一、Java如何實現云原生應用？

傳統的 Java 框架（如 Spring Boot）雖然功能強大，但在云原生場景下可能顯得笨重。以下是一些更適合云原生的輕量級框架：

Quarkus(推薦)

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• 專為云原生和 Kubernetes 設計的 Java 框架。
• 支持 GraalVM 原生鏡像，啟動速度快，內存占用低。
• 與 Kubernetes、OpenShift 等云原生平臺深度集成。

Micronaut

• 另一個輕量級框架，專注于快速啟動和低內存占用。
• 支持 GraalVM 原生鏡像。
• 提供了對微服務、函數計算和云原生環境的支持。

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二、Java 云原生實戰

接下來，我們將從零開始，開發一個簡單的Java云原生應用，并將其打包發布到本地Docker。

環境準備

• 操作系統：Windows 11
• 開發工具：IntelliJ IDEA
• 框架：Quarkus
• 容器工具：Docker Desktop for Windows

步驟 1：創建Quarkus項目

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1. 打開IntelliJ IDEA，點擊“New Project”。
2. 選擇“Quarkus”作為項目類型，點擊“Next”。
3. 輸入項目名稱（例如quarkus-demo-mvn），選擇項目路徑，點擊“Create”。
4. 在依賴選擇頁面，勾選“REST””，點擊“Finish”。

完成后可以看到目錄結構如下，除了多了個 docker 目錄其它和 springboot 是一樣的。

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后面會具體介紹 docker 目錄下幾個文件的區別。

步驟 2：編寫代碼

1. 在src/main/java目錄下，找到自動生成的ExampleResource.java文件。
2. 修改代碼如下：

package com.hanko;import jakarta.ws.rs.GET;
import jakarta.ws.rs.Path;
import jakarta.ws.rs.Produces;
import jakarta.ws.rs.core.MediaType;@Path("/hello")
public class ExampleResource {@GET@Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)public String hello() {return "Hello from Quarkus REST";}
}

可以看到代碼和我們以前不一樣的地方就是：

• 沒有引用 spring 相關依賴
• 注解使用的與 springboot 不一樣
• 可以看到它引用的都是 jakarta.ws.rs 的依賴也就是JAX-RS（Java API for RESTful Web Services）它是 Java 中用于開發和實現 RESTful Web 服務 的標準 API。它是 Jakarta EE（原 Java EE）的一部分，提供了一套基于注解的編程模型，使得開發者可以輕松地將 Java 類暴露為 RESTful 資源。
• quarkus 項目沒有 SpringBootApplication 注解的啟動類

步驟 3：本地運行

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1. 一般 IDEA 創建的項目在 IDEA 最上面會有 quarkus logo 點擊小三角就可以啟動項目。
2. 打開瀏覽器，訪問http://localhost:8080/，你會看到頁面顯示“Hello, Quarkus!”。

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1. 點/hello 也就是我們代碼中實現的 rest 服務

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p.s. quarkus 項目還有個比較優秀的功能就是默認就支持熱加載，我們修改代碼后不需要像 springboot 項目一樣手動重啟才生效。

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修改代碼后，在瀏覽器訪問服務時，到達代碼時就會觸發熱加載，此次熱加載啟動只花了 0.429 秒。

關于啟動這塊，還有沒有其它的啟動方式呢？當然通過命令行或 maven 都是可以的，如

quarkus:dev

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步驟 4：打包 quarkus 項目

一般打包為 quarkus 項目要分成使用本地 GraalVM 與不使用本地 GraalVM

• 使用本地GraalVM

./mvnw package -Dnative
#mvn或mvnw都可以打包，使用mvnw還需要執行mvn wrapper:wrapper安裝

這種比較麻煩的就是安裝GraalVM 與Visual Studio。

GraalVM 的 native-image 工具依賴于 Visual Studio 的 C++ 編譯器 (cl.exe) 和相關的構建工具。

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就是還需要安裝這些，安裝完還需要配置 include、lib 環境變量。

• 不使用本地GraalVM

Quarkus 會在 Docker 容器內完成所有操作

這種方式就簡單多了，把本地可遠程 docker 啟動后，在 idea 里配置好

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通過命令行

./mvnw package -Dquarkus.container-image.build=true

如果你不想用命令行的話也可以選擇使用 idea 來打包，就是直接使用生命周期中的 package

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至于-Dquarkus.container-image.build=true 這個參數就可以放到項目中的 pom.xml 中去

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pom.xml

<properties><skipITs>true</skipITs><quarkus.native.container-build>true</quarkus.native.container-build><quarkus.native.enabled>true</quarkus.native.enabled>
</properties>

就可以直接打包好了

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可以看到我已經打包完成，就是這個文件。看到這個 xx-runner 文件就說明已經成功了

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步驟 5：生成Docker鏡像

這時就要使用項目中的幾個 dockerfile 文件

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• Dockerfile.jvm 適合傳統的 Java 應用，兼容性好，構建速度快。
• Dockerfile.native 適合云原生場景，啟動速度快，內存占用低。
• Dockerfile.native-micro 在 Dockerfile.native 的基礎上進一步優化了鏡像大小和安全性，適合對容器化部署有更高要求的場景。

p.s. 這幾個文件中的配置是直接 copy target 目錄文件，所以我們要把 docker 目錄中的這幾個文件先拷貝到項目的根目錄下，如上圖。

打鏡像時，直接在文件上右鍵運行就可以了，當然你也可以修改一下配置，比如給鏡像增加個名稱

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這就是三個 Dockerfile 配置文件對應生成的 docker 鏡像文件

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可以看到傳統的大小為 413M，而原生的可以達到 79M，縮小 5 倍多。之前很多人抱怨 springboot 太大，打成 docker 就更大了，這回 quarkus 成為你們的福音了。

我們再來啟動 demo-native-micro 鏡像試試，點擊小三角后，展開設置界面設置個宿主機的端口

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已經啟動了

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訪問方式，應用正常

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到這里就完成了。

通過這個教程，我們從零開始創建了一個簡單的Java云原生應用，并將其打包發布到本地Docker。整個過程非常簡單，但涵蓋了云原生開發的核心步驟：選擇輕量級框架、編寫代碼、容器化部署。

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