Blaapps - Servidor de Aplicaciones

SERVIDOR DE
APLICACIONES DISTRIBUIDAS
Víctor Jiménez Cerrada
golo@capitangolo.net
http://www.blaapps.org

Hola! Soy Víctor Jiménez Cerrada, desarrollador de Blaapps
Blaapps es un framework para desarrollar apliaciones distribuidas.

30" Servidores de Aplicaciones

Q &A
Blaapps
Conclusiones

Demo

Servidores de Aplicaciones

Q &A
Blaapps
Conclusiones

Demo

Para entrar en contexto, veamos qué son los servidores de aplicaciones...

SERVIDORES DE APLICACIONES

En la actualidad existen diversos servidores de aplicaciones...

OBJETIVO: REDUCIR COSTES

Tareas Comunes: Aplicación
•Persistencia
•Colas de mensajes
•Seguridad Aplicación
•Conexiones
•...
Aplicación

Una empresa utiliza el servidor de aplicaciones para reducir costes de desarrollo.
El servidor de aplicaciones realiza tareas comunes para varias aplicaciones.

UN POCO DE HISTORIA…
Tarjetas Perforadas

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Hardware
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1800-1960
1970's 1980's 1990's

En las primeras máquinas se utilizaban tarjetas perforadas para darle las instrucciones.

Programación Estructurada

open file;
while (reading not finished) {
read some data;
if (error) { } Hardware
}
process read data;

1970's
1800-1960 1980's 1990's

La PE permitió dar instrucciones en un lenguaje más humano.
Se sigue trabajando con la máquina.

Sistemas Operativos

open file;
while (reading not finished) {
read some data;
if (error) { } S.O. Hardware
}
process read data;

1970's
1800-1960 1980's 1990's

Con la difusión de los sistemas operativos el desarrollador se abstrae del Hardware.

Programación Orientada a Objetos

S.O. Hardware

1980's
1800-1960 1970's 1990's

La POO permite crear abstracciones aún más cercanas a la forma de pensar humana.

Frameworks

Framework
S.O. Hardware

1990's
1800-1960 1970's 1980's

La mayoría de las apps realizan las mismas tareas:
Conexión a base de datos, gestión de las acciones del usuario...
Un Framework implementa estas funciones para el desarrollador. El desarollador sólo se centra en su aplicación.


Tareas Comunes: Aplicación
•Persistencia
•Colas de mensajes
•Seguridad Aplicación
•Conexiones
•...
Aplicación

Los servidores de aplicaciones son Frameworks.
De nuevo, el objetivo es reducir costes.
A parte de que se desarrolla menos código, desarrollar se hace más fácil, por tanto se necesitan menos expertos.


Si mi plataforma es tan fácil de desarrollar, que hasta un mono puede aprenderla...


Por el precio de un experto, puedo pagar a varios monos.


Q &A
Blaapps
Conclusiones

Demo

Ahora hablemos de Blaapps

Muchas veces veo los Servidores de Aplicaciones como grandes dinosaurios: Grandes y pesados.
Tienen muchas funcionalidades, son muy robustos y por ello son ideales para aplicaciones empresariales...

Sin embargo Blaapps, es como una rana feliz.

BLAAPPS

• Ligero

• Rápido

• Fácil de utilizar

• Modular

Es ligero y muy rápido. (Arranca en menos de 3 segundos)
Es fácil de utilizar (Ahora lo veremos)
Y es ﬂexible, puede aumentar de funcionalidad mediante módulos...

BLAAPPS CORE

Sistemas mínimos:

• Cargador de Módulos

• Conﬁguración

• Registros

• Mensajería

• MBean Server

Blaapps está formado por 4 sistemas principales...

BLAAPPS MODULES

Funcionalidades extra:

• Objetos Remotos (RMI)

• Persistencia (JPA)

De momento hay desarrollados dos módulos...

¿CÓMO SE USA?
Blaapps Core

Antes hemos comentado que Blaapps es fácil de usar, veámoslo...

@Module(
! name = "HiWorld",
! description = "An example module",
! version = @Version(revision=5) // 0.5.0.0
)
public class HiWorld {

! @Log
! private Logger log;

! @AfterDeployment
! public void sayHello() {
! ! log.info("Hello world!");
! }

! ...
}

Esto sería un Módulo de blaapps.

@Module(
! name = "HiWorld",
)

! @Log

! @AfterDeployment
! }

! ...
}

@Module(
! name = "HiWorld",
)

! @Log

! @AfterDeployment
! }

! ...
}

Inyección de dependencias

@Module(
! name = "HiWorld",
)

! @Log

! @AfterDeployment
! }

! ...
}

Ciclo de vida de un módulo.

blaapps

bin
blaapps-launcher.jar
conf
blaapps.properties
deploy
HiWorld.jar
lib
blaapps libraries
blaapps libraries
blaapps libraries
blaapps libraries

Meteríamos esa clase en blaapps/deploy/HiWorld.jar

$ cd blaapps/bin
$ java -jar blaapps-kernel-launcher.jar ../conf/

y arrancaríamos blaapps...

$ cd blaapps/bin
Loading Libraries
/opt/blaapps/bin/../lib
[...]
Libraries Loaded
INFO [Blaapps-Core]: Starting Deployer...
INFO [Blaapps-Core]: Loading Module HiWorld
INFO [HiWorld]: Hello World!
INFO [Blaapps-Core]: Module HiWorld Loaded
INFO [Blaapps-Core]: Deployer Started


$ cd blaapps/bin
Loading Libraries
/opt/blaapps/bin/../lib
[...]
Libraries Loaded
INFO [Blaapps-Core]: Starting Deployer...
INFO [Blaapps-Core]: Loading Module HiWorld
INFO [HiWorld]: Hello World!
INFO [Blaapps-Core]: Module HiWorld Loaded
INFO [Blaapps-Core]: Deployer Started
.quit
INFO [Blaapps-Core]: Deployer Shutdown...
INFO [Blaapps-Core]: Unloading Module
INFO [Blaapps-Core]: Module HiWorld Unloaded
INFO [Blaapps-Core]: Deployer Stopped
$


CORE ANNOTATIONS
Deployer
• @Module

• @Version

• @Dependency

Tres son las anotaciones necesarias para deﬁnir la metainformación de un módulo...

CORE ANNOTATIONS
Registros

Logger log = Logger.getLogger(“HiWorld”);
log.info(“Hola Mundo!”);

INFO [HiWorld]: Hola Mundo!

Se puede obtener un logger programáticamente...

CORE ANNOTATIONS
Registros
@Log
Logger log;
log.info(“Hola Mundo!”);

INFO [HiWorld]: Hola Mundo!

Pero Blaapps también puede crearlo por nosotros...

CORE ANNOTATIONS
Mensajería
@Inbox("evento")
private void onMessage(Message message)

@Inbox("evento")
private MessageStorage inbox;

Las colas de mensajes están formadas por dos partes: Los buzones de recepción y de envío.
Los buzones de recepción se pueden crear mediante la anotación @Inbox.

CORE ANNOTATIONS
Mensajería
MailBoxMBean mailbox =
! ! ! ! MainDeployerFactory.getServerMessageQueue();

Message message = new Message(this, true, atmnt1);

mailbox.sendMessage(“evento”, message);

Para enviar un mensaje al servidor, utilizamos el enviador del servidor...

CORE ANNOTATIONS
Configuración
@Conf
private Properties conf;

• Configuración por defecto

defaults.properties

• Configuración del usuario

carpeta "conf"

Blaapps permite cargar la configuración de un módulo con @Conf
@Conf junta la configuración por defecto de ese módulo con la definida por el usuario.

CORE ANNOTATIONS
Conﬁguración
@ManagementServer
private MBeanServer server;

public PersistenceModule() {
! ObjectName persistenceName = new ObjectName(name);
! server.registerMBean(this, persistenceName);
}

• clase ManagementProxy

Blaapps inicia un MBeanServer para registrar elementos de gestión.
Todos los módulos publican una interfaz de gestión.
La clase ManagementProxy permite utilizar de manera fácil un MBean.

¿CÓMO SE USA?
Blaapps Modules

Pasemos a ver los módulos de blaapps

MODULE ANNOTATIONS
Persistencia

• JPA Annotations

@PersistenceContext
@Entity

Primero vamos a hablar del !
@Module( módulo de persistencia.
name = "test",
Permite usar JPA en un módulo para acceder a una base de datos.
Acepta las anotaciones JPA. version = @Version(revision=5),
! ! ! !
! ! ! ! description = "Testing persistence",

Persistencia
@Module( !name = "test",
! ! ! ! version = @Version(revision=5),
! ! ! ! description = "Testing persistence",
! ! ! ! dependency = @Dependency(
! ! ! ! ! ! parentName = "Blaapps-Persistence",
! ! ! ! ! ! version = @Version(revision=5),
! ! ! ! ! ! comparator = Comparation.EQUAL,
! ! ! ! ! ! policy = DependencyPolicy.REQUIRED
! ! ! ! )
)
public class Module01 {

! @PersistenceContext
! private EntityManager em;
!

Para poder usar las clases del módulo de persistencia, tenemos que indicarlo como dependencia.

MODULE ANNOTATIONS
Objetos Remotos

• RMI Objects

@BStateless
@BRemote

El módulo de objetos remotos ofrece un mecanismo sencillo de publicación de clases RMI

Objetos Remotos
@Module(! name="test-remote-1",
! ! ! ! version=@Version(revision=5),
! ! ! ! description = "Testing Remote",
! ! ! ! dependency = @Dependency(
! ! ! ! ! ! ! parentName = "Blaapps-Remote",
! ! ! ! ! ! ! version = @Version(revision=5),
! ! ! ! ! ! ! comparator = Comparation.EQUAL,
! ! ! ! ! ! ! policy = DependencyPolicy.REQUIRED
! ! ! ! )
)
!
! ! ...

En el módulo en el que deﬁnamos los objetos RMI, tenemos que indicar Blaapps-remote como dependencia.

public interface DummyRemote Objetos Remotos
! ! ! ! ! ! ! ! extends Remote, Serializable {

! int getFive() throws RemoteException;

}

@BStateless(DummyRemote.class)
public class DummyRemoteObject implements DummyRemote {

! @Override
! public int getFive(){
! ! return 5;
! }!

}

En este módulo deﬁnimos una interfaz pública y una clase que la implementa.
La clase debe ser compatible con RMI.
Marcamos con @BStateless el interfaz público que implementa.

@Module(! name = "test-remote-2",
! ! ! ! version = @Version(revision=5), Objetos Remotos
! ! ! ! description = "Testing Remote",
! ! ! ! dependency = {
! ! ! ! ! ! @Dependency(
! ! ! ! ! ! ! ! parentName = "Blaapps-Remote",
! ! ! ! ! ! ! ! version = @Version(revision=5),
! ! ! ! ! ! ! ! comparator = Comparation.EQUAL,
! ! ! ! ! ! ! ! policy = DependencyPolicy.REQUIRED),
! ! ! ! ! ! @Dependency(
! ! ! ! ! ! ! ! parentName = "test-remote-1",
! ! ! ! ! ! ! ! version = @Version(revision=5),
! ! ! ! ! ! ! ! comparator = Comparation.EQUAL,
! ! ! ! ! ! ! ! policy = DependencyPolicy.REQUIRED)
! ! ! ! }
)

En otro módulo, donde queramos usar el objeto remoto recién deﬁnido,
! @BRemote("test-remote-1")
marcamos como dependencias "Blaapps-remote" y el módulo anterior.
! private DummyRemote dummy;

)
public class Module02 { Objetos Remotos

! @BRemote("test-remote-1")
! private DummyRemote dummy;

! @AfterDeployment
! public void testRemote(){
! ! if (dummy.getFive() == 5) {
! ! ! // Remote Module Works
! ! }
! }

Con la anotación @BRemote inyectamos una referencia a un objeto remoto

3 RETOS

• Aislamiento

• Inyección de Dependencias

• Nuevas Instancias

Durante el desarrollo de blaapps el equipo de desarrollo se ha encontrado con 3 grandes retos.
El primero de ellos fue el asegurar el aislamiento entre módulos.

AISLAMIENTO
Problema

Usuarios Jabber

collections- collections-
commons-3.2.1.jar commons-2.1.1.jar

Si dos módulos utilizan distintas versiones de la misma librería o clase,
se tiene que asegurar el que cada módulo utilice su versión.

AISLAMIENTO
ClassLoaders
Bootstrap ClassLoader

Blaapps ClassLoader

lib lib
Usuarios Usuarios ClassLoader Jabber Jabber ClassLoader

Una forma de solucionarlo es encerrando a cada módulo en un hilo con su propio class loader.

AISLAMIENTO
ClassLoaders

lib
Blaapps ClassLoader

lib lib
Usuarios Usuarios ClassLoader Jabber Jabber ClassLoader

Problema: ¿Qué pasa si blaapps utiliza una versión diferente de la librería?

AISLAMIENTO
IsolationClassLoader

lib
Blaapps

lib lib
Usuarios Usuarios Jabber Jabber
IsolationClassLoader IsolationClassLoader

Solución: Creamos un classloader propio que invierta el orden en el que se buscan las clases.

AISLAMIENTO

Blaapps

Usuarios Usuarios Usuarios

Permisos Permisos Permisos
IsolationClassLoader Usuarios

Además, si un módulo depende de otro, su classloader mantiene sus clases, y una copia de las clases de otro módulo.
Se tiene que forzar a los módulos a interactuar con sus interfaces públicos.
Problema: ¿Qué pasa si se tiene que usar una misma versión de una clase en dos módulos?

AISLAMIENTO
SharedClassLoader

Usuarios Usuarios Usuarios

Permisos Permisos Permisos
IsolationClassLoader Usuarios

Shared Classes
Usuarios Shared Clases Permisos Shared Clases

Solución: Se mantiene un espacio de clases compartidas, donde el desarrollador puede publicar clases.
Las clases compartidas sólo se cargan una vez en memoria.

INYECCIÓN DE
DEPENDENCIAS

EntityManager em = new EntityManager(?????);

• ¿Quién gestiona la conﬁguración?

Si el desarrollador es el responsable de crear conexiones a la base de datos, también tiene que gestionar la
conﬁguración.
Blaapps se encarga de crear conexiones a datos, pero, ¿cómo obtiene el desarrollador una?
Uno de los retos de Blaapps ha sido facilitar la creación de este tipo de objetos.

INYECCIÓN DE
DEPENDENCIAS
Inversión del control

EntityManager em = Persistence.getEM();

Una Factoría.
Problema: Genera código acoplado.

INYECCIÓN DE
DEPENDENCIAS
Inversión del control

EntityManager em;

public void setEm(EntityManager em) {
! this.em = em;
}

Inversión de control.
Problema: ¿Cómo sabe Blaapps que tiene que inyectar?

INYECCIÓN DE
DEPENDENCIAS
Programación Orientada a Aspectos

@PersistenceContext
EntityManager em;

Inyección de dependencias -> POA
Problema: ¿Cómo hacer un set a ese campo?

INYECCIÓN DE
DEPENDENCIAS
API Reﬂection

for (Field field : clazz.getDeclaredFields()) {
! if (
! ! field.isAnnotationPresent(PersistenceContext.class)!&&
! ! EntityManager.class.isAssignableFrom(field.getType())
! ) {
! ! field.setAccessible(true);
! ! field.set(obj, createEntityManager());
! }
}

Solución: API Reﬂection

NUEVAS INSTANCIAS
Notiﬁcando clases cargadas

loadClass()
Ejecución ClassLoader lib.jar

Blaapps necesita saber cuándo se cargan nuevas clases, y se crean nuevos objetos.
De esta manera, registra componentes e inyecta campos.
Blaapps sabe cuándo se carga una clase, se lo chiva el ClassLoader.
El ClassLoader manda un mensaje cada vez que se carga una clase.

NUEVAS INSTANCIAS

loadClass()

classLoaded()

MessageQueue


NUEVAS INSTANCIAS

loadClass()

classLoaded()

MessageQueue

Deployer Deployer Deployer


NUEVAS INSTANCIAS
Notiﬁcando nuevas instancias

?
Pero... ¿Cómo sabemos cuándo se crea una instancia de un Objeto?
No hay ninguna forma de saberlo.
Bueno, una sí, si nos lo dice el propio objeto...

NUEVAS INSTANCIAS
Javassist

loadClass()
public class Class {
! public Class(){
inject()
! }
}

Javassist
Code
newInsance()

MessageQueue

En lugar de cargar en memoria la clase directamente, usaremos javassist.
Javassist es una librería que nos permite alterar los bytecodes de una clase.
Cada vez que se carga una clase, se añade un código al principio constructor.
Cuando se ejecuta, se lanza una notiﬁcación de que se ha creado la instancia.

NUEVAS INSTANCIAS
Javassist

loadClass()
public class Class {
! public Class(){
inject()
Code
! }
}
Javassist

En lugar de cargar en memoria la clase directamente, usaremos javassist.
Javassist es una librería que nos permite alterar los bytecodes de una clase.
Cada vez que se carga una clase, se añade un código al principio constructor.
Cuando se ejecuta, se lanza una notiﬁcación de que se ha creado la instancia.

e !
Tim
m o Servidores de Aplicaciones

D e Q &A
Blaapps
Conclusiones

Demo


Q &A
Blaapps
Conclusiones

Demo

LO APRENDIDO

• Funcionamiento Interior de Java
• ClassLoaders
• Threads

• Programación orientada a Aspectos

• Integración continua
• Maven, JUnit, Bitten, Trac

FUTURO

• Estabilidad

• Funcionalidad

• Comunidad

FUTURO
Estabilidad

•α → β → RC → GA

• Pruebas de unidad

• Librerías externas

Actualmente se considera que blaapps está en estado Alpha.
Se plantea pasar a Beta en la siguiente versión.

FUTURO
Funcionalidad

• Escritorio

• Web

• ¿Comunidad?

La funcionalidad futura pasará por ampliar horizontes.
Facilitar el desarrollo de todo tipo de aplicaciones. Servidor, web y Escritorio.
Pero será la comunidad, aquellos que usen y desarrollen blaapps, los que decidan por dónde irá el proyecto.

FUTURO
Comunidad


La comunidad ya dispone de una página web donde colaborar.

BLAAPPS

• Modular

• Ligero

• Rápido


Blaapps es ligero y flexible. Y además utiliza tecnologías estándar.
Migrar de Blaapps a un servidor mayor no es problema.
Modificar Blapps para que escale no es problema.
En definitiva, es ideal para proyectos que empiezan. Crea algo muy rápido, y luego hazlo crecer.

BLAAPPS

• Modular

• Ligero

• Rápido
STARTUPS

Blaapps es ligero y flexible. Y además utiliza tecnologías estándar.
Migrar de Blaapps a un servidor mayor no es problema.
Modificar Blapps para que escale no es problema.
En definitiva, es ideal para proyectos que empiezan. Crea algo muy rápido, y luego hazlo crecer.

¡GRACIAS!

SERVIDOR DE
APLICACIONES
DISTRIBUIDAS
(BLAAPPS)

Víctor Jiménez Cerrada
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