云原生和微服务时代的Java EE， Microprofile和Jakarta EE

当前企业都在进行数字化转型，其中构建高效可靠易扩展的IT系统架构核心就是微服务，在Java语言的微服务框架中Spring Boot和Spring Cloud凭借简单易上手，多种云原生功能的集成，异常活跃的社区，占据半壁江山，俨然已经成为微服务开发的默认标准，被公认为企业进行微服务新建和改造的首选。

那么作为传统的Java企业级架构Java EE似乎被有点冷落，但是实际上他也一直与时俱进，Java EE已经更名为Jakata EE，为了更好的拥抱云原生和保持创新。致力于企业级Java微服务架构标准的MicroProfile已经更新到2.2版本。而且很多行业如电信，金融，医疗，保险绝大多数的应用都是基于Java EE构建的单体应用，相比于直接采用Spring Boot重头开始微服务改造之路，使用MicroProfile的标准实现微服务迁移，代码的重用性更大，开发人员的熟悉度更高，并且MicroProfile的运行时有更多实现选择。

本文的目的就是追根溯源，了解Java EE， Jakarta EE和MicroProfile的发展历史和彼此之间的关系，以及在云原生和微服务时代的发展。

Java EE

发展历程

1996年， Sun Microsystems公司(以下简称Sun公司)正式推出了Java 1.0版本，"一次编译，到处运行"的概念风靡全球技术生态圈，立刻赢得开发者的青睐，长期以来霸占着企业级开发的头把交椅。Java语言的发展和传播非常迅速，经历了JDK 1.1 和1.2 两个版本的发布(1997年2月和1998年12月份)之后，Sun公司随即就发布了Java Platfrom, Enterprise Edition(Java EE早期也称为J2EE，Java 2 Platform, Enterprise Edition). Java EE的目标是基于Java SE(Java Platform, Standard Edition)建立一整套标准，致力于企业级Java应用的开发。

2006年底，Sun公司决定开始基于GPL开源绝大部分的Java虚拟机(JVM)代码，到了2007年初，整个开源过程结束，全部的JVM代码都已经开源并用于公开发行。随后OpenJDK诞生，成为Java SE版本的开源实现。直到2009年Sun公司被Oracle收购，十年的发展，Java EE版本也发布到了Java EE6，期间也部署了无数的企业应用，诞生了各种Java EE标准兼容的运行时应用服务器，知名的有Apache Tomcat， Weblogic，Websphere，Jboss，Glassfish等。

2009-2010年间，Oracle公司收购了Sun 公司，宣称会继续支持和投入Java的发展。然而2010年，Java之父James Gosling的离职和2012年跟Google的关于Java在安卓的使用法律诉讼，使得社区对于Java语言的发展信心蒙上了一层阴影。

为了给Java社区注入一剂强心剂，时隔5年之后，Oracle公司在2011年和2013年分别发布了JDK7和Java EE 7。虽然Java EE依然受到企业级的追捧，但是随着Spring的框架的不断演进，新的开发者和原先的一些企业开始转向Spring，同时Java EE自身平台变得原来越臃肿，无法满足业务的日益变化和适应云原生，微服务架构的技术需求。这一切使得Oracle坚信开源模式是对JAVA EE最好的选择。

2017年Oracle正式决定将Java EE贡献给Eclipse基金会。起初项目被命名为Eclipse Enterprise for Java (EE4J)。因为考虑到Oracle实际拥有Java的商标权，为了避免法律纠纷，经过社区调查投票，新的项目正式更名为Jakarta Enterprise Edition (Jakarta EE)，Java EE 8是Jakarta EE的第一个版本，至此Java EE也进入了一个全新的发展纪元。

下图简单统计了Java EE各版本发布的历史和每个版本的时间间隔(月数)。可以看出后面版本间隔时间逐渐变长。

云原生和微服务时代的Java EE， Microprofile和Jakarta EE_第1张图片

图为：Java EE各版本历史和每个版本的时间间隔

功能特点

Java EE历来是企业级应用开发的重要框架，它在事务，安全，扩展性，并发，部署管理等各方面都建立起了完善的标准和规范，同时IMB，Redhat，Oracle等公司的各种实现Java EE标准的应用服务器，使得便捷的管理传统企业应用的开发部署.众多功能特点依然是应用开发的必备：

CDI

JAX-RS

JPA / JTA

EJB (Version 3.0)

Bean Validation

Interceptors, Annotations, Concurrency Unitity

Security API

其实谈到Java EE，绕不开的还是Spring，Java EE加上Spring统治着企业级Java应用开发，两者之间无关优劣，就像Adam Bien说的，这是两种不同的哲学。但是Spring对于Java EE的影响是显而易见的：

Spring和Hibernate提供了全新的开发方式，直接催生了EJB 3和JPA 1，而这两者正是Java EE 5的创新。

Spring依赖注入是Java EE CDI构建的基础。

Spring Batch并入了JBatch的规范(JSR 352)。

也正是因为Spring的快速发展和不断创新，特别是Spring Boot和Spring Cloud框架的建立使得Java开发者能快速开发微服务架构和云原生的应用。

Spring Boot奉行约定大于配置的准则使得微服务开发的简单易用深入人心。

Spring Cloud已经是云原生开发的重要平台，实现了服务注册和发现，负载均衡，监控等云原生的功能。

还是回到开篇提到的，既然Spring已经如此优秀，Java EE依然是微服务和云原生应用开发的选择吗？答案依然也是肯定的。尽管从Java EE 5之后，版本发布放缓，更多的时间投入到标准和规范的制定，但是在Java EE 8中为了重新树立信心增加了新功能以及重要功能的升级。比如：

CDI 2.0定义了在Java EE容器之外的CDI表现，使得在第三方库中依然适应反转控制。

JAX-RS 2.1标准化了特别是在微服务开发中使用的功能，如SSE，NIO Providers(filter, Interceptor等)，响应式的异步客户端，超文本API优化。

JSONP 1.1 和JSONB 1.0.更方便的处理JSON请求和响应。

Severlet 4.0支持HTTP/2协议和最新的HTTP 1.1协议功能。

尽管这些标准和功能都非常有用，但是还不足以像Spring Boot和Spring Cloud那样支持微服务和云原生应用的开发需求。为了解决这个问题，Java EE社区核心来说努力了两件事情：

2016年中，MicroProfile项目创立；
2018年4月，Jakarta EE项目成为Java EE新发展起点。

"这不是结束，甚至不是结束的开始，而只是开始的结束." -- 丘吉尔

MicroProfile

背景

创立MicroProfile社区和项目的想法萌生于2016年的Devoxx UK和DevNation会议。正如前面提到的，Java EE的新版本发布持续延期，特别是在云原生和微服务架构应用方面的新技术使用场景�又快速变化，让Java EE的开发者，厂商和相关组织不得不思考需要给企业级JAVA社区注入全新的微服务功能。于是MicroProfile社区就选择Eclipse基金会来管理这个项目，首先看重的是Eclipse基金会强大的开源项目的管理能力以及知识产权方面的经验。同样的Eclipse基金会目前没有微服务方面相关的项目运营，这也有助于建立在该领域的地位，因此这对MicroProfile和Eclipse基金会都是一个双赢的局面。

随后在2016年的JavaOne大会上面，本着致力于优化企业级Java微服务架构的宗旨，MicroProfile 1.0版本正式发布。参与的厂商主要包括Payara, Fujitsu, Tomitribe, IBM, Red Hat, Hammock, SmartBear, Hazelcast, Oracle和London Java Community (LJC)这里只是列举了一些，具体可以参考官网MicroProfile。MicroProfile只是一套标准和规范，本身并不提供实现，对应的运行时实现由各厂商提供，目前主要的实现包含：

Open Liberty (https://openliberty.io/)

Thorntail (https://thorntail.io/)

Payara (https://www.payara.fish/upstream_builds)

Helidon (https://helidon.io/)

更具体的信息可以参考官网Wiki。

目标和范围

MicroProfile的项目宗旨就是优化企业级Java微服务架构,具体的范围可以简单的概括为：

提供各企业级Java运行时直接切换的可移植微服务架构。

提供可互操作的微服务架构允许多语言的运行时实现相互通信(不仅限于Java)。

提供孵化环境鼓励在微服务架构和企业级Java领域的不断创新。

在短周期内（一个季度）进行项目的快速迭代和创新,获得社区批准,发布并不断重复。最终有的标准和规范需要提交到JCP，后续包含在JSR中。

功能

当前MicroProfile 2.2版本已经发布，依赖于Java EE 8为基础，进行了相应的功能升级。
下图详细的描述了2.2版本对应功能：

云原生和微服务时代的Java EE， Microprofile和Jakarta EE_第2张图片

image

图为 MicroProfile 2.2 版本功能。来源:MicroProfile博客

除了CDI,JSONP,和JAX-RS等Java EE 8相关的规范，MicroProfile主要专注于微服务架构相关的规范比如可注入配置，故障隔离，安全(JWT), 可观测性，分布式跟踪，健康检查，OpenAPI，响应式异步REST客户端等，下面根据MicroProfile各项目的Github描述简单介绍一下，详细项目信息�可移步官网项目列表。这些规范重要的一个目标是兼容目前业界主流的云平台如Kubernetes。

现在MicroProfile项目如此优秀，那么Java EE该如何走，MicroProfile创建的相关规范和功能如何引入到Java EE？答案是Jakarta EE。

Jakarta EE

2019年9月，在IBM和Redhat的协助下，Oracle正式把Java EE贡献给Eclipse基金会，支持新的发展纪元已经开始。关于Jakarta EE，功能方面因为第一个版本就是Java EE 8，前面已经提过，就不在赘述。主要讲两点，认为是对整个Java EE发展至关重要的：全新的云原生愿景和开源软件的运作模式。

云原生

Java EE过去这么多年一直是构建企业级Java的重要平台，为了能够加速在云原生时代的企业应用开发，引领各厂商合作推动Java EE技术的发展，这是Jakarta EE的目标。从技术的角度来说，Jakarta EE的愿景有：

更好的支持微服务架构
面向云原生Java，无缝集成Docker和Kubernetes
加速Java EE技术的创新
构建富有活力的社区
提供生产级别的标准实现

Jakarta EE工作组

在云原生时代，我们见证的众多开源项目的成功，诸如Kubernetes，Envoy，Spring Boot，强大的社区灵活有效的运作模式对于项目的成功至关重要。反观在Java EE时代，Oracle控制着版本发布的节奏，复杂繁琐的JCP审核流程，导致Java EE版本的发布和新功能的引入无比缓慢，这也是Jakarta EE试图改变的局面。

当前Jakarta EE工作组的成员包括：Fujitsu, IBM, Oracle, Lightbend, Payara, Pivotal, Red Hat, Tomitribe和Webtide。在整个管理架构中有四个委员会，分别是指导委员会，标准委员会，市场和品牌委员会，企业需求委员会，各司其职，相互协作。
在Eclipse基金会治下，工作组秉承自我管理的精髓，制定所有发布日常和计划，与此同时标准和规范的制定也完全以社区为导向，鼓励开发者，厂商和组织参与制定流程以此来反应社区的意志，通过快速迭代，在新版本中不断融入其它开源社区的功能创新，如MicroProfile，帮助开发者构建云原生应用。

迁移

从Java EE到Jakarta EE的迁移工作是巨大的，尽管面临着各种问题，过程相对比较顺利，主要的工作量是处理110多个代码库的迁移，具体的工作内容可以参考这里，具体工作：

检查内部所有的license是否正确。

分析所有三方依赖库，是否需要升级到最新版本以解决重要的Bug和安全问题。

基于Eclipse项目规范，进行相关标准和实现重命名。

问题列表的转移以保留相关历史和变化以免丢失前期工作。

构建编译和运行的基础设施环境，实现敏捷和持续集成。

一旦所有工作完成，那么将建立一个完善的云原生的开源企业级Java平台，使得所有参与的开发者，厂商，组织等相互协作，避免厂商锁定。当前第一个Jakarta EE的版本是Java EE 8，同样运行时实现有：

Open Liberty (https://openliberty.io/)

Thorntail (https://thorntail.io/)

Payara (https://www.payara.fish/upstream_builds)

总结

写了这么多，简短概况：Java EE发展遇到了各种问题，主要是微服务架构和云原生两大问题，为了更好的服务微服务架构成立了MicroProfile项目，专注于微服务架构标准的制定。为了快速创新和构建云原生企业级Java应用，更名为Jakarta EE。两者都由Eclipse基金会管理。因此如果想快速使用Java EE构建云原生的微服务架构，只需引入Java EE 8的对应依赖和MicroProfile相关依赖，选择任意运行时实现，即可开发部署微服务，并且随意切换。
现在有了Eclipse基金会的开源运作，MicroProfile和
Jakarta EE两大项目齐头并进，Java EE在云原生和微服务时代，依然能够在企业级Java应用和Spring分庭抗礼吗？

Java EE, 未来可期

参考

https://www.packtpub.com/application-development/hands-cloud-native-microservices-jakarta-ee

https://microprofile.io

https://jakarta.ee

https://en.wikipedia.org/wiki/Java_Platform,_Enterprise_Edition

https://projects.eclipse.org/proposals/eclipse-microprofile

https://www.youtube.com/watch?v=Jemx1BrB45Y&t=1590s