La modernisation des applications Java, qu'est-ce que c'est ?

Java™ est l'un des principaux langages de programmation utilisés pour le développement de logiciels d'entreprise et ce, depuis plus de 27 ans. De nombreux systèmes dans le monde reposent sur ce langage bien connu.

Les applications Java traditionnelles sont des monolithes, qui contiennent tous les éléments nécessaires à leur exécution. Cette structure monolithique limite cependant l'agilité des développeurs lorsqu'ils veulent apporter des modifications. En effet, au moindre changement, ils doivent recompiler le code existant, le tester et le redéployer entièrement. 

Avec la modernisation des applications, les développeurs peuvent restaurer l'agilité des anciennes applications, y compris celles codées en Java. Il faut pour cela les migrer vers une plateforme moderne, diviser les monolithes en éléments plus petits et plus faciles à entretenir, comme des microservices, mettre en place des pratiques de développement logiciel et de déploiement plus actuelles, ainsi qu'associer anciens et nouveaux systèmes.

En modernisant les applications traditionnelles, les entreprises économisent du temps et de l'argent, car il leur suffit ensuite de les mettre à jour, sans avoir à réécrire le code. L'adoption d'une architecture de microservices cloud-native améliore l'efficacité des applications Java et favorise les investissements pour l'avenir.

Avant, les applications Java reposaient sur une architecture monolithique dont la gestion continue nécessitait des efforts conséquents.La modernisation des applications Java pour le cloud et les conteneurs permet de continuer à générer de la valeur grâce à ces applications, tout en améliorant leurs performances et leur stabilité et en faisant des économies.

Sa portabilité et son vaste écosystème expliquent que Java soit devenu un environnement de choix pour les entreprises depuis plusieurs dizaines d'années. Il présente en effet plusieurs atouts : langage orienté objets, indépendance vis-à-vis de la plateforme, stabilité et rétrocompatibilité. Facile à maîtriser, Java offre un ensemble défini d'interfaces de programmation d'application (API) et de nombreux outils de développement.

Depuis peu, le développement d'applications connaît une transformation radicale. Délaissant les modèles d'architectures monolithiques traditionnels, les développeurs se tournent de plus en plus vers des fonctions et des services modulaires et légers, qui reposent souvent sur des plateformes de cloud computing et d'orchestration de conteneurs telles que Kubernetes. Cette approche est généralement appelée « Java cloud-native ».

À l'origine, le langage Java n'a pas été conçu pour gérer des démarrages rapides, des empreintes mémoire faibles ou des conteneurs. C'est pourquoi il a fallu le faire évoluer. La bonne nouvelle, c'est que les entreprises peuvent continuer à profiter de ses avantages dans le cloud en modernisant leurs applications.

Avantages

• Expérience de développement rationalisée : dans un environnement cloud, les développeurs peuvent provisionner les ressources nécessaires en quelques minutes, d'un simple clic. Ils ont directement accès à des services pré-configurés et prêts à l'emploi, notamment pour la mise en réseau et le stockage, qu'ils peuvent paramétrer selon les besoins.
• Haute disponibilité et infrastructure gérée : les fournisseurs de cloud proposent des contrats de niveau de service (SLA) avec des niveaux de disponibilité élevés, qui sont difficilement atteignables dans un datacenter privé à moins d'y consentir des efforts et un budget importants. En cela, les services cloud représentent une option intéressante pour l'exécution de tous les types d'applications, pour ceux qui ne souhaitent pas gérer leur propre infrastructure.
• Évolutivité et souplesse : l'évolutivité est l'un des principaux arguments en faveur de l'adoption du cloud computing chez les développeurs, parce qu'il leur permet d'augmenter ou de diminuer les ressources à la demande, en fonction de l'évolution des besoins. Dans un autre environnement que le cloud, le coût pour atteindre un tel niveau d'évolutivité serait extrêmement élevé.
• Accessibilité mondiale et zones de disponibilité gérées : les environnements cloud fournissent des services à faible latence, accessibles partout dans le monde. Grâce à des datacenters installés à des endroits stratégiques, les entreprises peuvent étendre la portée de leurs applications et les déployer auprès de clients qu'il aurait été difficile, voire impossible, d'atteindre autrement.
• Coûts réduits : le cloud computing ne demande pas d'investissements massifs et permet d'économiser sur le fonctionnement du matériel, notamment au niveau de la consommation d'énergie, de l'espace et de la maintenance. Rapide et simple à déployer, l'environnement cloud reste facile d'accès et ne requiert pas de longue formation. Résultat : la productivité des développeurs augmente et les délais de mise sur le marché se réduisent, contribuant encore une fois à la réduction des coûts.

Une application Java cloud-native désigne tout microservice ou application conçu, déployé et géré dans le cloud plutôt que sur une machine locale. Cette approche modernisée du développement logiciel permet aux entreprises de créer des logiciels plus flexibles et évolutifs, ce qui accélère les améliorations sans sacrifier les performances ni la sécurité. 

La technologie Java cloud-native s'appuie sur plusieurs méthodes cloud pour faciliter le développement. En voici quelques exemples :

• La mise en paquets et l'isolation des applications avec leur environnement d'exécution s'effectuent à l'aide de conteneurs plutôt que de machines virtuelles. Une application Java dans un conteneur dispose de tout ce dont elle a besoin pour fonctionner, ce qui améliore l'efficacité, la rapidité et l'expérience utilisateur. Grâce aux conteneurs, les applications Java peuvent s'exécuter sur un nombre illimité de systèmes d'exploitation dans le cloud. 
• L'utilisation de l'intégration et de la distribution continues (CI/CD) est privilégiée. Cette approche recourt à l'automatisation pour réduire au minimum les interventions humaines et proposer des mises à jour fréquentes aux utilisateurs. Avec un pipeline CI/CD fiable, les équipes de développement qui travaillent sur différentes branches d'une application peuvent fusionner leurs modifications au sein d'un « tronc commun » avant le déploiement. Dans ce cas, l'automatisation se charge de recueillir et comparer les changements effectués dans différents environnements de développement individuels (IDE), une tâche très chronophage.
• Les équipes de développement et d'exploitation informatique suivent un framework DevOps et s'appuient sur un ensemble de pratiques hautement collaboratives pour distribuer des services et traduire rapidement des idées en améliorations concrètes pour les applications. Ce point s'avère particulièrement important dans le cadre du développement cloud-native avec des conteneurs, qui fournissent un environnement unifié pour le développement, la distribution, l'intégration et l'automatisation.

Il existe plusieurs approches des applications Java cloud-native :

Machines virtuelles Java dans des conteneurs Linux

Les machines virtuelles Java (JVM) permettent aux programmes Java de s'exécuter n'importe où, y compris dans des conteneurs Linux. Cette approche peut s'appuyer sur plusieurs configurations potentielles : un système d'exploitation hôte en hyperviseur exécuté sur un serveur cloud dans le cloud, un système d'exploitation invité exécuté sur une machine virtuelle en hyperviseur, un conteneur Docker exécuté sur le système d'exploitation invité, une machine virtuelle Java qui exécute du bytecode Java sur le processeur hôte à l'intérieur du conteneur Docker, ou tous les conteneurs sur le même hôte qui partagent un noyau. Dans certaines configurations, cette approche risque de générer des problèmes au niveau de la gestion de la mémoire. 

MicroProfile

Plus légère que d'autres, cette approche s'appuie sur des frameworks tels que Quarkus, mais nécessite de connaître le système Kubernetes qui est utilisé pour gérer les tâches cloud. MicroProfile est une spécification communautaire, indépendante vis-à-vis des fournisseurs et optimisée pour les architectures de microservices. Elle est plébiscitée pour ses nombreuses intégrations avec d'autres technologies cloud-native. 

Images natives

Une image native est une technologie qui permet de compiler du code Java en amont dans un fichier exécutable autonome. Il est ainsi possible de bénéficier de temps de démarrage quasi instantanés, d'une faible utilisation de la mémoire et de la portabilité entre les systèmes. Cette approche utilise souvent le Native Image Kit (NIK) de Liberica comme compileur, qui traduit le bytecode Java en code binaire sans pour autant être en mesure d'optimiser tous les programmes. Spring Boot 3, qui a remplacé le système expérimental Spring Native, fait partie du framework Spring très répandu et compile les applications Java en fichiers exécutables. 

Vous souhaitez réaliser le développement d'applications Java cloud-native ? Voici quelques exemples de frameworks qui méritent votre attention :

Quarkus est un framework Java complet et natif pour Kubernetes, conçu pour les machines virtuelles Java (JVM) et la compilation native, qui permet d'optimiser Java spécifiquement pour les conteneurs afin d'en faire une plateforme efficace pour les environnements serverless, cloud et Kubernetes.

Micronaut est un framework basé sur les machines virtuelles Java qui se concentre sur la rapidité et la modularité. Il réalise l'injection des dépendances au moment de la compilation plutôt que de l'exécution, ce qui réduit les temps de démarrage ainsi que l'utilisation de la mémoire par rapport à d'autres frameworks.

Spring Cloud Functions est une nouvelle version du framework de développement éprouvé Spring, adaptée pour les déploiements cloud. Les fonctions cloud de ce framework prennent en charge plusieurs styles à la fois réactifs et impératifs, et sont conçues pour être déployées de multiples manières, par exemple pour des services web ou des tâches en arrière-plan.

Eclipse Vert.x propose divers outils pour concevoir des applications réactives sur des machines virtuelles Java, capables d'évoluer en fonction des besoins des charges de travail. Pour ce faire, ce framework met l'accent sur l'efficacité à l'aide d'un modèle de programmation asynchrone pour gérer des charges de travail simultanées à partir de boucles d'événements.

Dropwizard est un framework éprouvé connu pour sa stabilité et sa prise en charge intégrée des outils pour la configuration, la journalisation, l'exploitation, les indicateurs de mesure pour les applications, etc. Dropwizard offre les meilleurs résultats lorsqu'il est utilisé pour modifier des applications existantes, car sa structure fonctionne particulièrement bien avec les anciennes approches de développement Java. 

Enfin, Google et Microsoft proposent des frameworks Java standard pour les fonctions de base. Si vos besoins sont assez simples, ces modèles Open Source sont susceptibles de vous convenir.

Le processus de modernisation ne sera pas nécessairement identique pour toutes les applications. Les développeurs peuvent choisir l'approche la plus adaptée en fonction des caractéristiques de chaque application, ainsi que des besoins actuels et futurs de l'entreprise.

Les entreprises qui envisagent de moderniser leurs applications Java en remplaçant l'architecture monolithique par un modèle de déploiement cloud afin d'en exploiter tout le potentiel ont le choix entre trois stratégies : le réhébergement, le changement de plateforme et le remaniement.

Réhébergement – Virtualization

Cette stratégie, également appelée « lift-and-shift », consiste à déployer une application existante dans une machine virtuelle, sans y apporter de modifications. Cela nécessite de migrer les applications Java depuis des serveurs d'applications traditionnels vers des machines virtuelles exécutées sur une plateforme de cloud hybride. Les applications monolithiques sur le serveur d'applications restent inchangées, et les intégrations et dépendances existantes sont préservées.

Changement de plateforme – OpenShift

Cette stratégie consiste à déployer une application dans un conteneur sur une plateforme cloud Kubernetes telle que Red Hat® OpenShift®.

En déplaçant vos applications Java vers OpenShift, vous profitez de toutes les fonctionnalités de cette plateforme : le bin-packing pour une utilisation plus efficace des ressources, la mise à l'échelle horizontale, des outils de CI/CD, des outils intégrés de surveillance et plus encore. La plateforme OpenShift inclut un vaste panel d'outils qui simplifient la création et le déploiement des images d'applications Java. Elle prend aussi en charge les techniques modernes de développement d'applications cloud-native grâce à MicroProfile et au content trimming (ou, littéralement, élagage du contenu).

Remaniement – OpenShift et Application Foundations

Cette stratégie consiste à transformer une application en microservices et à la déployer sur une plateforme cloud après y avoir intégré de nouvelles technologies. Les services d'applications Java sont redéveloppés sous forme de microservices, puis déployés dans un Service Mesh sur une plateforme de cloud hybride. Au fil du temps, il est possible de recréer les services pour déplacer progressivement les fonctionnalités vers la nouvelle architecture d'applications. Grâce au modèle dit du « figuier étrangleur », les monolithes sont petit à petit décomposés en microservices, ce qui permet d'ajouter de nouveaux services et de remanier les anciens dans le même temps.

Ensemble, la solution Red Hat OpenShift et les technologies d'Application Foundations forment une plateforme qui rationalise l'exécution tout au long du cycle de vie des applications. Elles permettent aux développeurs d'intégrer la sécurité lors de la création, du déploiement et de l'exploitation des applications à grande échelle dans le cloud hybride.

Forts de notre expérience dans le domaine des technologies Open Source Java et Kubernetes, nous pouvons vous aider à moderniser vos applications Java et à concevoir un environnement cloud-native agile qui saura s'adapter à l'évolution de vos besoins métier. Nous offrons une base de cloud hybride ouvert complète et unifiée qui facilitera la modernisation de vos applications.

Plateforme de développement de référence depuis plus de 20 ans, Java est utilisée par de nombreuses entreprises pour proposer diverses expériences. Nous avons aidé un grand nombre d'équipes de développement à conserver leurs applications Java, les améliorer et les adapter aux environnements cloud-native afin de proposer de nouvelles innovations dans des frameworks testés.

Nos plateformes vous apportent la flexibilité, l'interopérabilité et la cohérence nécessaires pour moderniser vos applications. Avec Red Hat OpenShift®, notre plateforme de cloud hybride axée sur la sécurité, vous pourrez développer, déployer et gérer des applications dans plusieurs environnements, en toute sérénité. Pour les développeurs, nous proposons également une boîte à outils de migration pour les applications qui permet d'évaluer si les applications Java sont prêtes pour le cloud. Ils pourront y puiser des outils, des rapports et des connaissances pour accélérer la migration et la modernisation des applications.

N'hésitez pas à nous contacter pour en apprendre davantage sur la modernisation des applications, ainsi que sur les prochains événements organisés dans votre région autour de l'utilisation de nos technologies.