譯者：陳峻
長期以來，Spring框架一直主導著後端Java的開發，但是以Micronaut、Quarkus、以及Dropwizard為代表的新型雲原生Java框架正在不斷流行。其中，Micronaut是一種令人耳目一新的替代方案。它是由構建Grails（譯者注：Grails是一套用於快速Web應用開發的開源框架）的團隊，專為現代化架構而設計開發的。
本文先介紹Micronaut的基本特點，然後從一個簡單的基於RESTful API的應用開始，將其重構為反應式非阻塞IO（reactive non-blocking IO，NIO），並介紹Micronaut如何支持基於微服務和無服務器架構的雲原生開發。
Micronaut的特徵
Micronaut提供了從Spring和Grails等傳統框架處繼承來的大量優勢，其中的一項被稱為“原生雲原生（natively cloud native）”，即：為雲環境從頭開始構建。它的雲原生能力包括：環境檢測、服務發現、以及分佈式跟蹤等。
同時，Micronaut提供了一個全新的控制反轉（inversion-of-control，IoC）容器。該容器能夠使用提前（ahead-of-time，AoT）編譯，來加快啟動速度。此處的AoT是指，啟動時間不會隨著代碼庫的增多而增加。這對於無服務器和基於容器的部署來說，是尤其重要的。畢竟，在這些部署中，節點通常會按需進行關閉和啟動。
作為一個多語言JVM框架，Micronaut目前支持Java、Groovy和Kotlin，並且即將支持Scala。
此外，Micronaut也支持響應式編程。開發人員可以在該框架內，使用ReactiveX或Reactor。其實，從 2021年7月發佈的Micronaut 3開始，Reactor已被推薦使用了。值得注意的是，其新版本並沒有將響應式庫作為傳遞式依賴項。
1.開始使用Micronaut
我們可以通過SDKMan，將Micronaut輕鬆地安裝在包括Linux和macOS在內的任何基於Unix的系統上。如果您使用的是Windows，那麼請下載Micronaut的二進制文件，並將其添加到合適的路徑中。
在安裝完成後，您可以在命令行中看到mn工具的提示符。也就是說，通過打開一個Shell，並定位到合適的位置，您便可以鍵入：mn create-app micronaut-idg --build maven。
Micronaut通過包裝器（wrapper）來支持Gradle和Maven。這免去了自行安裝和構建工具的繁瑣。注意，如果您喜歡使用Gradle的話，請不要在上述命令中使用--build maven。
如果您使用mvnw mn:run命令來運行服務器，並在瀏覽器中輸入http://localhost:8080/，那麼您可能會看到一個默認為“未找到（not found）”的JSON響應。對此，讓我們來研究一下該示例項目的佈局。它是一個標準的Maven項目。其main類位於src/main/java/micronaut/idg/Application.java中。請注意，該main類是以一個嵌入式服務器運行的。當您更改代碼時，Micronaut開發服務器會自動更新正在運行的應用程序。
2.添加一個Micronaut控制器
就像在Spring的MVC 中一樣，您可以添加各種控制器類（controller class），將URL映射到代碼處理器（handler）上。例如，您可以在src/main/java/micronaut/idg/controller/SimpleController上添加一個類。如下面的清單1所示，我們使用該控制器來創建一個文本響應。
清單1. 使用Micronaut控制器
複製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"; } }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.如下面的清單2所示，它能夠容易地返回一個JSON格式的響應。
清單2. JSON格式的響應
複製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; } }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.
清單2演示了Micronaut針對@Get註解的produces參數所進行的智能處理。在這種情況下，它會發送我們已設置好的JSON格式的響應。
3.添加Micronaut服務層
由於能夠預運行，因此Micronaut的IoC實現在底層是唯一的。當然，它仍然屬於CDI（Contexts and Dependency Injection，上下文和依賴注入）規範的完整實現。這就意味著您可以使用從Spring中（如@Inject）獲悉的所有類似DI的註釋。
在下面的清單3中，我們將連接一個服務層的bean，以提供消息。在實際的應用程序中，這個類可以通過一個數據訪問bean，來調用數據存儲或其他遠程的API。例如，我們可以創建一個src/main/java/micronaut/idg/service文件夾，並添加如清單3所示的兩個文件——一個接口(Simple)、及其實現(SimpleService)。
清單3. 創建一個簡單的服務層bean
複製// 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"; } }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.
現在，您可以通過將服務注入在清單1中創建的SimpleController服務，來使用新的服務層。下面的清單4展示了Constructor的注入。
清單4. 將服務bean注入控制器
複製@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; } }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.
關鍵性任務是在註釋1處完成的，其中服務bean是按照名稱完成了連接。至此，如果您去訪問http://localhost:8080/simple，就能夠看到來自服務層的響應：{"message":"A simple service message"}。
4.使用Micronaut的反應式NIO
接下來，讓我們來討論Micronaut與Reactor的結合使用。在這種情況下，我們將重構當前的應用程序，以使用Reactor和非阻塞IO。該應用程序雖然仍執行相同的任務，但是在後臺會使用非阻塞棧——Reactor和Netty。
如前文所述，Micronaut 3默認是不包含響應式庫的，因此，正如下面的清單5所示，我們首先需要將Reactor核心添加到Maven的POM處。
清單5. 將Reactor添加到pom.xml
複製<dependency> <groupId>io.projectreactor</groupId> <artifactId>reactor-core</artifactId> <version>3.4.11</version> </dependency>1.2.3.4.5.
如下面的清單6所示，您可以對返回的SimpleController進行修改。
清單6. 使控制器非阻塞
複製import reactor.core.publisher.Mono; //... @Get public Mono<map> index(） { Map msg = new HashMap(）; msg.put("message", simpleService.getMessage(））; return Mono.just(msg）; } }1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.
如您所見，我們只是使用Reactor的Mono類，包裝了相同的返回類型（即，string/strin的映射）。
在反應方式中，由於使用遠程服務也能夠得到類似的支持，因此您完全可以在非阻塞IO上運行應用程序。
5.使用Micronaut的CLI創建新的組件
您也可以使用Micronaut的命令行工具（CLI），來stub out各種組件。例如，如果你想添加一個新的控制器，那麼可以使用命令：mn add-controller MyController。如下面的清單7所示，它將輸出一個新的控制器、及其對應的測試。
清單7. 使用Micronaut命令行創建一個新的控制器
複製mn create-controller MyController | Rendered controller to src/main/java/micronaut/idg/MyControllerController.java | Rendered test to src/test/java/micronaut/idg/MyControllerControllerTest.java1.2.3.
6.使用Micronaut進行雲原生開發
如前文所述，Micronaut是為雲原生微服務和無服務器的開發而構建的。Micronaut支持一種所謂聯合（federation）的雲原生概念。此處的聯合是指，幾個較小的應用程序共享相同的設置，並且可以實現串聯部署。這聽起來像極了微服務架構，其目的就是為了使得微服務的開發更簡單，並能夠保持可管理性。
此外，Micronaut還可以輕鬆地針對雲環境實現部署。如下面的清單8 所示，您可以部署Google Cloud Platform（GCP）的Docker存儲庫。
清單8. 使用GCP的Docker存儲庫部署Micronaut應用
複製./mvnw deploy \ -Dpackaging=docker \ -Djib.to.image=gcr.io/my-org/my-project:latest1.2.3.
在這種情況下，該項目會被作為Docker鏡像，推送到GCP的Docker存儲庫處。請注意，我們在此用到了Jib Maven插件。它能夠將Java項目轉換為Docker鏡像，而無需您創建實際的Docker文件。
此外，我們已經將Docker標識為帶有-Dpackaging=docker的打包工具，一旦打包完成，您便可以像下面的清單9那樣，使用GCP命令行工具，去部署自己的項目。
清單9. 從命令行處運行Docker鏡像
複製gcloud run deploy \ --image=gcr.io/my-org/my-project:latest \ --platform managed \ --allow-unauthenticated1.2.3.4.
Micronaut支持的另一種雲原生功能是：跟蹤。例如，Micronaut通過各種註釋，使得啟用Jaeger的分佈式跟蹤，變得相當簡單。
如下面的清單10所示，我們可以將Jaeger配置為跟蹤微服務應用程序application.xml文件中的所有請求。
清單10. application.xml中的Jaeger配置
複製tracing: jaeger: enabled: true sampler: probability: 11.2.3.4.5.
7.小結
Micronaut提供了一系列非常適合雲原生和微服務開發的功能。同時，該框架更適合讓傳統的、基於API的開發，變得簡單明瞭。此外，它還可以與反應式NIO的Reactor和Netty進行很好的集成。