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エンタープライズJava環境におけるマイクロサービス・アーキテクチャーの必要性 #natsumiB4
2015年7月29日開催のDevelopers Summit 2015 Summerの発表資料です。 WAS Libertyプロファイルの無償ダウンロードはこちらから→ https://developer.ibm.com/wasdev/downloads/
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エンタープライズJava環境におけるマイクロサービス・アーキテクチャーの必要性 #natsumiB4
- 1. #natsumiB4 © 2013 IBMCorporation エンタープライズJava環境における マイクロサービス・アーキテクチャーの必要性 2015/7/29 ⽇日本アイ･ビー･エム株式会社 IBM Systems アプリケーションプラットフォーム テクニカル・セールス ⽥田中 孝清
- 2. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 2 Microservices Architecture
- 3. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Microservices Architecture（MSA）とは § きっかけ – ソフトウェア・ アーキテクチャーの⼤大家 マーティン・ファウラーの 2014年年3⽉月の Blogエントリー 3 http://martinfowler.com/articles/microservices.html
- 4. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Microservices Architectureの基本思想 § 技術⾯面：分散配置と統合 – サービスによるコンポーネント化 – スマートなエンドポイントと単純なパイプ処理理 – 分散データマネジメント – インフラの⾃自動化 – フェイルを前提とした設計 § ⽂文化⾯面：持続性と分権 – ビジネスケイパビリティに基づく組織化 – プロジェクトではなくプロダクト – 分散ガバナンス – 進化的な設計 4 グロースエクスパートナーズ（株）鈴鈴⽊木雄介⽒氏 「マイクロサービスアーキテクチャとは何か」より http://www.slideshare.net/yusuke/msa-share-02
- 5. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Microservices Architectureアプリケーション § 単⼀一の（モノリシックな）アプリとして実装するのではなく， 複数のサービスの統合として実装する – 変更更の影響範囲を極⼩小化 – 機能の再利利⽤用を促進 5 http://martinfowler.com/articles/microservices.html
- 6. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation どこかで聞き覚えが・・・ § SOA：Service Oriented Architecture 6 2004〜～ IBM，Gartner他
- 7. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Microservices ArchitectureはSOAの進化型 § モノリシック・アプリケーション – 全体を単⼀一のコードとして実装 § SOA（サービス指向アーキテクチャー） – サブシステムごとに独⽴立立して実装／依存関係が可視化 § MSA（マイクロサービス・アーキテクチャー） – システムを構成する機能（ファンクション）単位でサービス化 7 Monolithic App SOA Micro-services
- 8. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 粒粒度度を細かくして機能単位のスケールアウトを実現 § ⼩小さなサービス単位でプロセスを起動することで 負荷に応じた柔軟なスケールアウト（拡張）が可能に 8 http://martinfowler.com/articles/microservices.html
- 9. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 結局Microservice Architectureとは § SOAを追求し，改善を続けていったらMSAになった – SOAからのいくつかの改良良 • サービスの粒粒度度は「企業の組織単位」ではなく「業務の機能単位」で • 通信経路路は⾼高機能なSOAP通信ではなく単純なREST通信も活⽤用 • ESBは必須ではなくメッシュ型の直接呼び出しもOK § 「新しく考え出された理理想論論」ではなく 多くの成功したWebシステムのに共通する 「観測された現実解」に名前をつけたもの 9
- 10. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation SOA / MSA導⼊入の⽬目的 § 変化への対応を早く 10 オペレーションのスピード ミッション・クリティカルな アプリケーションの管理理、運⽤用 Systems of Record マラソンランナー q サービスレベル重視 q ウォーターフォール開発 q ⻑⾧長期に渡るシステム構築 ¦ 数ヶ⽉月〜～数年年 イノベーションのスピード 成⻑⾧長機会のための 探索索、開発、デプロイ Systems of Engagement スプリンター q スピード開発 q 試⾏行行錯誤、継続的デプロイ q 早期のシステム構築/改修 ¦ 数⽇日〜～数週間
- 11. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 11 MSAを必要とする「変化」とは
- 12. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 企業のITシステムが直⾯面する⼤大きな変化 § クライアント・ブラウザの進化 § モバイルへの対応 § 外部システム連携・APIエコシステム 12
- 13. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 企業のITシステムが直⾯面する⼤大きな変化（１） § クライアント・ブラウザの進化 § モバイルへの対応 § 外部システム連携・APIエコシステム 13
- 14. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation クライアント・ブラウザの変化 § MSIE 6 全盛期（2000年年代〜～） – Windows XP＋MSIE 6をターゲットにすればよかった – HTML4によるフォーム型Webアプリケーション § マルチ・ブラウザ時代（2010年年代〜～） – Firefox / Google Chrome / Safariなどモダンブラウザの台頭 – MSIEが7から11まで進化 / Windows 10ではEdgeが標準に – HTML5によるSPA型Webアプリケーション 14 +
- 15. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 今まで以上にPLとBLの分離離が必要に § プレゼンテーション・ロジック（PL）の変化と ビジネス・ロジック（BL）の変化の速度度の⼤大きな不不⼀一致 – 頻繁な変更更を要求されるプレゼンテーションロジック – ⻑⾧長期にわたって使⽤用されるビジネスロジック § 独⽴立立したシステムとして構築するメリットが増⼤大 – PLとBLをサービスとして連携 15 ビジネス ロジック プレゼンテーション ロジック
- 16. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Webアプリケーションの実装スタイルの変化 § 「サーバーサイドMVC」から「クライアントMVC」へ 16 Web Browser Application Server Application HTTP Request HTML/JS Controller Session Data View Business LogicModel DomainDomain Web Browser Application Server Application View HTML/JS Controller Data Store Model Model DomainDomain RESTful or WebSocket JSON Business Logic
- 17. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 企業のITシステムが直⾯面する⼤大きな変化（２） § クライアント・ブラウザの進化 § モバイルへの対応 § 外部システム連携・APIエコシステム 17
- 18. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation モバイル機器の急速な普及 18 Source: Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_operating_system 世界 スマートフォン売り上げ台数（単位：千）
- 19. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Webからモバイルアプリケーションへ § モバイル対応の第⼀一段階 – Webアプリケーションの画⾯面をモバイル⽤用にカスタマイズ § 本格的なモバイル対応 – モバイル・アプリケーションの実装 • モバイル環境に最適化されたUI • GPSやカメラなどの機能の活⽤用 • オフライン処理理 19
- 20. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation モバイルアプリケーションのバックエンド連携 § モバイルアプリケーションは（多くの場合MEAP経由で） バックエンドシステムをサービスとして利利⽤用 – 必然的にSOA / MSAになる 20 MEAP製品! ! Mobile! Enterprise! Application! Platform! ESB製品! SOAP / HTTP! REST! 基幹システムや クラウド・サービス 基幹システムや クラウド・サービス 基幹システムや クラウド・サービス
- 21. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 企業ITシステムが直⾯面する⼤大きな変化（３） § クライアント・ブラウザの進化 § モバイルへの対応 § 外部システム連携・APIエコシステム 21
- 22. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation APIの提供や活⽤用による効果 22 APIの提供 APIの活⽤用 • Assembly • Transformation • Rationalization • Discovery • Composition • Deployment Assets & Services Application End Points 新たなチャネルによ る収益の増⼤大 今までにない新しい 顧客体験の実現 外部 APIs パートナー APIs 社内 APIs
- 23. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 実例例：SNSアカウントをつかったログイン § メリット – 利利⽤用者を煩雑なユーザー登録処理理から解放 – 万が⼀一の情報漏漏洩発⽣生時のリスクを軽減 – SNS上のバイラル（⼝口コミ）マーケティングの促進 § デメリット – 頻発する外部システムの 仕様変更更への追随 23
- 24. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 24 アプリケーション・アーキテクチャーの刷新
- 25. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 変⾰革期を迎えているエンタープライズJava § 2000年年代に多くの企業で Javaを使⽤用した業務アプリケーションのWeb化を実施 – J2EEアーキテクチャー – Struts / Spring / Hibernate などのOSSフレームワークの活⽤用 § 更更新と改良良をつづけてきたアプリケーションの中には 現⾏行行アーキテクチャーの限界がみえてきたものも多い – Strutsなどのサポート終了了とセキュリティ脆弱性問題 – 旧APIのみを使⽤用したアプリを互換性モードで稼働 – 最新の要件への対応ができない § ⼤大きく進歩したJava EE 7の登場 25
- 26. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 式年年遷宮と増改築 § 数年年に⼀一度度， いちから作り直す神社 26 あなたのITシステムは 「増築を重ねた温泉旅館」になってませんか？ § 増築と改築を重ねた 温泉旅館
- 27. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation ITシステムの「式年年遷宮」のすすめ § ⼀一定期間毎に，新しいアーキテクチャーで再実装する効果 – 使⽤用しているH/Wやミドルウェアの陳腐化の影響を排除 – 新しいアプリケーション・アーキテクチャーの取り⼊入れ – 世代を超えてシステムの構築スキル・構成知識識を継承 § システムの寿命を超えて使い続けると・・・ – ⻑⾧長期延⻑⾧長保守のための⾼高額なサポート費⽤用 – 時代のニーズを満たせない旧式のアプリケーション – 構築した技術者の引退とともにシステムがブラックボックス化 27
- 28. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 次世代をみすえ最新のアーキテクチャーへの移⾏行行を § アプリケーション・アーキテクチャ – モバイル・HTML5クライアントへの対応 – Microservices Architectureの採⽤用 – APIエコシステムの構築 § アプリケーション開発体制 – Agile開発・継続的インテグレーション – DevOpsの実現 § アプリケーション実⾏行行基盤 – クラウド環境の利利⽤用 – 構築の⾃自動化・Immutable Infrastructure 28
- 29. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 29 Java EE 7とWAS Libertyプロファイル
- 30. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 2013年年に正式版となった最新仕様：Java EE 7 § Java EE 7の三つのゴール – HTML5環境への対応 – 開発⽣生産性の向上 – エンタープライズ・ニーズへの対応 30 ⼤大幅な機能拡張
- 31. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Java EE 7 の主なAPI群 § JSR 342: Java Platform, Enterprise Edition 7 – HTML5環境への対応 • JSR 344: JavaServer Faces (JSF) 2.2 • JSR 353: Java API for JSON Processing (JSONP) 1.0 • JSR 356: Java API for WebSocket 1.0 • JSR 339: Java API for RESTful Web Services (JAX-RS) 2.0 – 開発生産性の向上 • JSR 345: Enterprise JavaBeans (EJB) 3.2 • JSR 346: Contexts and Dependency Injection for Java EE (CDI) 1.1 • JSR 907: Java Transaction API (JTA) 1.2 • JSR 349: Bean Validation 1.1 – エンタープライズ・ニーズへの対応 • JSR 343: Java Message Service (JMS) 2.0 • JSR 338: Java Persistence API (JPA) 2.1 • JSR 236: Concurrency Utilities for Java EE 1.0 • JSR 352: Batch Applications for the Java Platform 1.0 31
- 32. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation JAX-‐‑‒RS 2.0：JavaでRESTfulなWebサービスを実現 § アノテーションベースでRESTfulなWebサービスを実装 § JAX-‐‑‒RS 2.0の新機能 – クライアント⽤用のAPI – ⾮非同期クライアント・⾮非同期サーバー – メッセージ・フィルタ およびエンティティ・インターセプター • ヘッダやコンテンツを操作するインターセプター 32 Response response = ClientBuilder.newClient() .target("http://www.foo.com/book") .request(MediaType.TEXT_PLAIN) .get(); @Path("repository") public class TestRepositoryService { @Path("version") @GET @Produces("text/plain; charset=UTF-8") public String getVersion() { return "Test Service version 1.0"; }
- 33. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation CDIによるアプリケーション内のPL / BLの分離離 § 画⾯面デザイン – JSF / EL / Servlet / JSP § 外部連携 – JAX-‐‑‒RS / WebSocket – JAX-‐‑‒WS 33 § 依存性注⼊入・ビジネスロジック – CDI / EJB / JTA § DB連携・ORマッピング – JPA JSF JSP / EL JAX-RS WebSocket CDI . EJB / JTA JPA Database
- 34. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation CDI使⽤用のメリット § 外部接続のパラメーターのハードコーディングの防⽌止 – ネーミングサービス利利⽤用からアノテーション指定へ § コンポーネント間の依存性の除去 – モックやスタブを利利⽤用したテストが容易易に 34 @Inject Service s; 実際の サービス実装 テスト⽤用の スタブ 業務DB ダミーデータ 本番環境で インジェクション テスト環境で インジェクション
- 35. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation WebSphere Application Server Java EE7対応 § IBMのWAS Libertyプロファイルは6⽉月25⽇日出荷の V8.5.5.6でJava EE 7のFull Platformに対応 35 http://www.ibm.com/jp/press/2015/06/1601.html
- 36. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 36 WASの新しいランタイム：Libertyプロファイル WAS V8.5.5 Liberty & WDT Java EE 7準拠 Java EE 7のFull Platform標準に 準拠したアプリを完全サポート JAX-WS, JAX-RS, JMSもサポート Unzipによる導⼊入とデプロイ パッケージをした サーバー + アプリ + 構成情報を Unzipでデプロイ可能 簡単な構成と動的変更更 最低限必要な構成ファイルは server.xmlひとつだけ デフォルトベースで簡単構成 構成変更更は再起動なしに反映 軽量量ランタイム メモリー使⽤用量量が⼩小さい: 60MB程度度〜～ ディスク使⽤用量量も100MB以下 起動が速い 起動時間: 5秒程度度 統合ツール（WDT) ⾼高機能なEclipse⽤用の連携ツールを無償で提供 Eclipseから簡単に使⽤用可能 ⾃自動化ツールとの連携 多くのOSSツールに 無償でプラグインを提供
- 37. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation API・サーバー機能をFeatureとして定義 § 必要なものだけを構成 – 設定されたものだけがメモリにロード・初期化される → 最⼩小限の起動時間・メモリー使⽤用 ServletJSPJDBCSSL JAX-RS sessionDatabase <featureManager> <feature>jsp-‐2.3</feature> <feature>jdbc-‐4.1</feature> <feature>jaxrs-‐2.0</feature> <feature>sessionDatabase-‐1.0</feature> <feature>ssl-‐1.0</feature> </featureManager> 構成ファイル server.xml 依存関係も 自動的に解決 JSON
- 38. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Libertyプロファイルで提供されているFeature（抜粋） 38 zosSecurity-1.0 zosTransaction-1.0 zosWlm-1.0 zosConnect-1.0 zosLocalAdapters-1.0 scalingController-1.0 scalingMember-1.0 dynamicRouting-1.0 collectiveController-1.0 clusterMember-1.0 mongodb-2.0wsSecurity-1.1 wmqJmsClient-1.1 wasJmsServer-1.0 jmsMdb-3.1 wasJmsClient-1.1jaxws-2.2 jaxb-2.2 wasJmsSecurity-1.0 jca-1.6couchdb-1.0 jcaInboundSecurity-1.6mdb-3.1 jms-1.1 zOS ND webProfile-6.0wab-1.0 concurrent-1.0 collectiveMember-1.0 restConnector-1.0 sessionDatabase-1.0 ldapRegistry-3.0 webCache-1.0 jaxrs-1.1 distributedMap-1.0 osgiConsole-1.0 json-1.0 timedOperations-1.0monitor-1.0 oauth-2.0 blueprint-1.0 adminCenter-1.0 openid-2.0 openidConnectServer-1.0 openidConnectClient-1.0 serverStatus-1.0 spnego-1.0 osgiAppIntegration-1.0Core servlet-3.0 jsp-2.2 jsf-2.0 ejbLite-3.1 jdbc-4.0 jndi-1.0 appSecurity-2.0 managedBeans-1.0 ssl-1.0 beanValidation-1.0 cdi-1.0 jpa-2.0 jsp-2.3 el-3.0 websocket-1.1 jdbc-4.1 servlet-3.1 websocket-1.0 jsonp-1.0 Base spnego-1.0 osgiAppIntegration-1.0 jsp-2.3 el-3.0 websocket-1.1 jdbc-4.1 zosConnect-1.0 zosLocalAdapters-1.0 scalingController-1.0 scalingMember-1.0 dynamicRouting-1.0 couchdb-1.0 openid-2.0 openidConnectServer-1.0 openidConnectClient-1.0 servlet-3.1 websocket-1.0 jsonp-1.0 New in 1Q15 New in 4Q14
- 39. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation パッケージ作成による複数環境の導⼊入 § 開発環境でテストしたアプリケーションだけでなく 製品の構成・Fixpackレベルまでふくめて そのまま本番環境へ移⾏行行することが可能 – サービス単位でZIPを作成 – 使⽤用するFeatureだけパッケージされるので最⼩小サイズのZIPに – 必要に応じて展開・実⾏行行することで容易易にスケールアウト 39 開発環境 Java SDK Liberty Profile サーバー構成 アプリ ①インストール ディスク ②サーバー構成 ③アプリ開発 テスト・本番環境 Java SDK Liberty Profile サーバー構成 アプリ ディスク ZIPファイル ④パッケージ ⑤展開
- 40. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation Libertyとマイクロサービスの記事を公開中 § JAX-‐‑‒RS/CDIのサポートで マイクロサービスの 開発も容易易に 〜～Java EE 7正式対応で ⼤大幅強化された 「WebSphere Application Server Liberty Core」 § Codezine マイクロサービス で検索索 40 http://codezine.jp/article/detail/8834
- 41. #natsumiB4 © 2015IBM Corporation 41