La modernización de las aplicaciones Java

Java™ es uno de los lenguajes de programación más populares para el desarrollo de software empresarial desde hace más de 27 años. Se han diseñado innumerables sistemas en todo el mundo con este lenguaje ampliamente conocido.

Las aplicaciones Java tradicionales son monolíticas, es decir, contienen todo lo necesario para su ejecución, pero eso perjudica la agilidad de los desarrolladores a la hora de implementar cambios: para una sola modificación, deben rediseñar todo el sistema, probarlo y volver a implementarlo.  

La modernización permite que los desarrolladores agilicen las aplicaciones monolíticas heredadas, como las de Java. Para eso, es necesario migrarlas a una plataforma moderna, dividirlas en elementos más pequeños cuyo mantenimiento resulte más sencillo (como los microservicios), integrar el software antiguo con el nuevo y aplicar las prácticas modernas de desarrollo e implementación.

Las empresas que optan por modernizarlas ahorran tiempo y dinero, ya que no necesitan volver a escribir el código de una aplicación que ya existe, sino que solo deben actualizarla. La adopción de la arquitectura de nube y de microservicios permite que los desarrolladores mejoren la eficiencia de las aplicaciones Java, y que las empresas hagan inversiones más importantes en las iniciativas futuras.

Planifique su estrategia de modernización

Las aplicaciones Java siempre han sido monolíticas, lo cual lleva a que las empresas tengan que hacer frente a gastos importantes de soporte y gestión a lo largo del tiempo.La modernización para la nube y los contenedores permite seguir aprovechando los beneficios de estas aplicaciones mientras se mejora el rendimiento, la flexibilidad y el costo.

Java ha sido la opción favorita para los entornos empresariales durante décadas porque ofrece un amplio ecosistema y portabilidad, está orientada a los objetos, no depende de ninguna plataforma, es estable y es compatible con las versiones anteriores. Además, es sencillo aprender a utilizarla y ofrece un conjunto bien definido de interfaces de programación de aplicaciones (API) y muchas herramientas para los desarrolladores.

En la actualidad, el desarrollo de las aplicaciones ha cambiado drásticamente: los desarrolladores abandonan las arquitecturas tradicionales y monolíticas para implementar servicios y funciones más ligeros y modulares, diseñados utilizando el cloud computing y las plataformas de organización en contenedores, como Kubernetes. Este enfoque se conoce como "Java desarrollado en la nube".

Java ha tenido que evolucionar, ya que no se diseñó originalmente para agilizar los tiempos de arranque, ocupar poco espacio en la memoria ni admitir los contenedores. La buena noticia es que la modernización de Java extiende los beneficios que ofrece a los entornos de nube.

Ventajas

• Experiencia optimizada para los desarrolladores: en los entornos de nube, los desarrolladores pueden implementar los recursos en cuestión de minutos con solo pulsar un botón. También hay herramientas bien integradas que se utilizan para completar la configuración previa de la red, el almacenamiento y los demás servicios, para que estén listos para su uso.
• Alta disponibilidad y soporte del proveedor de la nube: los proveedores de la nube garantizan una alta disponibilidad, con acuerdos de nivel de servicios (SLA) que serían difíciles de igualar en los centros de datos privados sin hacer un esfuerzo y una inversión considerables. Por eso, los servicios de nube son una buena opción para quienes deseen ejecutar cualquier tipo de aplicación sin tener que gestionar su propia infraestructura.
• Flexibilidad: esta es una de las razones más importantes por las que los desarrolladores eligen el cloud computing, ya que les permite aumentar o disminuir la cantidad de recursos en función de las necesidades cambiantes. En muchos casos, no sería posible ofrecer la misma capacidad de adaptación en los entornos que no son de nube debido al costo que esto implicaría.
• Alcance internacional y zonas de disponibilidad gestionadas: los entornos de nube permiten prestar servicios con baja latencia en todo el mundo. Gracias a la ubicación estratégica de los centros de datos, los usuarios de la nube pueden ampliar el alcance de sus propias aplicaciones y ofrecerlas a los clientes de diferentes partes del mundo, algo que antes no era práctico, rentable ni posible.
• Bajo costo: el cloud computing no requiere una inversión inicial muy grande, lo cual permite ahorrar los costos adicionales de la ejecución del hardware, como los relacionados con la energía, el espacio y el mantenimiento. La implementación en la nube es rápida y sencilla, y resulta sencillo acceder al entorno y aprender a utilizarlo, lo cual no solo agiliza la productividad de los desarrolladores y la comercialización, sino que también reduce aún más los costos.

Una aplicación Java desarrollada en la nube hace referencia a cualquier aplicación o microservicio que se diseña, implementa y gestiona en la nube, en vez de en una máquina local. Este enfoque modernizado del desarrollo del software permite que las empresas creen sistemas más flexibles y con mayor capacidad de ajuste, lo cual agiliza las mejoras sin comprometer el rendimiento o la seguridad. 

Las aplicaciones Java desarrolladas en la nube dependen de varias metodologías que permiten el desarrollo, lo cual incluye:

• El uso de los contenedores, en vez de las máquinas virtuales, para empaquetar y aislar las aplicaciones con su entorno de tiempos de ejecución. Una aplicación Java en un contenedor, idealmente, se empaqueta con todo lo que necesita para operar, lo cual aumenta la eficiencia y la velocidad, además de mejorar la experiencia de usuario. Los contenedores posibilitan la ejecución de estas aplicaciones en cualquier cantidad de sistemas operativos en la nube. 
• La implementación de la integración y la distribución continuas (CI/CD), las cuales utilizan la automatización para disminuir la necesidad de intervenciones humanas y proporcionan a los usuarios actualizaciones frecuentes. Un canal de CI/CD confiable permite garantizar que los desarrolladores que trabajan en diferentes ramas de una aplicación unan los cambios en una sola "caja" antes de la implementación. Es una manera de utilizar la automatización para eliminar el trabajo tedioso de conciliar los cambios de los distintos entornos de desarrollo integrado (IDE).
• Un marco de DevOps, en el cual el desarrollo y las operaciones de TI aborden la distribución de los servicios con un conjunto de prácticas estrechamente colaborativas para convertir las ideas en mejoras para las aplicaciones rápidamente. Esto es particularmente importante en los procesos en la nube con contenedores, ya que proporciona un entorno unificado para el desarrollo, la distribución, la integración y la automatización.

Existen diversos enfoques para aplicaciones Java desarrolladas en la nube, entre los que se incluyen:

Máquinas virtuales Java en los contenedores de Linux

Las máquinas virtuales Java (JVM) permiten que los programas se ejecuten en cualquier parte, como en los contenedores de Linux. Existen varias configuraciones posibles en este enfoque: un sistema operativo (SO) host de un hipervisor que se ejecuta en un servidor de la nube, un SO guest que se ejecuta en una máquina virtual (VM) de un hipervisor, un contenedor Docker que se ejecuta en un SO guest, una JVM que ejecuta el código de bytes de Java en la CPU host dentro del contenedor docker, o todos los contenedores en el mismo host que comparten un kernel. Es posible que este enfoque conlleve desafíos con la gestión de la memoria en algunas configuraciones. 

MicroProfile

Es un enfoque compatible con marcos como Quarkus y es más ligero que otros, sin embargo requiere conocimiento sobre Kubernetes, el cual se utiliza para gestionar las tareas de la nube. Es una especificación centrada en la comunidad que no depende de ningún proveedor, está optimizada para la arquitectura de microservicios y se beneficia de sus muchas integraciones con otras tecnologías de la nube. 

Imágenes de Java

La tecnología de las imágenes de Java permite que el código se compile con antelación en un archivo ejecutable independiente, lo cual ofrece beneficios, como tiempos de inicio casi instantáneos, poco uso de la memoria y portabilidad entre los sistemas. Este enfoque suele utilizar Liberica Native Image Kit (NIK) como su compilador, que traduce el código de bytes de Java en código binario, aunque no puede optimizar todos los programas. Spring Boot 3, que remplazó a Spring Native experimental, es parte del conocido marco Spring y compila las aplicaciones Java en ejecutables. 

Si le interesa dedicarse al desarrollo de aplicaciones Java de la nube, podría investigar sobre varios marcos. Estos son algunos ejemplos:

Quarkus es un marco integral de Java diseñado para su implementación en Kubernetes y creado para las compilaciones propias y las JVM. Permite optimizar Java especialmente para los contenedores y los entornos sin servidor, de nube y de Kubernetes.

Micronaut es un marco basado en JVM que se enfoca en la velocidad y la modularidad. Al aplicar las inyecciones de dependencias en el tiempo de compilación en vez de en el de ejecución, Micronaut impulsa tiempos de inicios más rápidos y una reducción del espacio de memoria en comparación con otros marcos.

Spring Cloud Functions es una nueva versión del antiguo marco de desarrollo de Spring que se adaptó para las implementaciones en la nube. Las funciones de nube en este marco admiten una combinación de estilos reactivos o imperativos y están diseñadas para que se implementen de cualquier forma, desde servicios web hasta el trabajo en segundo plano.

Eclipse Vert.x ofrece una variedad de herramientas para diseñar aplicaciones reactivas en las JVM, lo cual les permite ampliar o reducir la capacidad según los requerimientos de las cargas de trabajo. Se lleva a cabo poniendo énfasis en la eficiencia y utilizando un modelo de programación asíncrono para administrar las cargas de trabajo actuales que utilizan ciclos de eventos.

Dropwizard es un marco consolidado conocido por brindar estabilidad y soporte desde el comienzo para diversos aspectos, como la configuración, los indicadores de las aplicaciones, el inicio de sesión y las herramientas operativas, entre otros. Es ideal para revisar las aplicaciones actuales porque su estructura se ajusta perfectamente a los enfoques de desarrollo de Java más antiguos. 

Por último, tanto Google como Microsoft cuentan con marcos Java open source para principiantes que están destinados a funciones básicas, por lo que son ideales cuando necesita realizar algo relativamente sencillo.

No es necesario recurrir al mismo método de modernización para todas las aplicaciones. Los desarrolladores pueden elegir el que mejor se adapte a las características de cada aplicación, así como a las necesidades actuales y previstas de la empresa.

Si está pensando en modernizar las aplicaciones Java para dejar de lado las arquitecturas monolíticas y aprovechar el modelo de implementación en la nube, hay tres opciones principales para lograrlo: cambiar el entorno, la plataforma o la arquitectura de las aplicaciones.

Cambio de entorno (virtualización)

Este método también se conoce como "lift and shift" e implica modernizar las aplicaciones Java actuales que se ejecutan en los servidores tradicionales implementándolas dentro de una máquina virtual (VM) en una plataforma de nube híbrida, sin realizar ninguna modificación. Las aplicaciones monolíticas permanecen en su estado original dentro del servidor y conservan todas las integraciones y las dependencias.

Cambio de plataforma (OpenShift)

Consiste en implementar las aplicaciones en un contenedor dentro de una plataforma de nube basada en Kubernetes, como Red Hat® OpenShift®.

La migración de las aplicaciones Java a OpenShift le permite aprovechar las funciones inherentes de la plataforma, como el uso optimizado de los recursos mediante la agrupación de los contenedores, la capacidad de ajuste, las herramientas de integración de CI/CD y de supervisión, y muchas más. OpenShift ofrece muchas herramientas para agilizar el proceso de diseño e implementación de las imágenes de las aplicaciones Java, y también brinda la posibilidad de incorporar técnicas modernas de desarrollo en la nube con MicroProfile y la eliminación de contenido.

Cambio de arquitectura (OpenShift y Application Foundations)

Este modelo implica volver a desarrollar las aplicaciones Java monolíticas como microservicios, incorporar las tecnologías nuevas e implementar las aplicaciones en la malla de servicios dentro de una plataforma de nube híbrida. Con el paso del tiempo, puede volver a diseñar los servicios para trasladar las funciones de la arquitectura antigua de las aplicaciones a la nueva de forma progresiva. Con el uso del patrón Strangler, las aplicaciones monolíticas pueden transformarse en microservicios con el tiempo, lo cual permite que se agreguen los servicios nuevos mientras se rediseñan los más antiguos.

La combinación de Red Hat OpenShift con Application Foundations brinda una plataforma que agiliza la ejecución en todo el ciclo de vida de las aplicaciones y permite que los desarrolladores diseñen, implementen y gestionen las aplicaciones según sea necesario en la nube híbrida y teniendo en cuenta la seguridad.

Red Hat es especialista en Kubernetes y Java open source, así que puede ayudarlo a modernizar las aplicaciones Java y diseñar un entorno ágil de TI en la nube para satisfacer la demanda empresarial en constante evolución. Le ofrecemos una base de nube híbrida abierta, completa y unificada para que modernice las aplicaciones.

Java lleva más de 20 años siendo una plataforma de desarrollo confiable, por lo que muchas empresas confían en ella para impulsar un amplio rango de experiencias. Gracias a Red Hat, un sinnúmero de desarrolladores han conservado y mejorado las aplicaciones Java actuales rediseñándolas para los entornos de nube y generando innovaciones en los marcos probados.

Las plataformas de Red Hat le ofrecen la flexibilidad, la interoperabilidad y la uniformidad que necesita para modernizar las aplicaciones. Red Hat OpenShift® es una plataforma de nube híbrida centrada en la seguridad que le permite desarrollar, implementar y gestionar las aplicaciones en distintos entornos con total confianza. Red Hat también ofrece Migration Toolkit for Applications (MTA): el conjunto de datos, herramientas e informes para que los desarrolladores agilicen la modernización de las aplicaciones y los proyectos de migración y evalúen si las aplicaciones Java son compatibles con la nube.

Comuníquese con Red Hat para obtener más detalles sobre la modernización de las aplicaciones y sobre los próximos eventos que se celebrarán en su zona para poner en práctica las tecnologías de Red Hat.