Эволюция создания веб-приложений на Java

в 20:24, , рубрики: grails, GWT, j2ee, jakartaee, java, javascript, jee, jhipster, jsf, jsr, microprofile, play, spring, spring boot, spring webflux, struts, vaadin

История развития построения веб-приложений на языке программирования Java с примерами их использования на временном промежутке от появления спецификации сервлетов до сегодняшнего дня.

Эволюция создания веб-приложений на Java - 1

Статья не претендует на академическую полноту и точность. Интерпретация всех изложенных фактов и приведённые примеры отражают исключительно знания, точку зрения и заблуждения автора статьи. Целью написания является попытка получения целостной картины имеющегося текущего положения для веб-приложений на Java. Кроме того, изложенная информация может быть использована читателем в качестве отправной точки для дальнейших самостоятельных исследований.

Код примеров находится в репозиториях на GitHub: демонстрация каждой библиотеки и фреймворка и приложение из завершающей части статьи. На момент написания статьи в первом репозитории 37 примеров, со временем их список будет пополняться.

Хронология появления технологий, библиотек, фреймворков и их популярность

Для более лёгкого восприятия данные сведены в таблицу и дополнительно далее проиллюстрированы диаграммами. Элементы таблицы условно объединены в группы, если это возможно. Библиотеки и фреймворки упорядочены по популярности в порядке убывания.

Информация о популярности взята из двух источников. Первым источником является индекс популярности веб-фреймворков RebelLabs компании ZeroTurnaround. Последнее его обновление было в конце 2017 года и сопровождалось двумя блогпостами до этого: первый и второй. Автор второго блогпоста, Simon Maple, перешёл в компанию Snyk, продолжив заниматься сбором и анализом подобной полезной статистики. Вторым источником является его исследование, опубликованное в журнале Java Magazine, November/December 2018 (вопрос 17).

В начало таблицы добавлен набор спецификаций, в конец таблицы — невошедшие в индекс популярности фреймворки, но которые всё же хотелось упомянуть.

Технология, библиотека, фреймворк Дата первой версии Дата последней стабильной версии Популярность, %
Тип Подтип RebelLabs, 2017 Java Magazine, 2018
1 Спецификация Servlet 12.1996 10.09.2019
JSP 27.09.1999 10.09.2019
J2EE,
Java EE,
Jakarta EE
12.12.1999 10.09.2019
JAX-WS 28.10.2003 10.09.2019
JSF 11.03.2004 10.09.2019
JAX-RS 08.09.2008 10.09.2019
2 Spring Spring MVC 12.2005 02.08.2019 28,82 36
3 Spring Boot 04.2014 02.08.2019 13,35 40
4 Spring WebFlux 09.2017 02.08.2019
5 JavaServer Faces Eclipse Mojarra 03.03.2004 30.11.2018 15,2 19
6 Apache MyFaces 11.2005 23.05.2019
7 Google Web Toolkit 16.05.2006 19.10.2017 7,74 6
8 Grails 10.2005 11.07.2019 6,35 3
9 Struts 05.2000 09.01.2019 5,4 9
10 Dropwizard 21.12.2011 07.08.2019 4,9 3
11 Play 05.2008 19.06.2019 3,26 3
12 JHipster 21.10.2013 20.09.2019 2,49 3
13 JAX-RS Apache CXF 04.2008 13.08.2019 2,44
14 RESTEasy 09.2008 30.08.2019
15 Jersey 05.2010 10.09.2019
16 Restlet 01.2013 01.2018
17 Vaadin 2006 16.09.2019 2,15 5
18 Seam 2007 25.07.2013 1,94
19 Wicket 06.2005 09.09.2019 1,91 2
20 Tapestry 2000 06.09.2019 1,9
21 Spark Java 2011 22.05.2019 0,77
22 Vert.x 2011 22.08.2019 0,76
23 Rapidoid 08.2014 27.05.2018 0,25
24 Lagom 03.2016 04.09.2019 0,24
25 Ratpack 2013 18.08.2019 0,13
27 Javalin 24.05.2017 11.08.2019
26 Micronaut 23.10.2018 13.09.2019
28 MicroProfile TomEE 27.04.2012 21.06.2019
29 Hammock 27.02.2014 05.03.2018
30 Thorntail 01.2016 17.07.2019
31 KumuluzEE 04.04.2016 29.06.2019
32 Payara Micro 07.2017 28.08.2019
33 Open Liberty 19.09.2017 06.09.2019
34 Helidon 19.09.2018 13.09.2019

На первой временной шкале данные из таблицы приведены в том же порядке, что и в таблице. Имеющиеся группы расположены по степени популярности. В группах (спецификация, Spring, JSF, JAX-RS, MicroProfile) элементы упорядочены в хронологическом порядке их появления. На любую из картинок можно щёлкнуть для её увеличения.

Эволюция создания веб-приложений на Java - 2

На второй временной шкале та же самая информация упорядочена по дате появления первой версии всех элементов. Легко увидеть, что в 2001 году, например, для написании веб-приложения можно было выбрать только из двух существующих основных фреймворков — Tapestry и Struts. В начале 2014 года никак невозможно было использовать Spring Boot (его первая официальная версия вышла позже) и уже не имело смысла использовать Seam (он прекратил существование).

Эволюция создания веб-приложений на Java - 3

Круговая диаграмма показывает индекс популярности фреймворка по данным RebelLabs на конец 2017 года. Каждый из фреймворков в индексе участвует один раз, то есть общая сумма процентов составляет 100. На второй диаграмме демонстрируется результат исследования из Java Magazine, 2018. В исследовании задавался вопрос, какие веб-фреймворки используются, разрешалось выбрать более одного в ответе. По этой причине каждый процентный показатель независим от другого и их нельзя суммировать.

Эволюция создания веб-приложений на Java - 4

Спецификации

Краеугольный камень существования всех библиотек — стандарты и спецификации, на которых они базируются. Спецификации существуют в виде Java Specification Requests (JSR), разрабатываемых в ходе формальной процедуры, называемой Java Community Process (JCP).

Список JSR, относящихся к Java Enterprise Edition, находится здесь. Ниже в таблице представлены выбранные из них только две наиболее значимые спецификации — Servlet и Java EE (последняя является набором из других спецификаций). Первые версии спецификаций принимались не в рамках JCP, поэтому они не имеют номеров JSR.

С 12 сентября 2017 года Java EE передана под управление Eclipse Foundation и в настоящее время именуется Jakarta EE. На смену JCP в качестве процесса разработки и принятия спецификаций пришёл Jakarta EE Specification Process.

Номер JSR Наименование Кратко Дата выпуска
- Servlet 1.0 12.1996
- Servlet 2.0 12.1997
- Java Servlet API Specification 2.1a Servlet 2.1 11.1998
- Java Servlet API Specification 2.2 Servlet 2.2 12.1999
- J2EE 1.2 Documentation J2EE 1.2 12.1999
902 Java Servlet API Specification, Version 2.2, Errata Sheet, 4/1/2000 Servlet 2.2 05.2000
903 Java Servlet API Specification, Version 2.2, Errata Sheet, 4/27/2000 Servlet 2.2 06.2000
53 Java Servlet 2.3 and JavaServer Pages 1.2 Specifications Servlet 2.3, JSP 1.2 06.2002
58 Java 2 Platform, Enterprise Edition 1.3 Specification J2EE 1.3 09.2001
151 Java 2 Platform, Enterprise Edition 1.4 (J2EE 1.4) Specification J2EE 1.4 04.2004
154 Java Servlet 2.4 Specification Servlet 2.4, 2.5 09.2007
244 Java Platform, Enterprise Edition 5 (Java EE 5) Specification Java EE 5 05.2006
315 Java Servlet 3.0 Specification Servlet 3.0 03.2011
316 Java Platform, Enterprise Edition 6 (Java EE 6) Specification Java EE 6 12.2009
340 Java Servlet 3.1 Specification Servlet 3.1 05.2013
342 Java Platform, Enterprise Edition 7 (Java EE 7) Specification Java EE 7 07.2015
366 Java Platform, Enterprise Edition 8 (Java EE 8) Specification Java EE 8 09.2017
369 Java Servlet 4.0 Specification Servlet 4.0 09.2017
- Jakarta EE Platform 8 Specification Jakarta EE 8 09.2019
- Jakarta Servlet 4.0 Specification Servlet 4.0 09.2019

Использование HTTP-сервлетов

Далее несколько примеров создания веб-приложения без каких-либо библиотек или фреймворков. Будут последовательно даваться ссылки на расположение кода с кратким комментарием. Подобных способов больше, продемонстрированы наиболее очевидные из них.

В первом примере (модуль helloworld-web-servlet-xml) в дескрипторе развёртывания (deployment descriptor) web.xml указан класс, унаследованный от абстрактного класса HttpServlet со своей реализацией метода doGet(). Впервые файл web.xml дескриптора развёртывания был упомянут в спецификации Servlet 2.2 (1999 год).

Во втором примере (модуль helloworld-web-servlet-annotation) файл дескриптора развёртывания web.xml отсутствует. Над тем же классом-наследником от абстрактного класса HttpServlet присутствует аннотация WebServlet, появившаяся в Servlet 3.0 (2011 год).

Третий пример (модули helloworld-web-servlet-interface-jar и helloworld-web-servlet-interface-war) чуть более сложен. В нём показывается использование реализации интерфейса ServletContainerInitializer, также появившегося в Servlet 3.0. В первом модуле helloworld-web-servlet-interface-jar по-прежнему нет файла дескриптора развёртывания web.xml, есть класс-наследник от абстрактного класса HttpServlet. Servlet 3.0 позволяет посредством реализации интерфейса ServletContainerInitializer добавлять компоненты сервлетов программно, в т.ч. выполняя регистрацию сервлетов. Класс-реализация интерфейса ServletContainerInitializer с помощью концепции Service Provider Interface (SPI) конфигурируется путём указания его имени в файле META-INF/services/javax.servlet.ServletContainerInitializer. Первый модуль создаёт файл JAR. Файл WAR создаёт второй модуль helloworld-web-servlet-interface-war, в списке зависимостей у него указан первый модуль. Подобный подход реализации интерфейса ServletContainerInitializer используют фреймворки JSF и Spring в своих классах FacesInitializer и SpringServletContainerInitializer, соответственно.

В Servlet 3.0 также появились асинхронные сервлеты, в Servlet 3.1 (2013 год) — неблокирующий ввод-вывод, в Servlet 4.0 (2017 год) — поддержка HTTP/2.

Эпоха до появления Spring

tapestry Apache Tapestry — настоящий долгожитель среди фреймворков для построения веб-приложений. Его первая версия была выпущена в 2000 году, новые версии продолжают выходить и сейчас. При проектировании Tapestry были позаимствованы идеи из WebObjects, веб-фреймворка, появившегося несколькими годами до этого. В приложениях с применением Tapestry (пример — в модуле helloworld-web-tapestry) используется модульная архитектура и связывание (binding) компонентов пользовательского интерфейса веб-страниц с соответствующими им Java-классами.

struts Apache Struts появился практически одновременно с предыдущим фреймворком, в мае 2000 года, и тоже продолжает развиваться до сих пор. В примере на его основе (модуль helloworld-web-struts) можно видеть в файле дескриптора развёртывания web.xml указание в качестве фильтра класса StrutsPrepareAndExecuteFilter. Данный класс служит диспетчером запросов, выбирающим соответствующее запросу действие (action). Apache Struts также, как и Tapestry, основан на шаблоне проектирования MVC.

jsf В марте 2004 года вышла спецификация JavaServer Faces и последовательно две её реализации: сейчас называющаяся Eclipse Mojarra (предыдущие названия — Sun JSF Reference Implementation, JSF RI, Mojarra, Oracle Mojarra) и Apache MyFaces. Основным подходом, подкреплённым спецификацией, является использование компонентов. Оба примера (модули helloworld-web-jsf-mojarra и helloworld-web-jsf-myfaces) абсолютно идентичны друг другу, за исключением библиотек-зависимостей. Приложения определяют и отображают на веб-страницах версию реализации спецификации JSF, наименование реализации (Mojarra или MyFaces) и версию реализации.

wicket Июнь 2005 и выход первой версии фреймворка Wicket, идеологически похожего на Tapestry и JavaServer Faces. Компоненто-ориентированный подход и связывание HTML-шаблонов веб-страниц с Java-классами. С июня 2007 года фреймворк относится к Apache Software Foundation, сменив название на Apache Wicket. Пик популярности фреймворка пришёлся примерно на 2008-2009 годы, затем последовал постепенный спад интереса к нему. Новые версии продолжают выходить, пример приложения можно увидеть в модуле helloworld-web-wicket.

grails В октябре 2005 года вышла первая версия Grails, фреймворка для построения веб-приложений, написанного на JVM-языке Groovy. Как следует и из названия продукта, на его создание оказал сильное влияние Ruby on Rails — фреймворк, написанный на языке Ruby. Также основан на шаблоне MVC. Отличительной особенностью является использование в качестве шаблонов файлов представления GSP (Groovy Server Pages). Пример (модуль helloworld-web-grails) создан, собирается и может быть запущен с помощью Grails Maven Plugin, плагина для Maven.

Spring MVC, Spring Boot и Spring WebFlux

spring Первая версия Spring Framework, включающая Spring MVC, появилась в декабре 2005 года. Классом HTTP-сервлета в нём служит DispatcherServlet. Далее приводятся несколько примеров в хронологическом порядке появления возможностей (новых версий спецификации Servlet, выпуска сначала Spring Boot в апреле 2014 года, потом — Spring WebFlux в сентябре 2017 года), которые в них использованы.

В первом примере (модуль helloworld-web-spring-mvc-xml) в файле дескриптора развёртывания web.xml указан в качестве сервлета DispatcherServlet. В контроллере с единственным методом, обрабатывающим GET-запрос, присутствуют соответствующие аннотации (Controller и RequestMapping). Представлением (view) служит JSP-файл.

Во втором примере (модуль helloworld-web-spring-mvc-java) файл дескриптора развёртывания web.xml отсутствует и используется возможность, появившаяся в Servlet 3.0, выполнять конфигурирование программно. Совместно применяется класс, унаследованный от AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer (в конечном итоге задействуется реализация интерфейса ServletContainerInitializer с SPI), и JavaConfig (конфигурация с помощью программного кода с аннотацией Configuration).

В третьем примере (модуль helloworld-web-spring-boot-mvc) демонстрируется значительное упрощение проекта при сохранении той же функциональности благодаря появлению Spring Boot. Кроме класса контроллера дополнительно существует лишь один класс, унаследованный от SpringBootServletInitializer и аннотированный SpringBootApplication.

Четвёртый пример (модуль helloworld-web-spring-boot-webflux) показывает вместе со Spring Boot применение Spring WebFlux, добавленного в Spring Framework относительно недавно. Spring WebFlux использует реактивные принципы и Project Reactor. Из двух основных подходов (функциональный стиль и основанный на аннотациях) в примере участвует первый.

После появления Spring, 2000-е годы

vaadin Разработка Vaadin началась в 2002 году в виде дополнения к другому фреймворку, Millstone 3. В течение 2006 года созданное было оформлено в виде законченного коммерческого продукта. До мая 2009 года имел наименование IT Mill Toolkit, только после этого момента став Vaadin. В конце 2007 года его ранее самостоятельно реализованная клиентская часть была заменена на Google Web Toolkit (GWT). В примере (модуль helloworld-web-vaadin) видно, что имеется лишь один файл Java-класса, в котором программно создаются все компоненты пользовательского интерфейса, скрывая при этом низкоуровневые технические подробности.

gwt Весьма интересный продукт, Google Web Toolkit (GWT), появился в мае 2006 года, последняя версия вышла два года назад. Для написания серверной и клиентской части предоставляется возможность использовать один и тот же язык Java. Специальный компилятор преобразует клиентский код на Java в JavaScript. Пример состоит из трёх модулей — helloworld-web-gwt-client (клиентская часть), helloworld-web-gwt-server (серверная часть) и helloworld-web-gwt-shared (код, общий для клиентской и серверной частей). При разработке можно с помощью удобного плагина для Maven запускать клиентскую часть в режиме Super Dev Mode, в котором так называемый Code Server позволяет легко перекомпилировать изменившийся Java-код.

seam Seam начал свою жизнь в мае 2007 года и прекратил существование в 2012 году. Был основан на Enterprise JavaBeans (EJB3) и JavaServer Faces (JSF). Разрабатывался компанией JBoss, бывшей тогда уже частью Red Hat. Предлагал различные любопытные концепции (например, bijection, для которой существовали соответствующие аннотации). Сайт фреймворка всё ещё существует, но в некоторых его разделах какие-то ссылки уже не являются актуальными. Пример приложения находится в модуле helloworld-web-seam.

jax-rs Первый вариант спецификации Java API for RESTful Web Services (JAX-RS) вышел в 2008 году (JSR 311), позднее спецификация обновлялась (JSR 339, JSR 370). Наиболее популярные реализации JAX-RS — фреймворки Apache CXF (первая версия — апрель 2008 года), RESTEasy (сентябрь 2008 года), Jersey (май 2010 года) и Restlet (январь 2013 года). Примеры их использования находятся, соответственно, в модулях helloworld-web-jaxrs-apache-cxf, helloworld-web-jaxrs-resteasy, helloworld-web-jaxrs-jersey и helloworld-web-jaxrs-restlet.

play Play Framework появился в мае 2008 года. Написан на JVM-языке программирования Scala. Позволяет создавать веб-приложения на его основе как на Scala, так и на Java. Своеобразной особенностью разработчиков Play является приверженность инструменту сборки sbt. По этой причине для написания примера (модуль helloworld-web-play) пришлось приложить некоторые усилия для сборки под Maven, применив для этого соответствующий плагин.

2010-е годы, новейшее время

sparkjava В 2011 году была выпущена первая версия чудесного микрофреймворка Spark, появившегося под влиянием Sinatra, написанного на Ruby. Ему присущи лаконичность, легковесность и минимализм синтаксиса. Пример (модуль helloworld-web-sparkjava) демонстрирует, как буквально в пару строчек можно написать полноценное приложение. Возможностей фреймворка вполне может хватить, если не требуется чего-то слишком сложного в своём приложении.

vertx В 2011 году появился Vert.x, событийно-ориентированный фреймворк, работающий на JVM. Написан под значительным влиянием Node.js, первоначально назывался Node.x. Имеет многоязычную природу, позволяя при применении фреймворка использовать Java, JavaScript, Groovy, Ruby, Ceylon, Scala или Kotlin. Основан на библиотеке Netty, обладает множеством отличительных особенностей и достоинств. Пример находится в модуле helloworld-web-vertx.

dropwizard Декабрь 2011 года стал начальным временем для существования Dropwizard, авторы которого позиционируют свой продукт как нечто промежуточное между библиотекой и фреймворком. Три основные части, из которых он состоит — это библиотеки Jetty (HTTP), Jersey (JAX-RS) и Jackson (JSON). Продолжает развиваться и в настоящее время, имея даже некоторую популярность. Пример (модуль helloworld-web-dropwizard) показывает типичную структуру веб-приложения на основе Dropwizard.

ratpack Ratpack — ещё один фреймворк (кроме Spark), вдохновлённый библиотекой Sinatra и написанный, в значительной степени, на JVM-языке Groovy. В названии обыграна связь Фрэнка Синатры с т.н. крысиной стаей («rat pack»). Первая версия фреймворка была выпущена в 2013 году, новые версии продолжают выходить. Основан на библиотеке Netty, быстрый, минималистичный, простой в использовании, хорошо масштабируемый. Пример можно увидеть в модуле helloworld-web-ratpack.

jhipster Октябрь 2013, появление любопытного проекта JHipster, генератора каркаса веб-приложений. Для построения клиентской части поддерживается JavaScript-фреймворки Angular, React и Vue (последний поддерживается пока в экспериментальном режиме). Основой серверной части служит Spring Boot. Для сборки проекта может быть выбран Maven или Gradle. Пример сгенерированного с помощью JHipster приложения находится в модуле helloworld-web-jhipster.

rapidoid В августе 2014 года вышла первая версия фреймворка Rapidoid, простого, быстрого и модульного. Рекомендуемый модуль, с которого использование фреймворка рекомендуется начать, включает взаимодействие по HTTP, библиотеки Hibernate, Hibernate Validator, MySQL Connector и Logback. При возрастании потребностей используемый набор модулей может быть расширен. Пример (модуль helloworld-web-rapidoid) позволяет оценить минимализм кода, требуемый для получения простого веб-приложения.

lagom Март 2016, выход фреймворка Lagom. Авторы данного программного продукта позиционируют его применение для разбиения старых монолитных приложений на реактивные микросервисы, хорошо масштабирующиеся при их эксплуатации. Фреймворк основан на Akka и Play Framework. Для разработки своих приложений могут быть использованы языки программирования Java или Scala. Пример на основе Lagom находится в модулях helloworld-web-lagom-api и helloworld-web-lagom-impl.

javalin Уже совсем недавнее время, в мае 2017 года выходит легковесная и простая библиотека Javalin. Её создатели сами указывают в благодарностях авторов уже упоминавшихся фреймворков Sinatra и Spark. Библиотека ориентирована на языки Java и Kotlin. Гарантирует отсутствие аннотаций и необходимости наследования каких-либо классов библиотеки, как можно более лаконичный код, поддержку WebSocket, HTTP/2 и асинхронных запросов. Пример на её основе можно увидеть в модуле helloworld-web-javalin.

micronaut Восходящая звезда среди веб-фреймворков, первая версия для которой появилась всего год назад, в октябре 2018 года, — Micronaut. Поддерживает JVM-языки программирования Java, Groovy и Kotlin. Существенное его преимущество — быстрый старт приложений на его основе и малое потребление памяти. Это обеспечивается внедрением зависимостей на этапе компиляции, а не во время исполнения. Ещё одна из особенностей — отличная поддержка реактивного программирования, возможно использование библиотек RxJava, Reactor и Akka. Пример (модуль helloworld-web-micronaut) демонстрирует построение простого приложения на основе Micronaut.

MicroProfile

microprofile Из-за существующей тяжеловесности Java EE у ряда компаний появилась потребность для реализации микросервисов разработать легковесный набор спецификаций, что и было сделано — в сентябре 2016 года увидел свет MicroProfile 1.0. Первоначально набор включал лишь три спецификации (CDI, JAX-RS и JSON-P). Постепенно потребности возрастали, к версии 3.0 список спецификаций значительно вырос.

Спецификация Версия MicroProfile
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2.0 2.1 2.2 3.0
1 CDI 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 2.0 2.0 2.0 2.0
2 Config 1.0 1.1 1.2 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
3 Fault Tolerance 1.0 1.0 1.1 1.1 1.1 2.0 2.0
4 Health 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0
5 JAX-RS 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.1 2.1 2.1 2.1
6 JSON-B 1.0 1.0 1.0 1.0
7 JSON-P 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1
8 JWT Auth 1.0 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
9 Metrics 1.0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 2.0
10 Open API 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.1
11 Open Tracing 1.0 1.1 1.1 1.2 1.3 1.3
12 Type Safe Rest Client 1.0 1.1 1.1 1.1 1.2 1.3

В настоящее время существуют веб-фреймворки, удовлетворяющие MicroProfile в разной степени. Для демонстрации было выбрано семь из них, ниже приведено соответствие версий фреймворков версиям MicroProfile. Полная информация обо всех существующих фреймворках, реализующих MicroProfile, находится здесь.

Фреймворк Версия MicroProfile
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2.0 2.1 2.2 3.0
1 TomEE 7.1.0 8.0.0-M1 8.0.0-M2 8.0.0-M3
2 Hammock 2.0
3 Thorntail 2.1.0.
Final
2.3.0.
Final
2.4.0.
Final
2.5.0.
Final
4 KumuluzEE 2.1.0 2.5.2 3.0.0 3.2.0 3.2.0 3.2.0 3.2.0 3.5.0
5 Payara Micro 174 181 182 183 183 191 192
6 Open Liberty 17.0.
0.3
18.0.
0.1
18.0.
0.3
18.0.
0.3
18.0.
0.4
19.0.
0.3
19.0.
0.7
7 Helidon 0.9.4 1.0 1.2.0 1.2.0 1.2.0 1.2.0 1.2.0

microprofile1 К первой группе фреймворков относятся те, которые уже существовали на момент выхода MicroProfile 1.0: TomEE (время выпуска первой версии — апрель 2012), Hammock (февраль 2014), Thorntail (ранее называвшийся WildFly Swarm, январь 2016) и KumuluzEE (апрель 2016). Наиболее часто соответствие новому набору спецификаций достигалось для них исключением из существующего продукта всего лишнего. Примеры использования находятся в модулях helloworld-web-microprofile-tomee, helloworld-web-microprofile-hammock, helloworld-web-microprofile-thorntail и helloworld-web-microprofile-kumuluzee.

microprofile2 Во вторую группу фреймворков входят появившиеся позднее выхода первой версии MicroProfile: Payara Micro (июль 2017), Open Liberty (сентябрь 2017) и Helidon (сентябрь 2018). Для данных фреймворков становилось возможным обратное — с самого начала реализации, например, Helidon разрабатывался специально для соответствия MicroProfile, поэтому не имеет в своём составе ничего лишнего. Примеры построения приложений можно видеть в модулях helloworld-web-microprofile-payara, helloworld-web-microprofile-openliberty и helloworld-web-microprofile-helidon.

Сервлет-контейнеры и серверы приложений

Веб-приложения исполняются в специализированном программном обеспечении, реализующем соответствующие спецификации (например, Servlet API). Ниже приведены наиболее популярные на данный момент сервлет-контейнеры и серверы приложений. Процент популярности также взят из результатов исследования (вопрос 20).

Сервлет-контейнер, серверы приложений Дата первой версии Дата последней стабильной версии Популярность, %
Семейство Наименование
1 Tomcat Tomcat 11.1998 17.08.2019 41
2 TomEE 04.2012 21.06.2019
3 JBoss JBoss EAP 1999 22.01.2019 15
4 WildFly 1999 03.07.2019
5 Jetty 2000 14.08.2019 9
6 WebLogic Server 11.1997 30.08.2017 6
7 WebSphere WebSphere Application Server 1998 02.04.2019 5
8 Open Liberty 09.2017 14.08.2019
9 GlassFish GlassFish Server 06.06.2005 28.01.2019 5
10 Payara Server 31.10.2014 29.08.2019

Временная шкала показывает время жизни каждого из программных продуктов таблицы. Можно видеть последовательность их появления и время выпуска последних версий.

Эволюция создания веб-приложений на Java - 28

Всё чаще сейчас используется контейнеризация при развёртывании и публикации приложений, поэтому применение серверов приложений становится всё менее актуальным.

Использование в приложениях языков, отличных от Java

В последнее время наметилась тенденция создания гибридных приложений, в качестве одной из составных частей которых присутствует код на Java. В соответствии с тенденцией в журнале Java Magazine, основной темой которого был язык программирования Java, в колонке главного редактора в номере January/February 2017 было провозглашено «The Polyglot Future» и включение в зону интересов языка JavaScript.

В уже упомянутом выше исследовании в вопросе номер 16 интересовались, какие не JVM-языки используются в JVM-приложениях. Лидером (57%) стал JavaScript, применяемый во фронтенде. Учитывая тот факт, что часть веб-приложений не имеют GUI вовсе (сервисы, микросервисы, службы), можно с уверенностью сказать, что использование JavaScript-фреймворков для графического интерфейса в Java-приложениях носит массовый характер.

Эволюция создания веб-приложений на Java - 29

Пример типичного сегодняшнего Java-приложения

Эволюция создания веб-приложений на Java - 30 Для демонстрации типичного веб-приложения на Java с графическим интерфейсом была написана программа с эмуляцией базовых функциональных возможностей Twitter: аутентификация, управление учётными записями (создание, редактирование, удаление, поиск по подстроке), главная страница (свойства учётной записи, лента сообщений), создание твитов, подписаться/отписаться.

Бекенд написан с использованием Spring Boot, фронтенд — с помощью популярного JavaScript-фреймворка Angular. В Java-части приложения максимально представлены составные части семейства Spring: Spring MVC, Spring Boot, Spring Security, Spring Test, Spring Boot Admin. REST API бекенда визуализируется с помощью Swagger.

Для тестирования применяются совершенно обычные для подобного приложения JUnit, Spring Test, Mockito, TestContainers (unit- и интеграционное тестирование Java-части) и Jasmine с Protractor (unit- и end-to-end-тестирование для JavaScript и Angular).

Аналогичную архитектуру и набор использованных фреймворков (Spring Boot и Angular) имеет игра Угадай спикера, упоминавшаяся в недавнем обзоре конференции TechTrain 2019.

Выводы

Процессы развития как языка программирования Java, так и построения с его помощью веб-приложений, продолжаются. Можно и нужно внимательно наблюдать за ними, не забывая последовательности событий, спецификаций, библиотек и фреймворков, приведших к текущему положению вещей.

Код примеров и программ, упоминавшихся в статье, находится на GitHub: первый, второй и третий репозитории.

Доклады прошедших конференций JUG Ru Group по теме статьи

Spring:

Play:

  • «50 оттенков Play!», Андрей Солнцев (Joker 2015: видео)

Vaadin:

Vert.x:

  • «Vert.x: руководство по эксплуатации», Владимир Красильщик (Joker 2015: видео)
  • «Vert.x: Красавица и Чудовище», Владимир Красильщик (Joker 2016: видео, презентация)
  • «Реактивное программирование на Vert.x », Антон Ленок (JPoint 2018: видео, презентация)

Micronaut:

  • «Micronaut vs Spring Boot, или Кто тут самый маленький?», Кирилл Толкачёв и Максим Гореликов (Joker 2018: видео, презентация)

MicroProfile:

Java и JavaScript:

25-26 октября 2019 года в Санкт-Петербурге состоится конференция для Java-разработчиков Joker 2019, на которую до 1 октября можно дешевле купить билеты.

8-9 ноября 2019 года в Москве пройдёт конференция для JavaScript-разработчиков HolyJS 2019 Moscow, на которую до 1 октября тоже действуют скидки на покупку билетов.

Автор: Дмитрий Белобородов

Источник


* - обязательные к заполнению поля