Cloud native mit Java EE

1. ARS
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Cloud Native mit Java EE
Michael Hofmann, CTO, ARS

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ARSBusiness Need
“One of the things we've learned is that if you can't
get it to market more quickly, there is no doubt
that the market will have changed and no matter
how well you've engineered it or built it or
deployed it or trained your folks, it's not going to be
quite right because it's just a little too late.“
James McGlennon, Executive VP and CIO, Liberty Mutual
Insurance Group
(US Fortune 500: Platz 75, Umsatz 38,3 Mrd. USD)

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ARSCloud Computing
Cloud Computing Benefits (lt. IBM):
Flexibility
 Skalierbare Rechenleistung bei Bedarf,
 Weltweiter Internetzugriff möglich
Efficiency
 Geringe Infrastruktur-Kosten
 Keine Infrastruktur-Wartung
Strategic Value
 Cloud Services bieten innovativste Technologien für Betrieb und
Entwicklung
 Schnellere und kostengünstigere Bereitstellung neuer
Anwendungen mit Cloud Computing

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ARSCloud Native Computing Foundation (CNCF)
Vereinigung mit folgender Mission:
"create and drive the adoption of a new computing paradigm that is
optimized for modern distributed systems environments capable of
scaling to tens of thousands of self healing multi-tenant nodes."

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ARSCNCF Landscape

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ARSCloud Native
Cloud native Systeme haben folgende Eigenschaften
Container packaged
Dynamically managed
Microservices oriented
Cloud native beschreibt
wie die Anwendungen erstellt werden sollen
wie sie deployed werden

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ARSARS Golden 4 (+1)
Zusammenspiel von
Microservices
Agile
DevOps
API
Erweitert
DevOps
 Automation
 Operational Integration in Cloud Laufzeitumgebung
Testing
 Canary Releasing, Blue/Green Deployment, A/B Testing

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ARSCloud Native Applikationen mit „The 12 Factors“
“A methodology for building
software-as-a-service applications“
12 Faktoren, unabhängig von
Programmiersprache
Sog. Backing Services
Cloud Provider

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ARSMicroprofile.io: cloud native mit Java EE
„Optimizing Enterprise Java for a microservices architecture“
Vereinigung führender Java EE Applikations-Server und andere
Existiert seit 2016
Mittlerweile als Projekt bei der Eclipse Foundation

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ARSMicroprofile Releases
Microprofile 1.2 (30.09.2017)
Microprofile 1.1
Config 1.1
Fault Tolerance 1.0
JWT Propagation 1.0
Health Check 1.0
Health Metrics 1.0
Microprofile 1.3 (15.12.2017)
Microprofile 1.2
Type Safe Rest Client 1.0
Microprofile 2.0 (31.03.2018)
Microprofile 1.3
Anpassungen an Java EE 8 (?)
Microprofile 1.0 (17.09.2016)
JAX-RS 2.0
CDI 1.2
JSON-P 1.0
Microprofile 1.1 (21.07.2017)
Microprofile 1.0
Config 1.0

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ARSMicroprofile Config
Anwendungskonfiguration
Mit Ordinal
Überschreibung
Default Quellen (erweiterbar ConfigSource):
 Property-File (100)
 System Environment (300)
 Java System Property (400)
Per CDI in die Anwendung injiziert
Angabe von Default-Werten
Optionale Werte
Automatischer Reload von Werten bei Änderungen
Typisierung mit Converter

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ARSMicroprofile Fault Tolerance
Notwendig: Resilienz (verteilter Anwendungs-Architektur)
Umsetzung mit Fault Tolerance Design-Patterns
Timeout
 TimeoutException nach abgelaufener Zeit
 Bei Asynchronous: Thread.interrupt() zur Thread-Freigabe
Retry
 maxRetries
 delay
 maxDuration
 jitter
 retryOn
 abortOn

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ARSMicroprofile Fault Tolerance
Fallback
 Alternativer Aufruf im Fehlerfall
CircuitBreaker
 Zustände: closed, open und half-open
 Verschonung des fehlerhaften Service mit Aufrufen (Erholung)
 Vermeidung fehlerhafter Aufrufe, wenn Fehler bekannt
 Config-Angabe ,wann CircuitBreaker die Zustände wechselt
Bulkhead
 Synchron: Semaphor
 Asynchron: eigener ThreadPool mit Warteschlange
Alle Design-Patterns sind kombinierbar
 Untereinander
 Mit MP Config

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ARSMicroprofile Health Check
REST-Endpoint /health
Abfrage des Gesundheitszustandes
Keine Historie
Maschine-zu-Maschine Kommunikation
Abgefragt von Laufzeitumgebung (Kubernetes, CloudFoundry)
Kranke Services
 werden eliminiert
 Evtl. durch neue Prozessinstanzen ersetzt (Policy)
HealthCheck CDI Beans
 Eigene Entwicklung
 Aggregation aller Bean-Ergebnisse

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ARSMicroprofile Health Metrics
REST-Endpoint /metrics
Mit Unterteilung
 Base (/metrics/base)
 Vendor (/metrics/vendor)
 Application (/metrics/application)
Langlaufende Messdaten des Services

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ARSMicroprofile JWT Propagation
OpenId Connect mit JSON Web Token (JWT)
JWT mit JSON Web Signatur (JWS) signiert
neue Claims im JWT:
 upn (unique prinicpal name): User Principal
 groups: Gruppenzugehörigkeiten des Subject
Inbound-Propagation:
 HTTP Header: Authorization: Bearer <JWT-Token>
Integration in Java EE Security Context, damit role based access
control angewandt werden kann
Aktivierung in REST Application
@LoginConfig(authMethod = "MP-JWT", realmName = "MyRealm1")
@ApplicationPath("/api")
public class MyRESTApplication extends javax.ws.rs.core.Application {...}

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ARSMicroprofile JWT Propagation
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJraWQiOiJte
W9sfsfddfsdfUlMyNTYifQ.eyJqdG
kiOiJ4eXotMTIzNDUiLCJzdWIiOiJ1
c2VyMSIsImdyb3VwcyI6WyJhZG1
pbiIsIm5vcm1hbC11c2VyIl0sImlzcyI
6Imh0dHBzOi8vc2VydmVyLm15Y2
9tcGFueS5kZSIsImV4cCI6MTUwN
zEwMzI0OCwiaWF0IjoxNTA3MTAz
MDQ4LCJ1cG4iOiJ1c2VyMUBteWN
vbXBhbnkuZGUifQ.rTM_NemKw5f
pXnuh_q6pwF0GaoRzqgozUsCdIK
dcpFEsWs_Ro_aQ6YfYMy178JYyLt
UylTWrSus67nS820YzWHjSYmNR
eKxhBAzWw48c0a1A8tAMJ594aV
nSyVs2_kG09nvKyf5f5JPvpbJyIUL
OZIDYC2zDx3paKJsJ
{
"typ": "JWT",
"kid": "myKey1",
"alg": "RS256"
}
{
"jti": "id-abc-123",
"sub": "user17",
"groups": ["administrator", "sachbearbeiter"],
"iss": "https://server1.mycompany.de",
"exp": 1507103300,
"iat": 1507103360,
"upn": "user17@mycompany.de"
}

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ARSMicroprofile Zukunft…
Type Safe REST Client (Microprofile 1.3)
Distributed Tracing (basierend auf OpenTracing)
Open-API
JCache
ISTIO (IBM, Google, Lyft)
 „An open platform to connect, manage, and secure microservices“
 Service Registry und Discovery, intelligentes Routing und Loadbalancer
 Resilienz und Security
 Telemetrie und Reporting
 A/B Testing, Canary Releasing, Blue-Green-Deployment
 Sidecar-Prinzip, d.h. ohne Einfluss auf Service-Code (sprachneutral)

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ARSMicroprofile Zukunft…
Microprofile 2.0: Anpassung der Microprofile Spec an Java EE 8
Übergang Java EE zu OpenSource EE4J
 EE4J: „Eclipse MicroProfile is such a project that EE4J will review as a
source of innovations for incorporation into EE4J. “
 Java EE 9: „Enterprise for the Cloud “
 Microprofile 2.0 ist dann schon Cloud-Ready
Abstand zu Mitbewerber Spring Boot/Spring Cloud
 NOCH vorhanden, aber nicht mehr sehr groß (Hystrix Dashboard für
Resilience)

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ARSKontaktinformationen
Für Fragen und weitere Informationen stehe ich Ihnen gerne
zur Verfügung:
Michael Hofmann
michael.hofmann@ars.de
+49 89 32468-2075
ARS Computer und Consulting GmbH
Ridlerstraße 37
80339 München
www.ars.de

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ARSARS Computer und Consulting GmbH
 ARS Computer und Consulting GmbH ist eines der führenden Unternehmen im Bereich
Software Engineering
 Unsere Mission: hochwertige Beratung und erfolgreiche Projekte zur Entwicklung
qualitativ exzellenter Software: The Art of Software Engineering
 Seit über 20 Jahren hat unser Team die Kreativität, das Wissen, die Übung und Intuition,
die unsere Kunden für ihre erfolgreichen Softwareprojekte benötigen. Wir entwickeln
nicht nur individuelle Software, sondern unterstützen unsere Kunden bei Ihren
Entwicklungsprojekten ganzheitlich. Vom Design über Architekturberatung, Entwicklung,
Qualitätssicherung, Betriebskonzepte mit DevOps bis hin zur Einführung eines Application
Lifecycle Managements.
 Im Fokus dabei: die „ARS Golden 4“. Microservices-Architekturen, umgesetzt mit agilen
Entwicklungsmethoden, unterstützt durch DevOps-Tools und -Prozesse, mit einer klaren
Ausrichtung auf APIs – nach innen und nach außen.
 Unsere Vision: Kognitive Lösungen sind für uns die Zukunft, deshalb arbeiten wir schon
jetzt mit Machine Learning von der Apple Smartwatch bis zum IBM Mainframe:
Software Engineering for a Cognitive World
Lassen Sie uns gemeinsam Neues schaffen, das begeistert.