译者 | 陈峻
审校 | 孙淑娟
长期以来，Spring框架一直主导着后端Java的开发，但是以Micronaut、Quarkus、以及Dropwizard为代表的新型云原生Java框架正在不断流行。其中，Micronaut是一种令人耳目一新的替代方案。它是由构建Grails（译者注：Grails是一套用于快速Web应用开发的开源框架）的团队，专为现代化架构而设计开发的。
本文先介绍Micronaut的基本特点，然后从一个简单的基于RESTful API的应用开始，将其重构为反应式非阻塞IO（reactive non-blocking IO，NIO），并介绍Micronaut如何支持基于微服务和无服务器架构的云原生开发。
Micronaut的特征
Micronaut提供了从Spring和Grails等传统框架处继承来的大量优势，其中的一项被称为“原生云原生（natively cloud native）”，即：为云环境从头开始构建。它的云原生能力包括：环境检测、服务发现、以及分布式跟踪等。
同时，Micronaut提供了一个全新的控制反转（inversion-of-control，IoC）容器。该容器能够使用提前（ahead-of-time，AoT）编译，来加快启动速度。此处的AoT是指，启动时间不会随着代码库的增多而增加。这对于无服务器和基于容器的部署来说，是尤其重要的。毕竟，在这些部署中，节点通常会按需进行关闭和启动。
作为一个多语言JVM框架，Micronaut目前支持Java、Groovy和Kotlin，并且即将支持Scala。
此外，Micronaut也支持响应式编程。开发人员可以在该框架内，使用ReactiveX或Reactor。其实，从 2021年7月发布的Micronaut 3开始，Reactor已被推荐使用了。值得注意的是，其新版本并没有将响应式库作为传递式依赖项。
1.开始使用Micronaut
我们可以通过SDKMan，将Micronaut轻松地安装在包括Linux和macOS在内的任何基于Unix的系统上。如果您使用的是Windows，那么请下载Micronaut的二进制文件，并将其添加到合适的路径中。
在安装完成后，您可以在命令行中看到mn工具的提示符。也就是说，通过打开一个Shell，并定位到合适的位置，您便可以键入：mn create-app micronaut-idg --build maven。
Micronaut通过包装器（wrapper）来支持Gradle和Maven。这免去了自行安装和构建工具的繁琐。注意，如果您喜欢使用Gradle的话，请不要在上述命令中使用--build maven。
如果您使用mvnw mn:run命令来运行服务器，并在浏览器中输入http://localhost:8080/，那么您可能会看到一个默认为“未找到（not found）”的JSON响应。对此，让我们来研究一下该示例项目的布局。它是一个标准的Maven项目。其main类位于src/main/java/micronaut/idg/Application.java中。请注意，该main类是以一个嵌入式服务器运行的。当您更改代码时，Micronaut开发服务器会自动更新正在运行的应用程序。
2.添加一个Micronaut控制器
就像在Spring的MVC 中一样，您可以添加各种控制器类（controller class），将URL映射到代码处理器（handler）上。例如，您可以在src/main/java/micronaut/idg/controller/SimpleController上添加一个类。如下面的清单1所示，我们使用该控制器来创建一个文本响应。
清单1. 使用Micronaut控制器
package micronaut.idg.controller;
import io.micronaut.http.MediaType;
import io.micronaut.http.annotation.Controller;
import io.micronaut.http.annotation.Get;
@Controller("/simple"）
public class SimpleController {
@Get(produces = MediaType.TEXT_PLAIN）
public String index(） {
return "A Simple Endpoint";
}
}
如下面的清单2所示，它能够容易地返回一个JSON格式的响应。
清单2. JSON格式的响应
package micronaut.idg.controller;
import io.micronaut.http.MediaType;
import io.micronaut.http.annotation.Controller;
import io.micronaut.http.annotation.Get;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
@Controller("/simple"）
public class SimpleController {
@Get(produces = MediaType.APPLICATION_JSON）
public Map index(） {
Map msg = new HashMap(）;
msg.put("message", "A simple message"）;
return msg;
}
}
清单2演示了Micronaut针对@Get注解的produces参数所进行的智能处理。在这种情况下，它会发送我们已设置好的JSON格式的响应。
3.添加Micronaut服务层
由于能够预运行，因此Micronaut的IoC实现在底层是唯一的。当然，它仍然属于CDI（Contexts and Dependency Injection，上下文和依赖注入）规范的完整实现。这就意味着您可以使用从Spring中（如@Inject）获悉的所有类似DI的注释。
在下面的清单3中，我们将连接一个服务层的bean，以提供消息。在实际的应用程序中，这个类可以通过一个数据访问bean，来调用数据存储或其他远程的API。例如，我们可以创建一个src/main/java/micronaut/idg/service文件夹，并添加如清单3所示的两个文件——一个接口(Simple)、及其实现(SimpleService)。
清单3. 创建一个简单的服务层bean
// Simple.java
package micronaut.idg.service;
public interface Simple {
public String getMessage(）;
}
// SimpleService.java
package micronaut.idg.service;
import jakarta.inject.Singleton;
@Singleton
public class SimpleService implements Simple {
public String getMessage(）{
return "A simple service message";
}
}
现在，您可以通过将服务注入在清单1中创建的SimpleController服务，来使用新的服务层。下面的清单4展示了Constructor的注入。
清单4. 将服务bean注入控制器
@Controller("/simple"）
public class SimpleController {
@Inject
private final Simple simpleService;
public SimpleController(@Named("simpleService"） Simple simple） { //（1）
thi.simpleService = simple;
}
@Get(produces = MediaType.APPLICATION_JSON）
public Map index(） {
Map msg = new HashMap(）;
msg.put("message", simpleService.getMessage(））;
return msg;
}
}
关键性任务是在注释1处完成的，其中服务bean是按照名称完成了连接。至此，如果您去访问http://localhost:8080/simple，就能够看到来自服务层的响应：{"message":"A simple service message"}。
4.使用Micronaut的反应式NIO
接下来，让我们来讨论Micronaut与Reactor的结合使用。在这种情况下，我们将重构当前的应用程序，以使用Reactor和非阻塞IO。该应用程序虽然仍执行相同的任务，但是在后台会使用非阻塞栈——Reactor和Netty。
如前文所述，Micronaut 3默认是不包含响应式库的，因此，正如下面的清单5所示，我们首先需要将Reactor核心添加到Maven的POM处。
清单5. 将Reactor添加到pom.xml
<dependency>
<groupId>io.projectreactor</groupId>
<artifactId>reactor-core</artifactId>
<version>3.4.11</version>
</dependency>
如下面的清单6所示，您可以对返回的SimpleController进行修改。
清单6. 使控制器非阻塞
import reactor.core.publisher.Mono;
//...
@Get
public Mono<map> index(） {
Map msg = new HashMap(）;
msg.put("message", simpleService.getMessage(））;
return Mono.just(msg）;
}
}
如您所见，我们只是使用Reactor的Mono类，包装了相同的返回类型（即，string/strin的映射）。
在反应方式中，由于使用远程服务也能够得到类似的支持，因此您完全可以在非阻塞IO上运行应用程序。
5.使用Micronaut的CLI创建新的组件
您也可以使用Micronaut的命令行工具（CLI），来stub out各种组件。例如，如果你想添加一个新的控制器，那么可以使用命令：mn add-controller MyController。如下面的清单7所示，它将输出一个新的控制器、及其对应的测试。
清单7. 使用Micronaut命令行创建一个新的控制器
mn create-controller MyController
| Rendered controller to src/main/java/micronaut/idg/MyControllerController.java
| Rendered test to src/test/java/micronaut/idg/MyControllerControllerTest.java
6.使用Micronaut进行云原生开发
如前文所述，Micronaut是为云原生微服务和无服务器的开发而构建的。Micronaut支持一种所谓联合（federation）的云原生概念。此处的联合是指，几个较小的应用程序共享相同的设置，并且可以实现串联部署。这听起来像极了微服务架构，其目的就是为了使得微服务的开发更简单，并能够保持可管理性。有关联合服务的更多信息，请参阅Micronaut的相关文档。
此外，Micronaut还可以轻松地针对云环境实现部署。如下面的清单8 所示，您可以部署Google Cloud Platform（GCP）的Docker存储库。
清单8. 使用GCP的Docker存储库部署Micronaut应用
./mvnw deploy \
-Dpackaging=docker \
-Djib.to.image=gcr.io/my-org/my-project:latest
在这种情况下，该项目会被作为Docker镜像，推送到GCP的Docker存储库处。请注意，我们在此用到了Jib Maven插件。它能够将Java项目转换为Docker镜像，而无需您创建实际的Docker文件。
此外，我们已经将Docker标识为带有-Dpackaging=docker的打包工具，一旦打包完成，您便可以像下面的清单9那样，使用GCP命令行工具，去部署自己的项目。
清单9. 从命令行处运行Docker镜像
gcloud run deploy \
--image=gcr.io/my-org/my-project:latest \
--platform managed \
--allow-unauthenticated
Micronaut支持的另一种云原生功能是：跟踪。例如，Micronaut通过各种注释，使得启用Jaeger的分布式跟踪，变得相当简单。
如下面的清单10所示，我们可以将Jaeger配置为跟踪微服务应用程序application.xml文件中的所有请求。
清单10. application.xml中的Jaeger配置
tracing:
jaeger:
enabled: true
sampler:
probability: 1
7.小结
Micronaut提供了一系列非常适合云原生和微服务开发的功能。同时，该框架更适合让传统的、基于API的开发，变得简单明了。此外，它还可以与反应式NIO的Reactor和Netty进行很好的集成。
原文链接：https://www.infoworld.com/article/3658968/intro-to-micronaut-a-cloud-native-java-framework.html
译者介绍
陈峻 （Julian Chen），51CTO社区编辑，具有十多年的IT项目实施经验，善于对内外部资源与风险实施管控，专注传播网络与信息安全知识与经验；持续以博文、专题和译文等形式，分享前沿技术与新知；经常以线上、线下等方式，开展信息安全类培训与授课。
