Cette annonce a provoqué un séisme au sein de la communauté Java et a levé de grandes interrogations sur l’avenir de la plateforme, sur le positionnement du projet Eclipse MicroProfile et sur l’état d’avancement de cette transition.
Comme chaque année DocDoku1 était présent à l’EclipseCon France 2018, rendez-vous annuel de la communauté Eclipse à Toulouse.
Comme à chaque fois un thème est à l’honneur. Cette année il était légitime que ce soit le tour de la plateforme «entreprise» pour Java d’être sous le feu des projecteurs.
Étant moi même à l’affût d’information sur l’avenir de cette plateforme, j’ai profité de l’unique journée à laquelle j’ai pu venir, pour me concentrer sur JakartaEE et MicroProfile.
JakartaEE
JakartaEE
Pourtant à la fin de l’année 2017 la fondation Eclipse avait annoncé la création du projet Eclipse Enterprise for Java (EE4J).
EE4J ou JakartaEE ?
Eclipse Enterprise for Java [5] est le projet «chapeau» pour tout ce qui concerne les technologies JavaEE, c’est à dire les API mais aussi les implémentations de référence transférées aussi par Oracle.
Eclipse JakartaEE Platform [6] est donc un sous-projet de EE4J qui reprend ce qu’était la spécifiaction de la plate-forme JavaEE : la définition d’un environnement d’exécution résultant de l’agrégation d’un ensemble spécifications d’API.
On trouve naturellement par ailleurs un sous-projet pour chaque API (Servlet, EJB, …) mais aussi les implémentations de références développées au sein de la fondation Eclipse ou par Oracle comme Yasson, EclipseLink, Glassfish, Grizzly, Jersey, …
Où en est la transition ?
Tout d’abord la procédure de transfert est longue car Oracle doit faire des vérifications (propriété intellectuelle, licence, …) pour chaque élément transféré.
En outre, les CTS2/TCK3 d’Oracle ne sont pas libres.
Nous apprenons que la transition se fera en plusieurs étapes :
- Rendre JakartaEE 8 officiellement compatible avec JavaEE 8.C’est à dire obtenir une implémentation de référence JakartaEE qui passe les CTS/TCK actuels d’Oracle.
- Fournir des CTS/TCK libres pour JakartaEE et s’assurer que l’implémentation de référence JakartaEE passe avec succès ces tests.
- Une fois ces deux objectifs atteints JakartaEE pourra évoluer selon le processus normal de la fondation Eclipse.
En regardant l’état d’avancement on peut voir que la migration d’une bonne partie des projets est déjà bien avancée.
Un point sur les licences
Le système actuel de licence d’Oracle (CDDL4 et GPL5v2 des spécifications, API et RI ; TLDA6 pour l’usage des TCK et de la marque JavaEE) vont également changer en Eclipse Public License (EPLv2)
Comment la plateforme évoluera-t-elle ?
Les API sortent du giron de JCP7 et des JSR8 pour rejoindre le système des Working Group d’Eclipse et du processus de spécification de la fondation.
Grâce à ce changement, l’Eclipse Foundation espère une plus grande agilité et flexibilité.$
On nous indique que la stratégie d’évolution sera la standardisation a posteriori des bonnes idées qui ont fait leurs preuves à l’instar des exemples célèbres comme Hibernate, Weld, Jersey qui ont donné JPA, CDI et JAX-RS.
Notons que le JCP ne disparaît pas, il continue de fonctionner pour ce qui concerne JavaSE.
JakartaEE vs. MicroProfile
JavaEE 6 a vu l’arrivée de la notion de profil (Web Profile, Full Profile) au sein de la plateforme JavaEE. Le constat de l’époque étant que toutes les applications n’avaient pas besoin de l’ensemble des technologies de la plateforme.
Avec l’arrivée du Cloud Computing et succès des architectures micro-service (comprendre à base de VM), Eclipse MicroProfile propose une spécification de profil encore plus minimal, concurrent direct de Spring Boot [7], basé essentiellement sur les API standard CDI, JAX-RS et JSON-P auxquelles s’ajoutent quelques API nouvelles (Config, Health, Metrics, …).
MicroProfile
Eclipse MicroProfile [8] est donc une spécification alternative d’un ensemble d’API adaptées à la mise en œuvre d’applications architecturées sous forme de micro-service.
D’abord basé sur un nombre très limités d’API, la plateforme évolue comme le montre le tableau [Table:1]
| API/MicroProfile | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 2.0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CDI | 1.2 | – | – | – | – | 2.0 |
| JSON-P | 1.0 | – | – | – | – | 1.1 |
| JAX-RS | 2.0 | – | – | – | – | 2.1 |
| Config | 1.0 | – | 1.1 | 1.2 | 1.3 | – |
| Health Check | 1.0 | – | – | – | ||
| Metrics | 1.0 | 1.1 | – | – | ||
| Fault Tolerance | 1.0 | – | 1.1 | – | ||
| JWT Propagation | 1.0 | – | 1.1 | – | ||
| Open Tracing | 1.0 | 1.1 | – | |||
| Open API | 1.0 | – | – | |||
| Rest Client | 1.0 | 1.1 | – | |||
| JSON-B | 1.0 |
Une des forces des spécifications ouvertes, comme pour JEE, est de permettre de fédérer divers éditeurs. Grâce à cela il existe plusieurs implémentations de MicroProfile (voir le tableau ci-dessous).
| Éditeur | Implémentation |
|---|---|
| IBM | Open Liberty [9] |
| RedHat | WildFly Swarm [10] |
| Payara | Payara Micro [11] |
| Apache | Tomee [12] |
| Hammock | Hammock [13] |
| Kumuluz | KumuluzEE [14] |
Avec les implémentations de MicroProfile, il est possible de déployer une application de plusieurs façons :
- l’application, les dépendances et le runtime sont packagés dans un seul et même JAR exécutable.Format popularisé par Maven et Spring Boot, la taille de l’archive peut devenir si importante que cela peut poser des problèmes lors de déploiements fréquents (déploiement continu)
- L’archive JAR contient l’environnement d’exécution, l’archive WAR les ressources métier et les éventuelles dépendances tierces.Avantage, Le WAR est plus léger à déployer car il ne contient que ce qui est spécifique au métier. Cela rappelle le mode de déploiement dans un serveur JavaEE.
12-Factor Application
Pour rappel, «Application à 12 facteurs» est une méthodologie pour construire des applications SAAS9.
Les 12 facteurs en question sont:
- Une seule base de code, versionnée (Codebase)
- Déclarer explicitement et isoler les dépendances (Dependencies)
- Ne pas stocker la configuration dans le code (Config)
- Tous les services sont vus comme des ressources «tierces» (Backing services)
- Stricte séparation entre la construction, la livraison et l’exécution d’une application (Build, release,run
- Les processus d’une application sont sans-étatProcesses
- Les services (Web) sont exposés via un port réseau (Port Binding)
- L’application se décompose en processus parallèles (Concurrency)
- L’application doit pouvoir être démarrée et arrêtée à la demande (Disposability)
- Garder les environnements (développement ,recette, production) aussi similaires que possible(Dev/Prod parity)
- Les logs sont un flux d’événements indépendant de la manière dont ils sont stockés (Logs)
- Les processus d’administration doivent s’exécuter dans le même environnement que l’application (Admin Process)
La présentation d’Emily Jiang [2] nous montre comment l’association de la plateforme MicroProfile et Kubernetes permettent de mettre en œuvre une application selon ces principes.
- Codebase
- Le code source de l’application est géré par Git (sur GitHub).
- Dependencies
- La construction et la gestion des dépendances est gérée par Maven.
- Config
- Les configmaps Kubernetes et l’API Config servent à injecter les propriétés de configuration dans l’application.
- Build-Release-Run
- Une plateforme d’intégration continue prend en charge le packaging pour chaque environnement.
- Processes
- L’API REST permet de mettre en œuvre les processus sans-état
- Port Binding
- Kubernetes et l’API Config sont responsable de l’affection des ports
- Concurrency
- Le découpage en micro-services et Kubernetes permettent de gérer la mise à l’échelle
- Disposable
- L’API Fault Tolerance permet de rendre l’application résiliente aux arrêts des processus.
- Dev/Prod Parity
- Kubernetes Helm permet de s’assurer que les différents environnements sont similaires
- Logs
- ELK10 permet d’indexer et de gérer les journaux.
- Admin Process
- L’outillage standard de Kubernetes (kubectl exec) permet des déclencher les processus d’administration.
Sécurité sans-état avec JWT
La sécurité est un aspect fondamental pour les applications d’entreprise, celui-ci est d’ailleurs pris en compte dans JavaEE (avec plus ou moins de souplesse) depuis les tous débuts de la plateforme.
Les architectures micro-service («SOA avec un nom sexy» dit Jean-Louis Monteiro [3]) ne font pas exception, mais l’aspect sans-état nécessaire pour faciliter la gestion de la charge change la donne.
Jean-Louis discute des inconvénients des différentes options d’authentification et de propagation des identités:
- Basic Auth
- présente plusieurs risques car :
- – le couple login/motdepasse est envoyé à chaque requête,
- – risque d’attaque DOS du référentiel de sécurité.
- OAuth 2.0
- basé sur une paire de jetons (access/refresh) recrée au final une session HTTP côté serveur pour garder une trace des jetons générés (et confiés au client) : cela consomme de la mémoire et du temps de calcul car chaque micro-service activé doit vérifier les tokens
- JWT
- est un format de jeton similaire à SAML mais codé en JSON. Ils contiennent des informations signées et potentiellement chiffrées. Dans ce cas de figure les informations signées, donc non altérables, sont stockées côté client.
L’association JWT + OAuth 2.0 permet de réduire considérablement les ressources nécessaires côté serveur : seules des références de jeton sont conservées (pour la révocation) et chaque service peut vérifier la signature du jeton de manière autonome.
Une présentation de la mise en œuvre de se mécanisme avec l’API JWT propagation de la plateforme MicroProfile vient enfin compléter la brillante démonstration.
JakartaEE + IOT
Une démonstration concrète de la mise en œuvre de technologies JavaEE et de l’Internet des Objets.
Payara Micro [11] est une déclinaison du serveur d’application Payara Server (basé sur Glassfish), pensée pour les micro-services «conteneurisés».
Ce micro-serveur d’application est compatible MicroProfile, mais malgré sa taille (moins de 70Mo),il supporte la mise en cluster, les connecteurs JCA, le Clustering, JCache, les EJB Timer, les événements CDI distribués.
Comment obtenir un serveur d’application si léger ? En faisant l’impasse sur les API historiques les moins pertinentes pour ce genre d’application m’a-t-on indiqué.
Grâce à sa légèreté, sans trop de compromis quant aux fonctionnalités, nous assistons à la démonstration d’une application capable d’agréger des données en provenance de capteurs (d’humidité dans le cas présent) à travers des applications JavaEE déployées sur des nano-ordinateur de type RaspberryPi.
Événements CDI distribués, connecteur JCA pour des échanges de messages asynchrone (MQTT), services REST sont au rendez-vous pour démontrer que les technologies JavaEE ont aussi leur place dans le monde des ressources contraintes de l’IOT.
Kubernetes : retour d’expérience
La fondation Eclipse est en cours de migration de sa plateforme d’intégration continue depuis Cloodbees Jenkins Enterprise vers une solution basée sur un cluster Kubernetes (OpenShift).
À partir de sa propre expérience de migration, Mikaël Barbero nous présente une excellente introduction à Kubernetes [1]
Kubernetes [15] est un système Open Source d’orchestration de conteneurs (VM) permettant d’automatiser le déploiement, la configuration, la gestion et la montée en charge d’applications ou de micro-service «conteneurisés».
Contrairement à la plateforme JavaEE où le conteneur – la machine virtuelle Java – est limitée à l’exécution de bytecode, les conteneurs (machines virtuelles) gérés par Kubernetes sont plus génériques car indépendants d’un OS, d’un langage et d’une plateforme pré-définis.
Là ou les serveurs d’application JavaEE permettaient d’orchestrer des machines virtuelles Java au sein d’un cluster, des outils comme Kubernetes réalisent sensiblement le même travail avec des conteneurs Docker dans le cas présent.
On perçoit comment ont évolués les usages ces dernières années: plutôt que de dépendre des capacités d’un serveur d’application JavaEE, limitées plus ou moins au monde Java, on préfère utiliser un outillage tiers pour gérer un cluster de machines virtuelles plus générales
Conclusion
Que ne lit-on pas ici et là sur la nature «monolithique» de la plateforme JavaEE, que l’on oppose à une architecture fragmentaire des micro-services.
Pourtant JavaEE/JakartaEE ne décrit pas comment doit être implémenté l’environnement d’exécution mais défini seulement un ensemble d’API qui doit être disponible et un format de packaging. Chaque type de composant est d’ores et déjà distribuable, alors pourquoi ne pourrait-on pas voir JEE comme la définition d’une PAAS11 tout à fait capable de construire des applications à base de micro-services ?
Est-ce la difficulté de morceler la plateforme comme ce qui a été réalisé lors des premiers profils (Web et Full) ? Est-ce la nécessité de conserver une compatibilité ascendante ?
Le succès des solutions MicroProfile (ou dans une certaine mesure Springboot ou Dropwizard) nous apprend que:
- On doit pouvoir choisir les technologies strictement nécessaires à la mise en œuvre d’une application ou d’un composant applicatif.L’intégration de systèmes de modules dynamiques comme OSGI dans les implémentations des serveurs d’applications permet d’ores et déjà de ne charger en mémoire que les composants nécessaires, reste la configuration parfois complexe d’un domaine que l’on voudrait déléguer à des systèmes moins spécifiques.
- Micro-service ou pas, le contexte des applications d’entreprise nécessite de disposer de solutions pour simplifier la mise en œuvre des aspects transverses (sécurité, transaction, distribution, tolérance aux pannes, métrologie, surveillance, journalisation, …).Il suffit, pour s’en convaincre, de regarder l’évolution des API de MicroProfile. Si les nouvelles API répondent à de nouveaux usages, elles peuvent également profiter à JakartaEE, mais à ce rythme MicroProfile restera-t-il «micro» ?
- Le choix de la standardisation adoptée par Sun/Oracle ou la fondation Eclipse permet de fédérer les efforts des différents éditeurs et de favoriser la portabilité et l’interopérabilité.
Maintenant que JavaEE est en passe d’être libéré de la tutelle – soit-elle symbolique – d’Oracle, l’enthousiasme des participants à la conférence était au rendez-vous.
Grâce à la disponibilité de systèmes de virtualisation par conteneurs capables d’exécuter des composants (Java ou non); d’outils permettant la gestion d’infrastructures complexes de type Cluster ou Cloud; la modularité sera à mon avis le défi auquel devra répondre la plateforme JakartaEE, soit en intégrant ou définissant de nouveaux profils comme MicroProfile, soit plutôt en proposant une plateforme totalement modularisé pouvant être composée à la carte, à l’instar du travail réalisé sur JavaSE.
Demain, déployer une application JakartaEE consistera-t-il à découvrir à partir d’un paquetage les API utilisées, de provisionner un conteneur contenant le strict nécessaire et d’exécuter le tout ?
Merci enfin à toute l’équipe de la fondation Eclipse qui ont encore une fois réussi à organiser un événement fantastique.
Bravo à tous les conférenciers pour la variété et la qualité des présentations.
Références
- DocDoku est membre solution de la fondation Eclipse↩
- Compatibility Test Suite↩
- Tehnology Compatibility Kit↩
- Common Development and Distribution License↩
- Gnu Public License↩
- Technology License and Distribution Agreement↩
- Java Community Process↩
- Java Specification Request↩
- Software As A Service↩
- Elasticsearch, Logstash, Kibana↩
- Platform As A Service↩