亚马逊云科技 Lambda 现在支持 Java 17

这篇文章由无服务器高级专业解决方案架构师 Mark Sailes 撰写。

现在，你可以使用 Java 17 的亚马逊 Corretto 发行版开发亚马逊云科技 Lambda 函数。此版本的Corretto具有长期支持（LTS），这意味着它将在很长一段时间内获得更新和错误修复，从而为在其上构建应用程序的开发人员提供稳定性和可靠性。此运行时还支持亚马逊云科技 Lambda SnapStart，因此您可以在不损失性能改进的情况下升级到最新的托管运行环境。

Java 17 为开发人员提供了新的语言功能，包括 Java 记录、密封类和多行字符串。它还进行了改进，以进一步优化在 Gravit on等ARM CPU架构上运行Java。

这篇博客解释了如何开始使用带有 Lambda 的 Java 17、如何使用新的语言功能以及运行时发生了哪些其他变化。

新的语言功能

在 Java 中，通常使用不可变对象传递数据。在 Java 17 之前，这导致了锅炉板代码或使用了像 Lombok 这样的外部库。例如，通用的 Person 对象可能如下所示：

public class Person {
    
    private final String name;
    private final int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Person person = (Person) o;

        if (age != person.age) return false;
        return Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

在 Java 17 中，你可以用一条记录替换整个类，表示为：

public record Person(String name, int age) {

}

等号、HashCode 和 toString 方法，以及私有、最终字段和公共构造函数，由 Java 编译器生成。这简化了你必须维护的代码。

Java 17 托管运行时引入了一项新功能，允许开发人员使用记录作为对象来表示处理程序方法中的事件数据。记录是在 Java 14 中引入的，它提供了一种更简单的语法来声明主要用于存储数据的类。记录允许开发人员定义一个不可变的类，该类具有一组命名属性和访问这些属性的方法，使其成为事件数据的理想之选。此功能简化了代码，使其更易于阅读和维护。此外，它可以提供更好的性能，因为默认情况下记录是不可变的，而且 Java 的运行时可以优化内存分配和垃圾收集过程。要使用记录作为事件处理方法的参数，请定义具有所需属性的记录，并将该记录传递给该方法。在处理程序方法中使用记录作为对象来表示事件数据的能力是 Java 语言的有用补充，它为定义事件数据结构提供了一种简洁而有效的方法。

例如，以下 Lambda 函数使用 Person 记录来表示事件数据：

public class App implements RequestHandler<Person, APIGatewayProxyResponseEvent> {

    public APIGatewayProxyResponseEvent handleRequest(Person person, Context context) {
        
        String id = UUID.randomUUID().toString();
        Optional<Person> savedPerson = createPerson(id, person.name(), person.age());
        if (savedPerson.isPresent()) {
            return new APIGatewayProxyResponseEvent().withStatusCode(200);
        } else {
            return new APIGatewayProxyResponseEvent().withStatusCode(500);
        }
    }

垃圾收集

Java 17 提供了两个新的 Java 垃圾收集器 (GC)：Java 15 中引入的 Z 垃圾收集器 (ZGC) 和在 Java 12 中引入的 Shenandoah 。

您可以根据三个轴评估 GC：

吞吐量：可以完成的工作量。
延迟：工作需要多长时间才能完成。
内存占用：需要多少额外内存。

ZGC 和 Shenandoah GC 都交换吞吐量和占用空间，尽可能专注于减少延迟。它们可以同时执行所有昂贵的工作，不会停止应用程序线程的执行超过几毫秒。

在 Java 17 托管运行时中，Lambda 继续像在 Java 11 中一样使用串行 GC。这是一款低占用空间的 GC，非常适合单处理器计算机，在使用 Lambda 函数时通常会出现这种情况。

如果需要，您可以使用 JAVA_TOOL_OPTIONS 环境变量将默认 GC 更改为替代变量。例如，如果你使用更多内存运行，因此有多个 CPU，可以考虑使用 Parallel GC。要使用它，请将 JAVA_TOOL_OPTIONS 设置为-XX: +useParallel G C 。

运行时 JVM 配置更改

在 Java 17 运行时中，用于分层编译的 JVM 标志现在默认设置为停止在级别 1。在之前的版本中，你必须通过将 JAVA_TOOL_OPTIONS 设置为-XX: +TieredCompilition - xx: TieredStopatLevel= 1 来做到这一点。

这对于大多数同步工作负载很有用，因为它可以将启动延迟减少多达60％。有关配置分层编译的更多信息，请参阅 “ 优化 Java 的亚马逊云科技 Lambda 函数性能 ”。

如果您运行的工作负载处理大量批处理、模拟事件或任何其他高度重复的操作，您可能会发现这会减慢函数的持续时间。蒙特卡罗模拟就是一个例子。要更改回之前的设置，请将 JAVA_TOOL_OPTIONS 设置为-XX:-TieredCompil it ion 。

在 Lambda 中使用 Java 17

亚马逊云科技管理控制台

要使用 Java 17 运行时来开发您的 Lambda 函数，请在创建或更新函数时将运行时值设置为 Java 17。

要将现有 Lambda 函数更新为 Java 17，请在 Lambda 控制台中导航到该函数，然后在 “运行时设置” 面板中选择编辑。新版本可在运行时下拉列表中找到：

亚马逊云科技无服务器应用程序模型 (亚马逊云科技 SAM)

在亚马逊云科技 SAM 中，将运行时属性设置为 java17 以使用此版本：

AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
Transform: AWS::Serverless-2016-10-31
Description: Simple Lambda Function

Resources:
  HelloWorldFunction:
    Type: AWS::Serverless::Function 
    Properties:
      CodeUri: HelloWorldFunction
      Handler: helloworld.App::handleRequest
      Runtime: java17
      MemorySize: 1024

亚马逊云科技 SAM 支持使用 sam init 命令为新的无服务器应用程序生成此开箱即用的 Java 17 模板。请参阅此处的亚马逊云科技 SAM 文档。

亚马逊云科技云开发套件 (亚马逊云科技 CDK)

在亚马逊云科技 CDK 中，将运行时属性设置为 runtime.java_17 以使用此版本。在 Java 中：

import software.amazon.awscdk.core.Construct;
import software.amazon.awscdk.core.Stack;
import software.amazon.awscdk.core.StackProps;
import software.amazon.awscdk.services.lambda.Code;
import software.amazon.awscdk.services.lambda.Function;
import software.amazon.awscdk.services.lambda.Runtime;

public class InfrastructureStack extends Stack {

    public InfrastructureStack(final Construct parent, final String id, final StackProps props) {
        super(parent, id, props);

        Function.Builder.create(this, "HelloWorldFunction")
                .runtime(Runtime.JAVA_17)
                .code(Code.fromAsset("target/hello-world.jar"))
                .handler("helloworld.App::handleRequest")
                .memorySize(1024)
                .build();
    }
}

应用程序框架

Java 应用程序框架 Spring 和 Micronaut 已经宣布，他们的最新版本 Spring Boot 3 和 Micronaut 4 至少需要 Java 17。 Quarkus 3 继续支持 Java 11。Java 17 比 8 或 11 快，框架开发人员希望将性能改进传递给客户。他们还希望在自己的代码中使用对 Java 语言的改进，并以最现代的工作方式展示代码示例。

要试用 Micronaut 4 和 Java 17，您可以使用 Micronaut 启动网络服务生成一个示例项目，其中包含将其部署到 Lambda 所需的全部应用程序代码和亚马逊云科技云开发套件 (CDK) 基础设施。

以下命令创建一个 Micronaut 应用程序，该应用程序使用常见的控制器模式来处理 REST 请求。基础设施代码将创建亚马逊 API Gatew ay 并将其所有请求代理给 Lambda 函数。

curl --location --request GET 'https://launch.micronaut.io/create/default/blog.example.lambda-java-17?lang=JAVA&build=MAVEN&test=JUNIT&javaVersion=JDK_17&features=amazon-api-gateway&features=aws-cdk&features=crac' --output lambda-java-17.zip

解压缩下载的文件，然后运行以下 Maven 命令来生成可部署的工件。

./mvnw package

最后，使用 CDK 将资源部署到亚马逊云科技：

cd infra
cdk deploy

结论

这篇博客文章描述了如何创建运行亚马逊 Corretto Java 17 托管运行时的新的 Lambda 函数。它引入了新的记录语言功能，用于对发送到您的 Lambda 函数的事件进行建模，并解释了默认 JVM 配置的更改会如何影响函数的性能。

如果你有兴趣了解更多信息，请访问 serverless land.com。如果这激发了您尝试将现有应用程序迁移到 Lambda 的灵感，请阅读我们的平台重构指南。

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