Designing Scalable Applications

Today I was invited to a short talk with students of Software Design by Tiago Massoni, D.Sc., associate professor of Federal University of Campina Grande – UFCG. The discussion was about some practices adopted for software scalability and performance. Certainly it can bring to you good ideias for handling the growing of your application.

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Book Review: Building a RESTful Web Service with Spring

I am happy to announce the publishing of this book. I have had the pleasure of working with technical team that produced it, and I can say for sure it will be a good acquisition for those who want to learn and improve the expertise in designing and implement RESTful services in high professional business scenarios.

This book is a very practical guide to create your first RESTFul web service, or even to improve your current web product. It covers major topics regarding architectural design, testing and useful performance aspects for running your service in a high scalable manner.

There are also good code samples to demonstrate the chapter topics, all based in the Spring Framework, a great development platform to rapid java application development.

Book information

Author: Ludovic Dewailly

Pages: 115

You can get it at a good price for Kindle, or buy it directly from packtpub web site here.

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Versão em português (pt-BR version)

Estou feliz em anunciar a publicação deste livro. Tive o prazer de trabalhar na equipe técnica que o produziu e posso dizer com certeza que será uma boa aquisição para aqueles que querem aprender e aperfeiçoar sua habilidade em projetar e implementar serviços RESTful em cenários de negócio altamente profissionais.

Esse livro é um guia prático para criar o seu primeiro RESTful web service, ou até melhorar seu projeto existente. Ele aborda os principais tópicos relacionados a arquitetura, testes e aspectos de performance para executar seu serviço de uma maneira extremamente escalável.

Há também bons exemplos de código para demonstrar os capítulos, tudo baseado no Spring Framework, uma ótima plataforma de desenvolvimento para  rápida implementação de aplicações java.

Hexagonal architecture

Objective

“Allow an application to equally be driven by users, programs, automated test or batch scripts, and to be developed and tested in isolation from its eventual run-time devices and databases.” (Alistair Cockburn)

Summary

This approach aims to simplify the application integration and it is a powerful strategy to rapidly compose new services. The pattern has been often applied with the microservice architecture and may be the future of the SOA, bypassing the meddiation of the Enterprise Service Bus (ESB), enabling high performance and scalability.

Protocol Buffers

Olá pessoal, estou postando minha apresentação sobre protocol buffers no JATIC.

Esta tecnologia é uma alternativa de formato de serialização de dados frente aos que comumente usamos em aplicações (XML, JSON, CSV), ou outros formatos binários que seguem padrões estritos como ASN1, etc…

Consiste um uma maneira simples de especificar a estrutura de sua informação (IDL), e gerar automaticamente os objetos para encapsular as informações e métodos para serialização/deserialização.

Longe de se tornar um padrão internacional e inter-corporativo como XML, a proposta do PB é otimização da troca de dados, tamanho da informação, e compatibilidade com versões anteriores de mensagens, permitindo upgrades de serviço on-the-fly.

Por isso, desde que você tenha domínio/influência entre os serviços que irão conversar usando este protocolo sejam internos ou externos a sua corporação, pode ser uma boa alternativa de otimização.

JavaTips 3.0 – Performance Generics + AutoBox/UnBox

AutoBox/UnBox é a conversão de forma automática entre objetos e tipos primitivos, dicas:

  • Use somente quando houver “descasamento” entre tipos primitivos e objetos empacotadores
  • Não abuse: um Integer não substitui um int (a performance é pior)
  • Cuidado, unboxing com objetos null lança exceção

Probolema:

  • Generics não trabalha com tipos primitivos

Após executar o seguinte teste de performance, constatou-se uma diferênça em média de 25% com uso do autobox. O algoritimo de teste baseou-se em comparar as duas execuções:

  1. faça 1000 vezes
    • varra um ArrayList<Integer>, capturando o valor sem fazer autobox
  2. faça 1000 vezes
    • varra um ArrayList<Integer> usando enhanced-loop fazendo automaticamente unbox para int, capturando o valor e fazendo autbox novamente para um objeto Integer.

Resultado da execução:

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autoBoxUnBox()…java.lang.NullPointerException
Sem autoboxing = 6531ms
Com autobox/unbox= 8734ms
Diferença de 26%

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Conclusão:

Se sua aplicação é “Performance Driven”, estruturas como o IntHashMap visto no blog anterior entre outras coleções da API que não trabalhem com Generics podem ser a melhor saída para escovar milisegundos de processamento.

Abaixo segue a classe usada no teste:

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Java Tips 2.0: Ganhe até 70% performance com IntHashMap

O java.util.HashMap como o próprio nome diz utiliza-se do hash code do objeto “chave” para mapear as entradas do mapa. Funciona basicamente assim:

HashMap map = new HashMap();
map.put("matricula.12345", "Fabricio");

A essência do funcionamento do método put() é :

public void put(Object key, Object value){
 int hash = geraHashCode(key);
 int  posicao = geraPosicaoNaTabela(hash);
 adicionaNaTabelaDeEntradas(posicao, value);
}

Quando porém estamos trabalhando com um mapa onde as chaves já são inteiros muitas operações do mapa podem ser simplificadas, solução: IntHashMap.
Algumas coporações como a Oracle, Apache, etc… possuem em suas “foundation classes” alguma implementações que trababalhem desta forma para obterem melhor performance. Afim de comparar o desempenho com HashMap executei dois teste simples

  1. Povoando o mapa com 1000000 chaves sequenciais (Puts)
  2. Recuperando todos os objetos do mapa (Gets), utilizou-se string como objeto para evitar autobox/unbox.

O resultado foram ganhos em média de 70% para os puts, e 30% para os gets efetuados no mapa. Veja o resultado de uma excução:

Main.testSunMap()…
Main.testIntMap()…

‘Puts’ execution time (milliseconds):
sunMap: 3328 intMap: 922, Percentage of gain: 73%

‘Gets’ execution time (milliseconds):
sunMap: 234 intMap: 140, Percentage of gain: 41%

Conclusão
Se suas chaves são inteiros use IntHashMap. Os resultados foram obtidos usando java 5, o mesmo exemplo foi executado com 1.4 e obteve em média os mesmos valores, no entanto se em sua aplicação você não tomar os devidos cuidados no uso do autoboxing/unboxing de valores primitivos para objetos, a diferença de ganho vai ser ainda em muito melhor para o IntHashMap devido a perda de performance executando o boxing.

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