Das Dokument befasst sich mit der Implementation und Optimierung von Microservices unter Verwendung von Java EE und MicroProfile, einschließlich Themen wie Konfiguration, Gesundheitsüberwachung, Fehlertoleranz und Sicherheit. Es wird ein Überblick über verschiedene MicroProfile-Versionen gegeben und wie diese zur Schaffung einer stabilen, skalierbaren und sicheren Microservices-Architektur beitragen können. Zusätzlich werden Strategien für Zusammenarbeit, Standardisierungen und Innovationen in der Softwareentwicklung diskutiert.

1. #WISSENTEILEN
#WISSENTEILEN
Arne Limburg | Enterprise Architect | open knowledge GmbH
@_openKnowledge | @ArneLimburg
Microservices
mit dem Microprofile

2. #WISSENTEILEN
ÜBER OPEN KNOWLEDGE
Branchenneutrale Softwareentwicklung & IT-Beratung

3. #WISSENTEILEN
ÜBER MICH
• Enterprise Architect bei der open knowledge GmbH
• Themen
• Microservices
• Domain Driven Design
• APIs
• Architektur
• Coaching
• Technologie (Java EE / Jakarta EE / Microprofile)
Arne Limburg

4. #WISSENTEILEN
Mein Freund der Microservice

5. #WISSENTEILEN

6. #WISSENTEILEN
Das geht
mit JEE?

7. #WISSENTEILEN
Technologisch?
Auf jeden Fall!

8. #WISSENTEILEN
Management Monitoring Availability Security
(* Java EE 7 APIs)

9. #WISSENTEILEN
Ok, das geht mit JEE.
Aber passt das auch?

10. #WISSENTEILEN
„Max cohesion, min coupling“
• JEE Business Component
• Boundary Entity Control Pattern
• je Service ein eigenes WAR
• Kommunikation via REST

11. #WISSENTEILEN

12. #WISSENTEILEN
Unabhängig?

13. #WISSENTEILEN
JEE

14. #WISSENTEILEN
App Server?

15. #WISSENTEILEN

16. #WISSENTEILEN
Ich will meinen
Monolithen
zurück!

17. #WISSENTEILEN
Don‘t panic!

18. #WISSENTEILEN
Folks, we must talk …

19. #WISSENTEILEN

20. #WISSENTEILEN
„Just enough Server“
• Self-Contained Java Microservices (.jar)
• Java EE Komponenten on demand
• Embedded Servlet / Web Engine
• more to come …
Das geht mit Java EE?
JEE

21. #WISSENTEILEN

22. #WISSENTEILEN

23. #WISSENTEILEN

24. #WISSENTEILEN
„An open forum to optimize Enterprise Java
for a microservices architecture by innovating
across multiple implementations and
collaborating on common areas of interest
with a goal of standardization.“
Die Mission

25. #WISSENTEILEN
Brücke zwischen Community und Standard
• breite Kooperation von Herstellern
• Portabel zwischen Implementierungen
• Förderung von Experimentierfreudigkeit
• Risikominimierung
• zügige Innovationen
Die Idee

26. #WISSENTEILEN
Der Weg in die MicroProfile Zukunft:
• Schritt 1: Den „Hebel“ Java EE nutzen
• Schritt 2: Organische Innovationen
• Schritt 3: Zusammenarbeit via Open Source
Die Umsetzung
(*aktuelle Planung: 2-4 Releases/Jahr)

27. #WISSENTEILEN
Q4
2016
Move to
(*MicroProfile 1.0: JAX-RS 2.0, CDI 1.2, JSON-P 1.0)
Q3
2019
MP
v. 3.0
Q4
2019
MP
v. 2.2
Q2
2017
MP
v. 1.1
Q1
2019
MP
v. 3.1/3.2

28. #WISSENTEILEN

29. #WISSENTEILEN
Hello World

30. #WISSENTEILEN
Hello World

31. #WISSENTEILEN
I am so NOT impressed!

32. #WISSENTEILEN
Get ready
for more …

33. #WISSENTEILEN
Distributed
Configuration

34. #WISSENTEILEN
Wie kann ich auf einheitliche Art und Weise
in meinen Services unterschiedlichste
Konfigurationsmechanismen nutzen?
• MicroProfile Config 1.3
Distributed Configuration

35. #WISSENTEILEN

36. #WISSENTEILEN

37. #WISSENTEILEN

38. #WISSENTEILEN
MicroProfile Config 1.3
• Default ConfigSources*
System Properties, Env Vars & Config File
• Custom ConfigSources*
z.B. DB oder ConfigServer
• Startup vs. Laufzeit
ConfigProperty vs Provider
Distributed Configuration
*inkl. ordinal

39. #WISSENTEILEN

40. #WISSENTEILEN

41. #WISSENTEILEN
Configuration

42. #WISSENTEILEN
Up & Running?

43. #WISSENTEILEN
Wie kann ich auf einheitliche Art und Weise
den Health Status und weitere Metriken
meines Microservices abfragen?
• MicroProfile HealthCheck 2.1
• MicroProfile Metrics 2.2
Up & Running

44. #WISSENTEILEN
MicroProfile HealthCheck 2.1
• M2M, e.g Kuberentes Liveness & Readiness
• terminate, shutdown, replace?
• Single HC Endpoint pro MP Runtime (/health)
• logisches UND (gesund, wenn alle gesund)
• REST/HTTP (andere optional z.B. JMX)
Up & Running

45. #WISSENTEILEN
Health check for @Readiness of connection pool

46. #WISSENTEILEN
*optional secured
http://myhost.com:8080/health/[live|ready]*

47. #WISSENTEILEN

48. #WISSENTEILEN

49. #WISSENTEILEN

50. #WISSENTEILEN
MicroProfile Metrics 2.2
• deutlich mehr als nur UP/DOWN Info für
Scopes „base“, „vendor“, „application“
• Datentrends für Kapazitätsplanung
• Auslastung für automatisches Scalling
• proaktives Feststellen von Problemen*
Up & Running
(* z.B. Disk-Usage Anomalie)

51. #WISSENTEILEN
MicroProfile Metrics 2.2
• Pflicht- und Optional-Metrics
• Tags via Metric Description & Config API
• Metadaten (unit, type, description, …)
• Reusable Metrics (default ist false)
• JSON & Prometheus Format (mehr geplant)
Up & Running

52. #WISSENTEILEN

53. #WISSENTEILEN
https://myhost.com:9443/metrics/application/...
*A server SHOULD implement TLS encryption by default.

54. #WISSENTEILEN
MicroProfile Metrics 2.2
• @ Timer
• @ Counter
• @ Gauge
• @ Meter
• @ Histogram
Up & Running

55. #WISSENTEILEN
Up & Running?

56. #WISSENTEILEN
Resilience

57. #WISSENTEILEN
Wie kann ich mein System so aufbauen,
dass es auch bei temporäre Ausfällen und
Problemsituation einzelner Microservices
stabil läuft (a.k.a. Resilient)?
• MicroProfile Fault Tolerance 2.0
Resilience

58. #WISSENTEILEN
MicroProfile Fault Tolerance 2.0
• Business Logik um Fehlertoleranz erweitern
• Trennung der Logik von deren Ausführung
• Ausführung erlaubt Resilience Patterns
• CDI Interceptor als Mittel zum Zweck
• Hystrix/Failsafe als Vorbilder für Standard API
Resilience

59. #WISSENTEILEN
MicroProfile Fault Tolerance 2.0
• @Timeout
• @ Retry
• @ Fallback
• @ CircuitBreaker
• @ Bulkhead
Resilience
(Konfiguration via Config API möglich)

60. #WISSENTEILEN
Fault Tolerance via @Retry

61. #WISSENTEILEN
Fault Tolerance via @Timeout und @Fallback

62. #WISSENTEILEN
Circuit
Breaker

63. #WISSENTEILEN
Circuit
Breaker

64. #WISSENTEILEN
Circuit
Breaker

65. #WISSENTEILEN
Fault Tolerance via @CircuitBreaker und @Fallback

66. #WISSENTEILEN
Bulkheads

67. #WISSENTEILEN
Bulkheads

68. #WISSENTEILEN
Bulkheads

69. #WISSENTEILEN
Fault Tolerance via @Bulkhead und @Fallback

70. #WISSENTEILEN
Resilience

71. #WISSENTEILEN
Typesafe
REST Client

72. #WISSENTEILEN
Typesafe Client

73. #WISSENTEILEN
Security

74. #WISSENTEILEN
Wie sichere ich meine Microservices gegen
unbefugten Zugriff ab OHNE dass bei jedem
Service eine neue Authentifizierung und
Authorisierung stattfinden muss?
• MicroProfile JWT Auth 1.1
Security

75. #WISSENTEILEN

76. #WISSENTEILEN

77. #WISSENTEILEN

78. #WISSENTEILEN

79. #WISSENTEILEN

80. #WISSENTEILEN

81. #WISSENTEILEN

82. #WISSENTEILEN
MicroProfile JWT Auth 1.1
• Security Token aus Request extrahieren
• Validierung des Tokens vornehmen
• Claims aus Token extrahieren
• (JEE) Security Context erzeugen
Security

83. #WISSENTEILEN
MicroProfile JWT Auth 1.1
• type, alg, kid (header)
• iss, sub, exp, iat, jti, (payload IANA*)
• upn, groups (payload mp jwt auth)
• etliche optionale Claims
Security
(*Internet Assigend Number Authority)

84. #WISSENTEILEN
JWT Auth Step 1: MS als „requires MP-JWT“ markieren

85. #WISSENTEILEN
JWT Auth Step 2: Token / Claims injecten

86. #WISSENTEILEN
JWT Auth Step 3: Role-based Access Control hinzufügen

87. #WISSENTEILEN
Security

88. #WISSENTEILEN
Distributed
Tracing

89. #WISSENTEILEN
Wie lässt sich ein Request-Flow über
Servicegrenzen hinaus verfolgen?
• MicroProfile Open Tracing 1.3
Tracing

90. #WISSENTEILEN

91. #WISSENTEILEN

92. #WISSENTEILEN
MicroProfile Open Tracing 1.3
• verteiltes Tracing über Servicegrenzen hinweg
• Correlation ID als gemeinsamer Nenner
• OpenTracing Standard als Basis*
• Achtung: KEIN eigener Tracing Service
sondern lediglich dessen Support
Tracing *https://opentracing.io

93. #WISSENTEILEN
Tracing für JAX-RS Methoden aktivieren

94. #WISSENTEILEN
Tracing für einzelne Methoden deaktivieren

95. #WISSENTEILEN

96. #WISSENTEILEN

97. #WISSENTEILEN
Tracing

98. #WISSENTEILEN
API
Description

99. #WISSENTEILEN
Wie kann ich meine Microservices APIs
so dokumentieren, dass sie von anderen
verstanden und genutzt werden können.
• MicroProfile Open API 1.1
API Description

100. #WISSENTEILEN

101. #WISSENTEILEN
MicroProfile Open API 1.1
• OpenAPI v3 Standard (abgeleitet von Swagger)
• Scan- und Annotationen-basiert (fast 50 @s)
• frei konfigurierbar (Scanpath etc.)
• mit YAML, JSON kombinierbar (in META-INF)
• Filter setzen via Config API
API Description

102. #WISSENTEILEN

103. #WISSENTEILEN

104. #WISSENTEILEN

105. #WISSENTEILEN

106. #WISSENTEILEN
API Description

107. #WISSENTEILEN
What comes
next?

108. #WISSENTEILEN

109. #WISSENTEILEN
MicroProfile
Configuration
Fault Tolerance
Health Check
Metrics
JWT Token Security
Disributed Tracing
OpenAPI
CDI 2.0
JSON-P 1.1
JAX-RS 2.1
JSON-B 1.0
Distributed Logging
Distributes TX / LRA
Service Discovery
Bean Validation
…

110. #WISSENTEILEN
MicroProfile
WebSockets
Concurrency Utilities
Reactive Messaging
Async/Reactive
EJB Lite
Servlets
HTTP/2
Uber-jar
Eventing Systems
Big Data/NoSQL
NetFlix OSS Integration
jCache
Java 9 Modularity
...

111. #WISSENTEILEN

112. #WISSENTEILEN

113. #WISSENTEILEN
„Komplexität
wird durch Microservices
verlagert, nicht verringert!
by Lars Röwekamp

114. #WISSENTEILEN

115. #WISSENTEILEN

116. #WISSENTEILEN
? ? ?
@ArneLimburg
@_openknowledge

117. #WISSENTEILEN
Getting started ...
.
MicroProfile.io
bit.ly/MicroProfileForum
github.com/microprofile/microprofile-samples

118. #WISSENTEILEN
KONTAKT
ARNE LIMBURG
ENTERPRISE ARCHITECT
arne.limburg@openknowledge.de
+49 (0)441 4082 – 0
@ArneLimburg
@_openknowledge
OFFENKUNDIGGUT

119. #WISSENTEILEN
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