一、云原生技术栈选型

现代Java云原生架构核心组件：

• Quarkus框架：超音速亚原子Java框架
• GraalVM：原生镜像编译技术
• Kubernetes：容器编排平台
• MicroProfile：微服务标准规范
• Reactive：响应式编程模型

二、Quarkus项目快速搭建

1. 项目初始化

mvn io.quarkus:quarkus-maven-plugin:2.16.6.Final:create 
    -DprojectGroupId=com.example 
    -DprojectArtifactId=cloud-native-app 
    -DclassName="com.example.GreetingResource" 
    -Dpath="/hello" 
    -Dextensions="resteasy-reactive,smallrye-health,kubernetes"

2. 项目结构解析

src/
├── main/
│   ├── docker/            # Docker构建文件
│   ├── java/
│   │   └── com/example/
│   │       ├── GreetingResource.java  # REST端点
│   │       ├── services/   # 业务服务
│   │       └── entities/   # 数据实体
│   └── resources/
│       ├── application.properties  # 配置文件
│       └── META-INF/
│           └── resources/  # 静态资源
└── test/                   # 测试代码

三、核心功能实现

1. 响应式REST端点

@Path("/products")
@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
@Consumes(MediaType.APPLICATION_JSON)
public class ProductResource {

    @Inject
    ProductService productService;

    @GET
    @Path("/{id}")
    public Uni<Product> getProduct(@PathParam("id") Long id) {
        return productService.findById(id)
            .onItem().ifNull().failWith(
                new WebApplicationException("Product not found", 404)
            );
    }

    @POST
    public Uni<Response> createProduct(Product product) {
        return productService.create(product)
            .map(p -> Response
                .created(URI.create("/products/" + p.id))
                .build());
    }
}

2. 数据访问层实现

@ApplicationScoped
public class ProductService {

    @Inject
    Mutiny.SessionFactory sessionFactory;

    public Uni<List<Product>> findAll() {
        return sessionFactory.withSession(
            session -> session.createQuery("FROM Product", Product.class)
                .getResultList()
        );
    }

    public Uni<Product> findById(Long id) {
        return sessionFactory.withSession(
            session -> session.find(Product.class, id)
        );
    }
}

四、云原生特性实践

1. 健康检查与指标

@Liveness
@ApplicationScoped
public class AppHealthCheck implements HealthCheck {

    @Override
    public HealthCheckResponse call() {
        return HealthCheckResponse.up("Application is live");
    }
}

// 自动提供端点：
// /q/health/live - 存活检查
// /q/health/ready - 就绪检查
// /q/metrics - Prometheus格式指标

2. 原生镜像编译

# 安装GraalVM
sdk install java 22.3.r19-grl
sdk use java 22.3.r19-grl

# 构建原生镜像
mvn package -Pnative -Dquarkus.native.container-build=true

# 生成容器镜像
docker build -f src/main/docker/Dockerfile.native -t myapp .

五、Kubernetes部署

1. 资源清单生成

# 启用Kubernetes扩展
mvn quarkus:add-extension -Dextensions="kubernetes"

# 配置application.properties
quarkus.kubernetes.deployment-target=kubernetes
quarkus.container-image.build=true
quarkus.container-image.group=myproject

# 生成YAML文件
mvn package -Dquarkus.kubernetes.deploy=true

2. 部署到集群

# 应用Kubernetes配置
kubectl apply -f target/kubernetes/kubernetes.yml

# 查看服务状态
kubectl get pods
kubectl get services

六、性能对比数据