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High Performance REST Applications

© 2017 Sven Hasselbach

High Performance REST ApplicationsÜber mich

Sven Hasselbach

Freiberuflicher IT Consultant seit 2003 IBM Champion 2013 Blog: http://blog.hasselba.ch Komme nicht aus der Schweiz

High Performance REST ApplicationsÜbersicht

REST in aller Munde Möglichkeiten für REST Services auf Domino Servlets (Oldschool & als OSGi Plugins) Caching Multithreading REST JEE Applikations Framework Apache Wink, Jackson

High Performance REST ApplicationsREST in aller Munde

REST ist defacto Web-Standard REST Schnittstellen lassen sich durch beliebige

Endsysteme (Geräte) aufrufen Trennung Frontend / Backend Aktueller Trend: Datenhaltung Domino /

Frontend „was anderes“

High Performance REST ApplicationsREST Szenarien

REST Szenarien

High Performance REST ApplicationsSzenario 1: Domino only

Domino Web Client

Frontend & REST Daten

High Performance REST ApplicationsSzenario 2: Domino & anderer Webserver

Domino

Web Client

Node.jsSPA

Frontend

REST Daten

High Performance REST ApplicationsSzenario 3: Domino als geschütztes Backend

Domino Web ClientNode.js

SPA

Frontend &REST Daten

RESTDaten

CRUD Operationen

z.B. Daten der kompletten View

Web App Operationen

z.B. Pagen über Daten der View

High Performance REST ApplicationsREST auf Domino

REST auf Domino

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Möglichkeiten (1)

Innerhalb NSF

Agents XAgents ExtLib REST Service Servlet (via Factory / DesignerServlet) DAS View (?ReadViewEntries) View (Eigener JSON Output)

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Möglichkeiten (2)

Global

Oldschool Servlets Equinox Servlet (OSGi Plugin) JEE Applikation (OSGi Plugin)

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Globale Servlets - Pro

Pro

Standard in Entwicklung, maximale Freiheiten Servlet Container läuft auf anderen Systemen Völlig lösgelöst von NSF

http://example.com/myServlet/ Global gültig, aus jeder NSF erreichbar

Keine Xpages-Runtime*http://example.com/db.nsf/myServlet/

*: je nach Art des Servlets

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Globale Servlets - Contra

Contra

Zugriffsrechte greifen nicht (keine NSF) Bei programmatischem Zugriff auf eine NSF greift

ACL! Dokumentation?! Deployment erfordert HTTP Neustart (für alte

und neue Servlet-Arten)

High Performance REST ApplicationsServlets & Domino-Umgebung

Servlets & Domino-Umgebung

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Zugriff auf Domino

In alten Servlets: Per NotesFactoryNotesFactory.createSession()

In OSGi Servlets: Per ContextInfo Objektcom.ibm.domino.osgi.core.context.ContextInfo

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Zugriff auf Domino – OSGi (1)

ContextInfo.getUserSession()Aktuell angemeldeter User

ContextInfo.getServerSession()Server Session

ContextInfo.isAnonymous()

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Zugriff auf Domino – OSGI (2)

ContextInfo.getUserDatabase()● Aktuelle NSF, wenn innerhalb NSF

http://example.com/db.nsf/myServlet/ null, wenn außerhalb

http://example.com/myServlet/

http://example.com/db.nsf/myServlet/

High Performance REST ApplicationsCaching

Caching

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Caching – Arten des Cachens

Komplettes Ergebnis: REST Spezifikation erlaubtCaching von GET Abfragen

Teile der Daten cachen für REST Schnittstelle Lookup auf NAB Konfigurationsdaten View-Daten usw...

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Caching

Je häufiger ein Ergebnis verwendet wird, destomehr Performance-Gewinn für das Ergebnis

Beispiel: 100 Anfragen pro Sekunde, Cachedauer 5

Sekunden, je eine Abfrage ins NAB → 499 Anfragen weniger auf Domino-Backend


Goldene Performance Regel: Alles, was gecacht werden kann, muss gecachtwerden

Caches haben „Gültigkeitsproblem“: Ist gecachter Wert noch aktuell? Wann ist Wert erneut zu cachen?


Was ist „Cachewürdig“? Für REST Schnittstelle ist nicht vorhersagbar,

welche Methode wie häufig aufgerufen wird Inkonsistenzen!

Für jede Methode / jeden Wert muss gutüberlegt sein, wie lange gecached wird Problem: Dokument wurde geändert. View? Ggf. muss getraced werden, wieviel Zeit ein

Code-Block benötigt

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Caching – Memcached (1)

Memcached ist Cache-Server Läuft unabhängig von Domino, überlebt Neustart

des HTTP Tasks / Domino Servers Speichert alle Objekte, die übergeben werden

Key / Value Speichert im RAM Abrufe per Netzwerkabfrage


Pro

Beliebig skalierbar – unbegrenzt RAM &unbegrenzte Instanzen (Server) möglich

In Domino‘s JVM wird kein Speicher belegt Von überall erreichbar: XPages, Servlet, DOTS,

Java Agent, fremde Systeme Cache unterliegt zeitlichem Verfall – kein

„Aufräumen“ nötig


Contra

Nur serializierbare Objekte ablegbar Kein Zugriffsschutz auf memcached

Keine ACL Keine Authentifizierung: Jeder memcached

Client kann lesen / ändern Zugriff per Netzwerk – daher langsamer als

„interner“ Speicher ( JVM)


Fazit

Nur serializierbare Objekte ablegbar => Ideal für JSON!

Kein Zugriffsschutz auf memcached Keine ACL Keine Authentifizierung: Jeder memcached

Client kann lesen / ändern => Firewall / nur lokal auf Domino-Server


memcached erlaubt in Standardeinstellung nur 1MB Große Objekte, max 64 MB RAM

Lässt sich beliebig vergrößern Dank mehrfacher Instanzen auch auf mehreren

Servern

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Caching – spymemcached

Thirdparty Library für memcached Protokollspymemcached

Auch in JavaAgents einsetzbar

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Caching – Demo

Demo

Memcached-Instanz: Code Beispiel-Implementierung ValueHolder – Methodik

High Performance REST ApplicationsMultithreading

Multithreading

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Mulithreading – Wozu?

Parallelisierung von Abfragen

UseCases Suche über mehrere Dbs Blockende Abfragen gleichzeitig verarbeiten Logging

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Mulithreading – Wozu?

Hintergrundprozesse mit „Progress“-Indikator Report-Generierung Langläufige Prozesse

Hintergrundprozesse ohne Ergebnis Ergebnisse, die „nicht interessieren“, blocken

nicht länger Löschen von Dateien, Anlegen von Usern usw. Aufbereiten von Pager-Ergebnissen

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Mulithreading – Besonderheiten

Domino Java Objekte sind eine Herausforderung Java-Threads haben ein unkontrollierbares

„Eigenleben“ Keine Unterstützung von Domino („Alles muss

man alleine machen“)

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Domino & Java (1)

Domino Java Objekte sind mit C-Objekt„verbunden“

Domino View (Java)

Domino View (C Handle)

View view = db.getView(„All“)


Domino Java Objekte „nullen“ zerstört nicht denHandle

Domino View (Java)


View view = db.getView(„All“);view = null;


C-Handle muss eigenständig zerstört werden

Domino View (Java)


View view = db.getView(„All“);view.recycle();view = null;


Mehrere gleiche Domino Java Objekte teilen sichC-Handle

Domino View (Java)


View view = db.getView(„All“);View view2 = db.getView(„All“);

Domino View (Java)


Zerstören eines Handles wirkt sich auf alleInstanzen aus

Domino View (Java)


View view = db.getView(„All“);View view2 = db.getView(„All“);

view2.recycle()

Domino View (Java)


C-Handles sind wie Einkaufswagen

View view = db.getView(„All“);

Domino View (Java)


„Recycle“ bringt Wagen zurück

View view = db.getView(„All“);view.recycle()

Domino View (Java)


„Out of C-Handles“

View view = db.getView(„All“);

Domino View (Java)

?


Domino Java Objekte & Threads

View view = ...

Thread A

View view = ...

Thread B

?


Domino Java Objekte & Threads Von Session abgeleitete Objekte sind von

anderen Threads zugreifbar Wegen Synchronisation problematisch Daher jeder Thread eigene Objekte


Domino Java Objekte & Threads C-Handle verhindert Serializierung Jeder Thread muss Domino-Objekte selbst

erstellen Ohne Java Reflections kein „isRecycled“ Notes.sInitThread & NotesThread.sTermThread

machen Thread zu NotesThread (DLL!)

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: Multithreading - Grundlagen

ExecutorService verwaltet Threadpool ThreadFactory erstellt NotesThreads Runnable: Code wird ohne Rückgabewert

ausgeführt Callable/Futures: Code wird mit Rückgabewert

ausgeführt Queue & QueuePolicy: Was, wenn der Pool voll

ist?


ExecutorService

ThreadPoolExecutor verwaltet Threads Anzahl der min. Threads Anzahl der max. Threads Lebenszeit eines Threads Factory für Threads Bestimmt Verwaltung des Queues Stellt Methoden für Verarbeitung bereit


ThreadFactory

erstellt NotesWorkerThread wenn benötigt


NotesWorkerThread

Erweiterung von NotesThread Initialisiert mit NotesThread.sinitThread() NotesDLLs Zerstört diese mit NotesThread.stermThread()


Code


JEE Beispiel Applikation

● Apache Wink● Jackson

https://github.com/hasselbach/domino-rest-servlet

https://github.com/hasselbach/domino-rest-servlet

High Performance REST ApplicationsREST & Domino: REST JEE Applications - OSGI

Entwicklungsumgebung

Eclipse XPages SDK (von OpenNTF)


Aufbau OSGI Plugin

Plugin Feature UpdateSite


Plugin

plugin.xml Details über das Plugin Erweiterungspunkte und deren Definition „Bauanleitung“ für den Build

Activator Initialisiert Plugin


Plugin

WebContent web.xml (Definition der Applikation) Libraries, statische Seiten, ..

Definition in Extension


JEE Applikation

RestApiApplication● Initialisiert Apache Wink & Jackson● Definiert „Verarbeitungsklasse“

High Performance REST ApplicationsCode Deepdive

Code!

High Performance REST ApplicationsDanke!

Vielen Dank!

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