로토콜인 GraphQL 그리고 gRPC. 통신 방식의 선택은 성능 요구사항, 확장성 및 애플리케이션 복잡성과 같은 요인에 따라 달라집니다. 많은 마이크로서비스 아키텍처는 이러한 접근 방식의 조합을 사용하여 시스템 내에서 통신합니다.

자바 마이크로서버 vs. 모노리즘

마이크로 서비스 아키텍처와 모놀리식 아키텍처의 주요 차이점에 대해 살펴보겠습니다.

확장성마이크로서버는 더 나은 성능을 제공합니다. 규모 확장성 각 서비스는 제품의 활성 사용자가 증가함에 따라 독립적으로 확장될 수 있기 때문입니다. 그러나 모놀리식 애플리케이션의 확장에는 일반적으로 전체 애플리케이션의 확장뿐만 아니라 추가 리소스가 필요한 특정 모듈의 확장도 포함됩니다.
유지보수 및 개발마이크로서버는 더 작은 집중된 개발 팀이 서로 다른 서비스에 대해 독립적으로 작업할 수 있게 해줍니다. 각 팀은 서비스 간의 명확한 경계를 설정할 수 있어 더 빠른 개발 주기와 개별 서비스의 더 쉬운 디버깅 및 테스트를 가능하게 합니다. 모놀리식 아키텍처에서는 규모와 기능이 커짐에 따라 애플리케이션의 유지보수가 복잡해지고 까다로워질 수 있습니다. 제품의 초기 단계에서는 모노리스 시스템을 갖추고, 조직이 성장함에 따라 마이크로서버리에도 적응하는 것이 좋습니다.
회복력마이크로서비스는 장애에 더 강합니다. 왜냐하면 하나의 서비스의 문제들이 전체 애플리케이션에 반드시 영향을 미치지는 않기 때문입니다. 모노라이트에서는 애플리케이션의 단일 고장 지점이 전체 시스템을 마비시킬 수 있습니다. 이러한 경우, 자바 애플리케이션을 작성할 때 오류 보정 메커니즘을 활용하는 것이 가장 좋습니다.

자바는 마이크로서버에 적합한 언어인가요?

자바는 광범위한 라이브러리, 성능 최적화 기능 및 광범위한 에코시스템 덕분에 마이크로서버 구축에 이상적입니다. 이에 대해 아래에서 자세히 알아보겠습니다.

풍부한 라이브러리Spring Cloud Netflix와 같은 라이브러리는 서비스 검색(Eureka), 장애 복원성(Hystrix), 클라이언트 측 부하 분산(Ribbon) 등 분산 시스템 구축에 필수적인 구성 요소를 제공합니다. 이러한 라이브러리는 자바 애플리케이션과 원활하게 통합되어 개발자들이 탄력적이고 확장 가능한 마이크로 서비스 아키텍처를 구현할 수 있도록 지원합니다. 개발자들이 널리 사용하는 다른 자바 마이크로 서비스로는 Spring Boot, Jersey, Dropwizard, Spark 등이 있습니다.
성능 최적화JVM은 마이크로 서비스 아키텍처를 지원하기 위해 크게 진화했습니다. GraalVM과 JVM 런타임의 개선 같은 혁신 덕분에 Java 애플리케이션은 더 나은 성능을 구현할 수 있습니다. 성능 및 효율성, 높은 처리량과 짧은 대기 시간을 요구하는 마이크로서버 환경에서는 이 기능이 매우 중요합니다. 또한 자바의 멀티스레딩 기능은 개발자들이 마이크로서버에서 흔히 발생하는 동시 요청을 효율적으로 처리할 수 있도록 해줍니다.

대부분의 대규모 사용자 중심 제품들은 자바가 마이크로서비스에 적합하다는 점을 입증하는 사례입니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

넷플릭스: 넷플릭스는 자바를 광범위하게 사용합니다. 그들의 마이크로서비스 아키텍처는 Hystrix 및 RxJava와 같은 라이브러리를 활용하여 내결함성 및 부하 분산 기능을 보장합니다.
우버우버의 백엔드 서비스는 주로 자바를 기반으로 구축되었으며, 이를 통해 대규모 분산 시스템을 관리할 수 있는 능력을 보여줍니다.
아마존아마존의 AWS Lambda라는 서버리스 컴퓨팅 서비스는 런타임 환경으로 자바를 지원하여 자바의 현대 클라우드 네이티브 아키텍처에 대한 적응성을 보여줍니다.

자바 마이크로서버의 사용 사례

실시간 분석마이크로서버는 실시간으로 대량의 데이터를 처리할 수 있어, 빠른 데이터 분석이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
사용자 인증시스템의 별도의 서비스는 사용자 인증 및 승인을 처리할 수 있어 다른 서비스가 핵심 기능에 집중할 수 있도록 합니다.
재고 관리마이크로서비스는 여러 매장이나 창고에서 재고 수준을 관리할 수 있어 확장성과 유연성을 높일 수 있습니다.
IoT 애플리케이션다수의 기기가 대량의 데이터를 생성하는 상황에서 Java 마이크로서비스는 데이터 처리, 기기 관리 및 실시간 분석을 처리할 수 있습니다.

자바 마이크로서비스 자습서

Gradle 빌드 도구를 사용하여 간단한 “Hello World” 마이크로 서비스를 시작하는 데 Java를 사용하는 방법을 살펴보겠습니다.

단계 1: 프로젝트 리포 또는 디렉터리 설정

워크스테이션에 있는 경우, 샘플 서비스를 호스팅할 빈 디렉토리를 만듭니다. 방문하여 개인 GitHub 리포지토리를 만드는 것이 좋습니다. repo.new 웹 브라우저에서. 그렇게 하면 새로 만든 리포지토리에서 GitHub 코드스페이스를 시작하세요.

2단계: Gradle 프로젝트 초기화

코드 작업 공간에 들어간 후 터미널에서 다음 명령을 실행하여 Java와 Gradle이 설치되었는지 확인합니다.

java –version
gradle –version

1 2	자바 —버전 gradle –버전

Gradle을 사용하여 Java 프로젝트를 생성하려면 다음 명령을 사용하세요.

gradle init –type java-application

1	gradle 초기화 —유형 자바–응용 프로그램

단계 3: 앱 클래스 구현

간단한 HTTP 서버를 만들어 보겠습니다. HttpServer.

새 디렉토리를 생성합니다 (src/main/java) 만약 존재하지 않는다면, 그리고 그 다음에는 Java 패키지 디렉터리 구조를 생성합니다(com.example.microservice) 안쪽 src/main/java. 이후, 다음 이름의 자바 소스 파일을 생성합니다. App.java 패키지 디렉터리 내부에 있습니다.

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();
        }
    }
}

패키지 org.예시;

가져오기 com.태양.네트.httpserver.HttpServer;

가져오기 com.태양.네트.httpserver.HttpHandler;

가져오기 com.태양.네트.httpserver.HttpExchange;

가져오기 자바.io.IOException;

가져오기 자바.io.OutputStream;

공공의 클래스 앱 {

공공의 정적 무효 메인(문자열[] 인수) 던지기 IOException {

int 항구 = 8080;

HttpServer 서버 = HttpServer.만들다(새로운 자바.네트.InetSocketAddress(항구), 0);

서버.createContext(“/hello”, 새로운 HelloHandler());

서버.setExecutor(null); // 기본 실행자

시스템.밖으로.println(“서버는 포트 “에서 시작되었습니다” + 항구);

서버.시작하기();

}

정적 클래스 HelloHandler 구현한다 HttpHandler {

@Override

공공의 무효 핸들(HttpExchange 교환) 던지기 IOException {

문자열 응답 = “마이크로서비스에서 인사드립니다!”;

교환.sendResponseHeaders(200, 응답.getBytes().길이);

OutputStream OS = 교환.getResponseBody();

OS.쓰기(응답.getBytes());

OS.닫기();

}

그 HttpServer 접속되는 HTTP 요청을 수신하고 이를 처리하는 작업을 HelloHandler, 이는 간단한 응답을 반환합니다. 이 예제를 확장하여 요구 사항에 따라 더 많은 엔드포인트와 더 복잡한 요청/응답 로직을 처리할 수 있습니다.

4단계: 마이크로서비스 테스트

마이크로서비스를 시작하려면 gradle 실행 다음으로 웹 브라우저를 열거나 cURL 같은 도구를 사용하여 microservice를 테스트합니다. https://localhost:8080/hello. 답변을 보셔야 합니다: 마이크로서비스에서 인사드립니다!

결론

이 블로그 게시물에서는 웹 애플리케이션의 요구 사항이 추가 사용자 및 시간이 증가함에 따라 미들웨어 기반의 클라우드 네이티브 애플리케이션을 사용하는 것이 올바른 솔루션 아키텍처가 될 수 있는지 살펴보았습니다. 또한 우리는 자바가 이 환경에서 차지하는 위치를 살펴보고 클라우드 네이티브 세상에서 그 활용 사례를 제시했습니다. 마지막으로, 표준 Java HTTP 서버 기능만으로 기본 Java 마이크로서비스를 구축하는 방법을 검토했습니다(HttpServer 그리고 HttpHandler외부 웹 프레임워크를 사용하지 않고도 가능합니다.

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