【JJUG CCC 2019 Fall】JavaオンプレシステムをAKS + Quarkusに移行した話

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Java オンプレシステムを  AKS + Quarkus に移行した話  #jjug #jjug_ccc #ccc_m4a    髙市智章 (Tomoaki Takaichi)  Nov, 23, 2019【東京】JJUG CCC 2019 Fall 

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自己紹介  @Takaichi00    tomoaki.takaichi.5  ・髙市智章（タカイチトモアキ）  ・ソフトバンク株式会社入社3年目   ・Java でのシステム開発  ・アジャイル開発実践  ・iTunes カード販売システム  ・ソフトバンクショップ向けシステム     

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目次  ❏ Quarkus とは？  ❏ Quarkus 採用の背景  ❏ Quarkus と Thorntail (Wildfly Swarm)   ❏ Quarkus のサンプル  ❏ 実開発ではまったポイント 

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目次  ❏ Quarkus とは？  ❏ Quarkus 採用の背景  ❏ Quarkus と Thorntail (Wildfly Swarm)   ❏ Quarkus のサンプル  ❏ 実開発ではまったポイント 

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Quarkus とは  ❏ GraalVM 内のコンパイラを用いて実行可能なネイティブバイナリを生成し、コンテナ化できる webフレームワーク  ❏ Red Hat 社がスポンサーの OSS プロジェクト 

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Quarkus 触ったことありますか？  Quarkus で開発していますか？  ご質問 

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❏ JavaEE の API を用いて簡単に Native Image 化でき、かつ高速起動と低容量が実現できる  ❏ Quarkus では CDI 実装として、ビルド時にバイトコードを生成し、最適化する「arc」を使用している。よって java -jar での起動も高速。(しかし CDI のすべての機能を実装しているわけではない)  ❏ 「arc」の制限についてはこちらを参考    Quarkus の特徴 

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目次  ❏ Quarkus とは？  ❏ Quarkus 採用の背景  ❏ Quarkus と Thorntail (Wildfly Swarm)   ❏ Quarkus のサンプル  ❏ 実開発ではまったポイント 

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❏ 仮説検証型のシステム開発を行うなかで、オンプレの弱点が気になるようになってきた ❏ もっと早く環境構築したい / 不要になったらすぐ破棄したい ❏ ⇒ クラウドの採用 ❏ カンバンツールとして Azure DevOps を採用していた ❏ Azure Pipelines, Azure Repos などのツールチェーンは使いこなせていなかったコンテナ化の背景 ~ クラウドの採用 ~  クラウドは Azure に決定！

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❏ システム特性的に、Kubernetes との相性が良かった ❏ 「Kubernetes の導入時に考えるべきこと」(寺田佳央さんのブログ) ❏ 変更が頻繁に行われることが予想される ❏ 大量の CPU, メモリのリソースを消費しない ❏ Kubernetes の熱狂性、将来性 ❏ エンジニアのモチベーション UP ❏ MS 社とのハックフェストの開催 ❏ Azure, AKS の十分なサポートが得られる環境コンテナ化の背景 ~ AKS の採用~  ⇒ コンテナ化の必要性

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❏ Spring や従来の JVM フレームワークはリフレクションや実行時のアノテーション解析などを中心として構築されているため、高速起動と低メモリ消費の両立は難しい ❏ 例えば Micronaut はフレームワークレベルでリフレクションの利用を制限し、アノテーションなどをコンパイル時に解決することで、高速起動と低メモリ消費を実現 ❏ ⇒ コンテナ化を前提としたフレームワークが必要 ❏ 参考資料: Micronaut 1.0への道 - JVMベースのフルスタックフレームワーク従来の JVM フレームワークの課題 

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❏ Micronaut ❏ クラウドネイティブなサーバレスアプリケーションをJava や Groovy、Kotlin で記述可能な、JVM ベースのフルスタックフレームワーク ❏ Grails の作者である Graeme Rocher 氏がプロダクトのリーダー ❏ Helidon ❏ Netty を搭載した、マイクロサービスを作成するための Java ライブラリコレクション ❏ Project Helidon という名前で Oracle が公開しているOSS コンテナ化を前提としたフレームワーク 

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❏ JavaEE との親和性 ❏ JavaEE でのシステム開発経験があった ❏ 学習コスト、心理的障壁の少なさ ❏ native-image を前提としたフレームワークである ❏ Micronaut は Spring のような使い勝手の良さが特徴で、ドキュメントも豊富 ❏ しかし今回は上記理由を優先して見送り ❏ Helidon は Microprofile の仕様をサポートする Helidon SE では GraalVM の native-image の利用をサポートしていないため見送り Quarkus 採用の理由 

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目次  ❏ Quarkus とは？  ❏ Quarkus 採用の背景  ❏ Quarkus と Thorntail (Wildfly Swarm)   ❏ Quarkus のサンプル  ❏ 実開発ではまったポイント 

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Thorntail (Wildfly Swarm) で開発されたことありますか？   ご質問 

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❏ Wildfly を取り込んで実行可能 jar (Uber-Jar) を生成できる Java EE 対応のフレームワーク ❏ Red Hat 社が提供し、現在 2.x 系と 4.x 系のバージョンが存在 Thorntail (Wildfly Swarm)  

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❏ Quarkus の登場に伴い、次期メジャーバージョンの開発は終了 ❏ 2019/03/11 に発表された Thorntail のブログにて「Quarkus の登場にとても興奮している」「Quarkus は Thorntail 4.x 以上のものだ」との記載 Thorntail (Wildfly Swarm) の今後  ⇒ Red Hat 系で Java EE や Microprofile を利用する場合は Quarkus を使いましょう！

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目次  ❏ Quarkus とは？  ❏ Quarkus 採用の背景  ❏ Quarkus と Thorntail (Wildfly Swarm)   ❏ Quarkus のサンプル  ❏ 実開発ではまったポイント 

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実際に開発しているコードをもとにしたサンプルを公開予定  (絶賛作成中!)  ❏ クリーンアーキテクチャを意識した実装  ❏ @QuarkusTest を使って DI をモックした Controller のテスト (Spring の mockMvc を意識)  ❏ H2 Database を使ったデータアクセスの単体テストなど...  https://github.com/Takaichi00/quarkus-sample Quarkus サンプルコード  QUARKUS - CREATING YOUR FIRST APPLICATION

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Spring との起動時間の比較  ❏ 現在開発しているシステムの概略図 ❏ 画面は Spring Boot によるサーバーサイドレンダリング、Backend API として Quarkus を採用外部 API 

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Spring との起動時間の比較  ❏ 現在開発している Spring のプロジェクトと Quarkus のプロジェクトの比較 (ローカル PC で検証 ) ❏ Spring では画面の実装があるため単純比較は難しいが、 java -jar の起動は 5s ほど Quarkus が早い Quarkus Spring コード行数 5,989 3,692 コンテナサイズ 157 MB 174 MB java -jar の起動時間 1.3 s - 1.5 s 6.0 s - 6.5 s

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目次  ❏ Quarkus とは？  ❏ Quarkus 採用の背景  ❏ Quarkus と Thorntail (Wildfly Swarm)   ❏ Quarkus のサンプル  ❏ 実開発ではまったポイント 

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Native Image 化の断念  ❏ 導入検証時、GraalVM のネイティブコンパイルのタイミングで SSL 関連のエラーが発生  ❏ SunEC ライブラリという暗号化を行うライブラリが extention を追加しないと有効にならない (参考サイト)  ❏ その他にも、ネイティブコンパイルにはビルド時に存在しないクラスをリフレクションできないなどの制約がある  ❏ これらの制約から jar として起動することに決定  ❏ それでも JavaEE ランタイムのビルド時最適化を実装しているため起動は速い！   

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Uber-Jar 作成時の注意  ❏ Qurakus では pom.xml に設定を加えることで Uber-Jar の作成も可能  ❏ しかし、jar の中には署名 jar が含まれており、それを除外しないと起動時にエラーが発生することがある (参考サイト)

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❏ システム連携のため、 Apache CXF で SOAP クライアントを実装。しかし Uber-Jar で起動すると、Web サービス呼び出し時に NullPointerException が発生してしまう (参考サイト)  ❏ Qurakus は独自プラグインで Uber-Jar を生成しているため、 Uber-Jar に設定ファイルが入らないことが原因  ❏ よって Apache CXF が正式対応されるまで Uber-Jar の生成は断念  Uber-Jar の断念 

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SQL Database との相性  ❏ Azure を利用するため、DB は SQL Database を採用  ❏ しかし Native Query を利用すると Dialect Error が発生し、 JPQL を利用すると問題は解決する  ❏ しかし JPQL を利用すると JPA 特有の実装 (主キー前提、 @OneToMany など ) が生じてしまい、DB のスキーマも JPA に依存した設計となってしまうという課題  ❏ MyBatis などの O/R Mapper などがサポートされると嬉しい 

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Quarkus での画面サポート  ❏ Quarkus では JSP のサポートがされておらず、今後もサポートされる予定は無いとのこと ❏ Unable to forward from a JAX-RS service to JSP #1911 ❏ 一方で Micronaut は Thymeleaf に対応している

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Quarkus のバージョンアップ対応  ❏ マイナーバージョンアップが約9日に1回行われるため、定期的なバージョンアップを行っている  ❏ 現在の最新バージョンは 0.28.1 で、プロジェクトでも同じバージョンを使用  ❏ xml を処理したいので JAXB を使いたい... バージョンアップしたら JAXB がサポートされた！ということも  ❏ 公式アナウンスで 1.0 のリリースが発表された  ❏ 現在 1.0.0.CR2 が公開中  ❏ 1.0.0.Final が 2019/11/25(月) にリリース予定！ 

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❏ native-image でなくても java -jar の起動も高速  ❏ JavaEE 経験がある開発者との親和性が高い  ❏ Spring API も一部サポートされている  ❏ Spring Web, Spring DI, Spring Data がサポート  ❏ 既存アプリケーションでも徐々に Quarkus に移行するといった方法が選択できるのでは  まとめ 

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❏ native-image での商用稼働はこれからのチャレンジ  ❏ 開発チームに、頻繁な更新への対応や未知な問題に遭遇しても対応できる余裕とスキルセットが必要  ❏ 使いこなすには MicroProfile の仕様理解も必要  ❏ Spring の MockMvc のような柔軟なテストはできない  ❏ 文献が少ない (日本語は特に...) まとめ 

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みなさんもぜひ Quarkus を使いましょう！！  そして情報発信してくれると嬉しいです！！さいごに 

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ご清聴ありがとうございました 