Відновлення за координатами в контрольній точці (CRaC) у Spring Boot - javascript.org.ua

Техніка Coordinated Restore at Checkpoint (CRaC), що була введена в Spring Boot 3.4, є захоплюючою новинкою, особливо для застосунків, що вимагають швидкого часу запуску та покращеної ефективності використання ресурсів. Ось детальніше про CRaC та його наслідки:

Що таке CRaC?

CRaC (Coordinated Restore at Checkpoint) — це проєкт OpenJDK, розроблений для захоплення стану працюючого Java-застосунку та його відновлення пізніше.
Ідея полягає в тому, щоб призупинити застосунок, зберегти його точний стан (включаючи пам'ять, потоки та конфігурацію), а потім швидко перезапустити його з цього стану без необхідності ініціалізувати все заново.

Чому CRaC важливий?

Швидкий запуск:

Застосунки можуть пропустити фазу ініціалізації та одразу стартувати з захопленого стану. Це особливо корисно для хмарних і безсерверних застосунків, де час запуску має критичне значення.
Приклад: Уявіть собі безсерверну функцію, що працює в AWS Lambda або Google Cloud Functions. Завдяки CRaC час холодного старту значно скорочується, що покращує час відгуку та користувацький досвід.

Динамічне масштабування:

При масштабуванні вгору або вниз нові екземпляри застосунку можуть бути запущені майже миттєво шляхом відновлення з попередньо налаштованого контрольного пункту.
Це робить CRaC відмінним вибором для сценаріїв авто-масштабування в Kubernetes або інших платформах оркестрації контейнерів.

Ефективність використання ресурсів:

Ресурси, які використовуються під час ініціалізації (наприклад, завантаження конфігурацій або ініціалізація залежностей), зберігаються в контрольному пункті, що дозволяє зменшити надмірні операції під час перезапусків.

Як це працює в Spring Boot?

Spring Boot 3.4 включає початкову підтримку CRaC, що означає:

Розробники можуть створювати контрольні точки своїх працюючих застосунків.
На високому рівні Spring співпрацює з CRaC, щоб переконатися, що критичні хуки життєвого циклу, такі як ініціалізація бінів або управління залежностями, правильно координуються до і після відновлення контрольної точки.

Виклики та зауваження

Дійсність стану:

Не всі ресурси (наприклад, з'єднання з базою даних, відкриті сокети) автоматично є дійсними після відновлення з контрольної точки. Потрібне спеціальне оброблення для повторної ініціалізації таких ресурсів.
Spring Boot надає хуки для переналаштування або оновлення бінів після відновлення.

Підтримка CRaC в інфраструктурі:

CRaC потребує підтримки інфраструктури та JVM, що ще може бути не доступним у всіх середовищах.
Наприклад, JVM має підтримувати можливості CRaC.

Обмежені варіанти використання для спадкових систем:

Хоча CRaC є надзвичайно корисним для сучасних, безстанних або безсерверних архітектур, спадкові або системи з важким станом можуть потребувати значних коригувань.

Як використовувати CRaC у Spring Boot 3.4

Увімкнення CRaC у вашій JVM:

Використовуйте сумісну з CRaC JVM, наприклад, Azul Prime або OpenJDK з підтримкою CRaC.

Конфігурація контрольних точок:

Spring Boot надає хуки життєвого циклу (@PostRestore та @PreCheckpoint), щоб визначити дії перед створенням або після відновлення контрольної точки.

Приклад:

@Component  
public class DatabaseConnectionManager {  

 @PreCheckpoint  
 public void prepareForCheckpoint() {  
 // Закриття з'єднань з базою даних  
 System.out.println("Закриваю з'єднання з базою даних...");  
 }  

 @PostRestore  
 public void afterRestore() {  
 // Повторна ініціалізація з'єднань з базою даних  
 System.out.println("Повторно ініціалізую з'єднання з базою даних...");  
 }  
}

Тестування та валідація:

Переконайтеся, що ваш застосунок може надійно відновлювати стан, тестуючи в середовищі з увімкненим CRaC.

Реальні сценарії використання CRaC

Безсерверні застосунки:

Зменшення латентності холодного старту для функцій або сервісів у безсерверних середовищах.

Автоматичне масштабування:

Швидке масштабування застосунків у відповідь на зміни навантаження без традиційних витрат на ініціалізацію.

Периферійні обчислення (Edge Computing):

Розгортання легких сервісів, що підтримують контрольні точки, ближче до користувачів, що покращує продуктивність і зменшує затримки.

Хмарні застосунки (Cloud-Native Apps):

Оптимізація запуску та операційної ефективності для застосунків, що розгортаються в динамічних контейнеризованих середовищах, таких як Kubernetes.

Майбутні напрямки

Оскільки CRaC удосконалюється, підтримка Spring Boot ймовірно розширюватиметься, забезпечуючи ще більш безшовну інтеграцію та ширшу застосовність.
Розробникам слід стежити за оновленнями Spring Boot та JVM, щоб повністю скористатися цією революційною можливістю.

Перекладено з: Coordinated Restore at Checkpoint (CRaC) in Spring Boot