MicroProfile i Jakarta EE 10 Core Profile

Uvod u MicroProfile Specifikaciju

• Definicija: MicroProfile predstavlja specifikaciju zajednice otvorenog koda namijenjenu za razvoj Enterprise Java mikroservisa.
• Svrha: Optimizacija Enterprise Jave za arhitekturu mikroservisa.
• Usklađenost s Jakarta EE:
  • MicroProfile $6.0$: Usklađen s Jakarta EE $10$ Core Profile.
  • MicroProfile $7.0$: Usklađen s Jakarta EE $10$ Core Profile. Datum izdanja: $22.8.2024.$.
  • MicroProfile $7.1$: Usklađen s Jakarta EE $10$ Core Profile. Datum izdanja: $17.6.2025.$.
• Tehnički preduvjeti: Minimalna potrebna verzija je Java SE $11$.

Jakarta EE Core Profile $10$ Komponente

MicroProfile se oslanja na skup tehnologija unutar Jakarta EE Core Profile $10$. Obavezne komponente uključuju:

• Jakarta Annotations $2.1$
• Jakarta Contexts and Dependency Injection (CDI) $4.0$ (posebno CDI Lite sekcija)
• Jakarta Dependency Injection $2.0$
• Jakarta Interceptors $2.1$
• Jakarta JSON Processing $2.1$
• Jakarta JSON Binding $3.0$
• Jakarta RESTful Web Services $3.1$

MicroProfile Config $3.1$

• Glavna funkcija: Pruža fleksibilan sustav za jednostavan rad s konfiguriranjem aplikacije.
• Vanjska dokumentacija: Specifikacija se nalazi na: https://download.eclipse.org/microprofile/microprofile-config-3.1/microprofile-config-spec-3.1.pdf.
• Konfiguracijska datoteka: Standardna datoteka s postavkama naziva se microprofile-config.properties.
• Primjena u Web aplikacijama: Radi se o web aplikacijama za koje je obično potrebna datoteka opisnika isporuke web.xml, iako postoje situacije kada ona nije obavezna.
• Primjer koda (Inject):
  • Unutar klase koristi se @Inject u kombinaciji s @ConfigProperty.
  • Primjer: @ConfigProperty(name = "defaultName", defaultValue = "world") private String defaultName;.
  • @Path("hello1") i @Path("hello2") koriste se za definiranje krajnjih točaka putem JAX-RS-a.

MicroProfile Health $4.0.1$

• Svrha: Definira mehanizam rada pojedinačnog kontejnera za provjeru raspoloživosti (availability) i statusa MicroProfile implementacije.
• Primarna namjena: M2M (Machine-to-Machine) mehanizam, specifično za kontejnerizacijske okoline poput cloud providera.
• Operativna uloga: Koristi se za odlučivanje treba li računalni čvor biti odbačen (terminiran/shutdown) i zamijenjen novom, zdravom instancom.
• Arhitektura krajnjih točaka: Sastoji se od tri specifične točke koje predstavljaju stanje sustava:
  • /health/ready: Stanje spremnosti sustava.
  • /health/live: Stanje "živosti" (da li je proces aktivan).
  • /health/started: Stanje pokretanja sustava.

MicroProfile Metrics $5.1.0$

• Svrha: Služi za utvrđivanje problema i praćenje dugoročnih trendova.
• Planiranje kapaciteta: Daje podatke potrebne za proaktivno otkrivanje problema, poput neograničenog rasta korištenja diska.
• Skaliranje: Mjerni podaci pomažu sustavima za planiranje u donošenju odluka o horizontalnom skaliranju aplikacije (povećanje ili smanjenje broja strojeva/instanci).

MicroProfile Telemetry $2.1$

• Kontekst: Cloud-native stogovi tehnologija s distribuiranim i poliglotnim arhitekturama uvode operativne izazove u rješavanju problema dostupnosti i performansi.
• Problem standardizacije: Nedostatak standarda u telemetriji uzrokuje slabu prenosivost podataka i opterećuje korisnike održavanjem različitih instrumenata.
• Rješenje - OpenTelemetry: Ovaj projekt pruža jedinstveno rješenje neovisno o dobavljanju (vendor-agnostic).
  • Sadrži skup API-ja, SDK-ova i alata za upravljanje tragovima (traces), metrikama (metrics) i zapisnicima (logs).
  • Specifikacija MicroProfile Telemetry omogućuje aplikacijama sudjelovanje u okruženju distribuiranog praćenja.
  • Čini spoj između OpenTracing i OpenCensus standarda.

MicroProfile Fault Tolerance $4.1$

• Glavna funkcija: Definira fleksibilan sustav za izgradnju otpornih (resilient) aplikacija.
• Važnost: Ključno za mikroservise kako bi ostali funkcionalni unatoč djelomičnim kvarovima.
• Strategije:
  • Politike usmjeravanja: Određuju hoće li se i kada izvršiti određena logika (npr. Retry, Timeout, Circuit Breaker).
  • Zamjene (Fallback): Nude alternativni rezultat u slučaju da primarno izvršenje ne završi uspješno.

MicroProfile OpenAPI $4.1$

• Ugovorni model: Za povezivanje klijenata i pružatelja usluga potreban je jasan ugovor. OpenAPI v$3.1$ je za RESTful servise ono što je WSDL za SOAP servise.
• Java model: Pruža skup Java sučelja koja programerima omogućuju izvorno stvaranje OpenAPI dokumentacije direktno iz koda napisanog pomoću Jakarta RESTful Web Services (JAX-RS).
• Anotacije:
  • @Operation: Opisuje sažetak operacije (npr. summary = "Get a personalized greeting").
  • @APIResponses: Definira moguće odgovore (npr. kod $200$ za uspjeh, $400$ za neispravan unos).
  • @Parameter: Opisuje parametre upita (name, description, example, required).

MicroProfile JWT Authentication $2.1$

• Sigurnost RESTful servisa: Servisi su tipično bez stanja (stateless). Sigurnosni kontekst šalje se sa svakim zahtjevom.
• Standardi: Temelji se na OAuth2, OpenID Connect (OIDC) i JSON Web Tokens (JWT).
• Tehnološki temelji: Oslanja se na JAX-RS, CDI i JSON-P.
• Ključne prednosti žetona (tokens):
  • Servisi ne moraju pohranjivati stanje klijenta.
  • Lokalna provjera valjanosti žetona bez pozivanja vanjskih servisa.
  • Analiza identiteta pozivatelja i provođenje autorizacijskih politika.
  • Podrška za delegaciju i oponašanje (impersonaciju).
• Entiteti u sustavu:
  • Izdavatelj (Issuer): Odgovoran za izdavanje žetona nakon uspješne autentikacije.
  • Klijent (Client): Aplikacija za koju je žeton izdan; može biti posrednik.
  • Subjekt (Subject): Entitet na koji se podaci u žetonu odnose.
  • Poslužitelj resursa (Resource Server): Aplikacija koja koristi žeton za provjeru pristupa zaštićenom resursu.

Implementacije i Alati

• Glavne implementacije:
  • Quarkus: Podržava verziju $6.1$ ($7.0$).
  • Helidon: Verzija $4.4.0$ podržava MP $6.1$.
  • Open Liberty: Verzija $26.0.0.4$ podržava MP $7.0$.
  • WildFly: Verzija $39.0.1.Final$ podržava MP $7.0$.
  • Payara Micro: Verzija $7.2026.4$ podržava MP $6.1$.
  • Apache TomEE: Verzija $10.1.4$ podržava MP $6.1$.
  • SmallRye: Sastavni dio Quarkusa, Open Libertyja i WildFlyja.
• MicroProfile Starter: Web alat za generiranje kostura projekta dostupan na https://start.microprofile.io/.

Tehnička Priprema i Izvršavanje (Primjer Payara Micro)

• Maven naredbe:
  • Pažnja na pom.xml dependency management s payara-bom.
  • Čišćenje i pakiranje: mvn clean package.
  • Izgradnja Docker slike: mvn docker:build.
• Docker pokretanje:
  • docker run -p 8080:8080 payara.microprofile.config:1.0.0.
• Izravno izvršavanje (Java JAR):
  • java -Dgav=edu.unizg.foi.nwtis.dkermek:payara.microprofile.config:1.0.0 -jar payara-micro.jar --deploy [putanja_do_war_datoteke] --contextroot / --autoBindHttp.