1

Version:

Java-Software-Modularisierung – aber wie?Empfehlungen mit und gegen den Trend

20.1

Version:

The First Cut Is The DeepestEmpfehlungen mit und gegen den Trend

20.1

1

2

2

3

Ihre Sprecher

Trainer, Berater, Entwickler

Christian Dedek & Thorsten Maier

@ThorstenMaierChristian Dedek

4

Ihre Sprecher

Trainer, Berater, Entwickler

Thorsten Maier

@ThorstenMaier

3

4

3

5

6

Anwender brauchen

keine Modularisierung

5

6

4

7

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

8

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul Modul

ModulModul

Modul

7

8

5

ModulModul

9

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul Modul

Modul

Modul

Modul

ModulModul

Modul

10

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul

Modul Modul

ModulModul

Modul

Modul

Modul

ModulModul

9

10

6

11

Router Service

Product Service

Meta Info Service

Search Service

12

Kapselung

„Ich setze ein Modul in einem anderen Kontext ein

und es funktioniert nicht“

11

12

7

13

Cluelessness„Ahnungslosigkeit“

14

13

14

8

15

Auswirkungen von

Modularisierung

„Mit Modularisierung kann

man kein Geld sparen“

16

15

16

9

17

①

Build-System

18

Flugzeug startet

Kubernetes Cluster mit Microservices startet

Stabile Service-Konstellation des Autopilots

dynamisch bestimmen

17

18

10

19

Verhalten und Standorte der

Komponenten unseres Systems

verändern sich ständig

20

?

Mit wem kann / soll ich kommunizieren?

nicht erreichbar

Startetgerade

19

20

11

21

Verzeichnis-dienst

1. registrieren

2. Dienst finden

3. Dienst nutzen

z.B.:

Netflix Eureka

Apache ZooKeeper

Cloud Foundry Discovery

Hashicorp Consul

…

22

Auflösung der passenden Artefakte zur Build-Zeit

rootProject.name = 'module-demo'

include 'moduleA', 'moduleB'

dependencies {

implementation project(':moduleA')

}

module-demo1.0

modulBmodulA

21

22

12

• Gängige Build-Systeme unterstützen Multi-Module-Builds problemlos

• Relativ einfach

• Qualitätssicherung eines definierten Modul-Sets

23

Build-System – Vorteile

• IDE-Support ist brüchig

• Jede Änderung erfordert• Rebuild

• Versionsnummer

• QA-Zyklus

• Deployment

24

Build-System – Nachteile

23

24

13

25

②

Java Platform Module System

26

25

26

14

27

28

27

28

15

29

30

Java 9 Module

Modul: Main

Main

Modul: Service

API

Impl

29

30

16

31

Exportierte Packages und Abhängigkeiten

module de.oio.main {

requires java.logging;

requires de.oio.util;

}

module de.oio.util {

exports de.oio.util;

}

module java.base {

exports java.lang;

exports java.util;

[...]

}

implizit

explizit

module java.logging {

exports java.util.logging;

}

explizit

32

Transitive Abhängigkeiten

module de.oio.m1 {

requires de.oio.m2;

}

module de.oio.m2 {

requires de.oio.m3;

}

module de.oio.m3 {

exports de.oio.m3;

}

31

32

17

33

Transitive Abhängigkeiten

module de.oio.m1 {

requires de.oio.m2;

}

module de.oio.m2 {

requires transitive de.oio.m3;

}

module de.oio.m3 {

exports de.oio.m3;

}

34

Module und Reflection

module de.oio.main {

requires de.oio.util;

}

module de.oio.util {

exports de.oio.util;

}

33

34

18

35

Module und Reflection

module de.oio.main {

requires de.oio.util;

}

module de.oio.util {

exports de.oio.util;

opens de.oio.util;

}

• Relativ einfache Moduldeklaration

• einfacher initialer Migrationspfad

• Ein abstrakter Datentyp existiert nur einmal

• Toolsupport scheint sich schnell zu entwickeln

• DI und Reflection konzeptionell bearbeitet

36

JPMS – Vorteile

35

36

19

• Alle Module müssen auf den gleichen abstrakten Datentypen aufbauen

• keine Versionierung

• keine Laufzeitaustauschbarkeit von Modulen

• Bisher wenig reale Praxiserfahrung

37

JPMS – Nachteile

③

Post-Monolith

38

37

38

20

39

③

Modularisierung über Prozessgrenzen

Anwendung mit 3 Bausteinen

40

39

40

21

41

Deployment auf einem Server

Anwendung mit 3 Bausteinen

42

Anwendung mit 3 Bausteinen

Baustein wird 4 mal benötigt

41

42

22

43

Anwendung mit 3 Bausteinen

Nachteile

wird nur 2 mal benötigt

Änderung an erfordert Reploy von

Baustein wird 4 mal benötigt

44

Unabhängige ArtefakteAnwendung mit 3 Bausteinen

Baustein wird 4 mal benötigt

43

44

23

45

Unabhängige Artefakte

Flexible Skalierung auf 3 Server

Anwendung mit 3 Bausteinen

Baustein wird 4 mal benötigt

46

Unabhängige ArtefakteVorteile

Isolierte Entwicklung

Isolierte Fehler

Isoliertes Deployment

Flexible Skalierung

…

Flexible Skalierung auf 3 Server

45

46

24

47

Unabhängige ArtefakteNachteil

Kommunikation über

Prozess- und Netzwerkgrenzen

Verteilte Datenverarbeitung

Flexible Skalierung auf 3 Server

48

Kommunikation

asynchron synchron

47

48

25

49

Asynchrone Kommunikation

Entkoppelt Sender und Empfänger

Verhindert Fehlerketten

Sender muss nicht warten

Barista

50

Kunde BecherwarteschlangeKassierer

Ausgabe

http://www.enterpriseintegrationpatterns.com/ramblings/18_starbucks.html

„Starbucks Does Not Use Two-Phase Commit”

49

50

26

KafkaTopic

Container

JAR

Container

JAR

Kubernetes Pod

Container

JAR

Container

JAR

Kubernetes Pod

52

Post-Monolith – Vorteile

SkalierungAustauschbarkeit

51

52

27

53

Post-Monolith – Nachteile

8 Irrtümer der verteilten Datenverarbeitung

Netzwerk ist ausfallsicher

Latenzzeit = 0

Datendurchsatz ∞

Netzwerk ist sicher

Netzwerktopologie ist stabil

1 Netzwerkadministrator

Kosten des Datentransports = 0

Netzwerk ist homogen

Bill Joy, Tom Lyon, L Peter Deutsch und James Gosling

54

Post-Monolith – Zielarchitektur

Router Service

Product Service

Meta Info Service

Search Service

53

54

28

55

Fazit

• Java bietet etwas, aber für manche Anwendungsfälle zu wenig

• Über einen längeren Zeitraum haben sich viele mit Build-System-Modularisierung beholfen

• JPMS löst uns einige der alten Probleme

• Post-Monolithe bringen viel Nutzen, das allerdings zu hohen Kosten

56

Fazit

55

56

29

• Modularisierung nur bei konkretem Nutzen und nicht zum Selbstzweck

• Modularisierung kostet Geld! Nachträglich wird es noch teurer

• Modularisierung muss in Zeiten von Microservices trotz aller Agilität Up-Front eingeplant werden

• Vgl. „The First Cut Is The Deepest”

57

Fazit

Fragen?

58

57

58

30

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

59