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Java EE6: Começando com as Servlets 3.0

Adriano Almeida — Fri, 08 Jan 2010 13:00:35 +0000

Se você nunca escreveu uma servlet antes por causa do medo de tantas configurações, agora é o momento para iniciar nessa tecnologia. Repare, com esse artigo, como ficou mais simples desenvolver para a web com Java.

Grande parte das aplicações atualmente desenvolvidas em Java são para a Web e geralmente são desenvolvidas através de frameworks como Struts, VRaptor e JSF. No entanto, é muito importante que antes de aprendermos alguma dessas ferramentas, entendamos os conceitos que elas nos abstraem.

Servlets

O principal pilar do desenvolvimento Web em Java é a API de Servlets. Com ela é possível executarmos código de uma determinada classe Java a partir de requisições HTTP para uma URL. Esse acesso é feito através de configurações não triviais de um servidor e arquivos específicos, de maneira diferente às antigas linguagens de script, como Perl, o que pode tornar o aprendizado de Servlets complicado.

Até a versão 2 da API de Servlets, precisamos fazer a declaração dessas classes através de XML (o web.xml). Portanto, além de nos preocuparmos em escrever o código Java com o processamento e lógica que desejamos fazer, ainda temos que nos preocupar com as configurações em XML, numa estrutura de diretórios especifica (o famoso diretório WEB-INF/classes), além de ter de manusear um servlet container.

Pronto pra escrever sua primeira servlet? Use a versão 3.0!

No mês passado foi aprovada oficialmente a versão nova do JavaEE 6, trazendo entre várias especificações novas, uma versão para Servlets, contendo diversas atualizações, a JSR 315, também conhecida como Servlet 3.0.

Nessa nova versão criamos as Servlets da mesma forma que fazíamos antes, ou seja, através de uma classe que estenda HttpServlet. Dessa forma, podemos criar uma Servlet que recebe um parâmetro pela requisição e imprime o mesmo no console da seguinte forma:

public class OiMundo extends HttpServlet {
    protected void service(HttpServletRequest request,
        HttpServetResponse response)
        throws ServletException, IOException {

        String nome = request.getParameter("nome");

        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("Ola: " + nome);
    }
}

A primeira grande diferença que pode ser percebida na Servlet 3.0 é o uso de anotações para a configuração das Servlets em vez de grandes declarações em XML. Na versão 3, existe a anotação @WebServlet, que indica que aquela classe é uma Servlet. Essa anotação recebe no seu parâmetro value em qual URL a Servlet estará disponível.

@WebServlet(value="/oiMundo")
public class OiMundo extends HttpServlet {
        PrintWriter out = response.getWriter();

Você já poderia acessar nossa Servlet através de uma URL semelhante a http://localhost:8080/projeto/OiMundo?nome=Caelum, porém é mais interessante termos um formulário HTML que enviará a requisição e o parâmetro para a Servlet. Podemos criar um oiMundo.html com o seguinte conteúdo:


  
    Informe o nome:

Desenvolvedores que já trabalharam com a versão 2 de Servlets podem perceber que não declaramos nenhum nome para nossa Servlet em sua configuração. Isso anteriormente era feito através da Tag no XML. Porém, por padrão, na versão 3.0 é utilizado o nome completo da classe que está anotada. Podemos sobrescrever essa padrão através do parâmetro name da anotação @WebServlet:

@WebServlet(value="/oiMundo", name="ServletOiMundo")

Mais novidades da especificação

Além de não precisarmos mais fazer a declaração das nossas Servlets em XML, agora também podemos declarar Filtros via anotações com o uso de @WebFilter.

Outro ponto que também acaba sendo muito comum quando utilizamos frameworks e bibliotecas de terceiros é que se exige uma configuração mínima no web.xml dos nossos projetos. Mas agora nem mesmo precisamos fazer essa configuração. As bibliotecas podem disponibilizar no diretório META-INF de seus jars um arquivo chamado web-fragment.xml contendo as configurações mínimas necessárias para o funcionamento da biblioteca, dessa forma, nós que utilizamos as bibliotecas não precisaremos nem fazer as configurações mínimas.

O que preciso para usar a nova versão?

Para que possamos utilizar Servlet 3.0 em nossas aplicações precisamos de um servidor que implemente essa nova versão. Até o momento, o único servidor que possui um release compatível é o Glassfish v3. Outros servidores famosos como Jetty (disponível em versão experimental na versão 8 ) e Tomcat (planejado para a versão 7) também suportarão.

Agora bastaria disponibilizar um projeto no servidor contendo no seu diretório WEB-INF/classes o .class da nossa nova Servlet.

Servlet 3.0 e a Caelum

Nosso conhecido curso de java para web, que vai desde servlets e JSP até Struts 2 e um pouco de Hibernate e VRaptor, já incorpora essas novidades do Java EE 6, e agora possui um capítulo totalmente dedicado à API Servlet 3.0.

Além disso, a versão 3.1 do VRaptor possui suporte também através do uso dos web fragments, dessa forma, você utiliza o framework sem escrever absolutamente nenhuma linha de XML, nem mesmo a declaração do filtro do framework.

Melhorando o GUJ: Jetty, NIO e load balancing

Fabio Kung — Fri, 27 Jun 2008 10:41:36 +0000

Durante boa parte da vida do GUJ.com.br, na sua segunda versão (screenshot acima), o site sofreu diversas quedas e passou por muitos períodos de lentidão, mesmo depois de ter migrado para um servidor dedicado. A grande verdade é que por um bom tempo ficamos devendo a devida atenção ao deployment do GUJ. Sempre que um problema acontecia alguém simplesmente reiniciava o servidor, sem investigar as causas reais do problema com profundidade.

Dada a relação próxima que a Caelum sempre teve com o site, já que dois dos fundadores do GUJ são também os fundadores da Caelum, resolvemos assumir de vez a posição de criadores do GUJ. A Caelum agora é a patrocinadora e mantenedora oficial do GUJ. Recentemente andamos gastando algum tempo, tentando acabar de vez com estes problemas que o GUJ a tanto tempo sofre. Felizmente, a melhora já é bem perceptível!

Há algum tempo atrás, o GUJ ficava esporadicamente muito lento. Para resolver estes problemas de lentidão, o primeiro passo foi conseguir um servidor dedicado, pago pelos anúncios espalhados pelo site. Já faz tempo que o GUJ roda neste servidor dedicado e desde então a performance se tornou quase sempre aceitável.

Porém, o servidor dedicado não resolveu todos os problemas, já que java.lang.OutOfMemoryError sempre foi o principal problema enfrentado pelo GUJ. Sempre desconfiamos que o culpado poderia ser o código do próprio GUJ, ou até do JFórum, que deveriam conter algum vazamento de memória.

Alguns desenvolvedores da Caelum já tiveram ótimas experiências passadas com o Jetty, que é um excelente servidor web e servlet contêiner. Foi, inclusive, um dos servidores Java pioneiros a usar conectores NIO (java.nio). O Jetty foi desenhado para ser embutido em outras aplicações Java e portanto é extremamente leve. Consome bem menos memória que o Tomcat, seu concorrente mais conhecido, e não deixa nada a desejar nas outras características.

O servidor dedicado do GUJ tem 2GB de memória RAM e o Tomcat estava configurado inicialmente para ter um heap máximo de 768MB (-Xmx768M). A primeira tentativa foi aumentar o heap máximo (-Xmx1024M), mas mesmo assim o temível OutOfMemoryError insistia em aparecer.

Resolvemos então dar uma chance ao Jetty. Já que ele consome menos memória, acreditamos que os OutOfMemoryError demorariam mais a aparecer. Logo ao subir, o jetty ocupa 4% da memória do servidor. O impressionante é que em duas semanas no ar, o uso total de memória não passou de 12%. Na verdade, o uso de memória estabilizou em 9% do total, porém recentemente fizemos alguns testes de carga no servidor do guj, com mais do que o dobro do número de conexões que o guj recebe hoje nos períodos de pico. Isto fez com que o uso de memória do Jetty pulasse para 12%. Uma diferença enorme da quantidade usada pelo Tomcat, que chegava facilmente a 80%.

Já temos algum tempo rodando, sem problemas de memória e com o jetty estável usando 9-12% do total da memória do servidor. Já estamos até pensando em descartar a possibilidade de existir um vazamento de memória no código do GUJ ou do JForum. Isto tornaria o Tomcat culpado pelos problemas de memória!

A possibilidade de vazamentos de memória no Tomcat (estávamos com a versão 6.0.14, sem o APR e com Linux Kernel 2.6.22) deste tamanho é um pouco assustadora. Com a base de usuários que o Tomcat tem, muito possivelmente alguém já teria pego este problema muito antes de nós. Provavelmente o problema é de alguma configuração mal feita no Tomcat do GUJ.

Fato é que o Jetty foi uma tentativa que deu certo e o problema está aparentemente resolvido. O Jetty mostrou um uso mais alto de CPU que o Tomcat, chegando a picos de 60% da capacidade total de processamento do servidor, que possui 2 processadores. Através dos testes de carga que fizemos, temos percebido que o Jetty usa bastante CPU para responder diversas requisições simultâneas. Isso não chega a ser um problema, já que os dois processadores que o servidor possui são mais do que suficientes para atender a quantidade de requisições por segundo que o GUJ recebe hoje.

Apesar de termos algumas suspeitas, ainda não investigamos a razão do alto uso de CPU. Este é um ponto a ser abordado, caso o GUJ tenha problemas com disponibilidade de processamento algum dia.

Mesmo não representando um problema hoje, esta situação preocupa já que o MySQL rodando na mesma máquina também costuma usar bastante CPU. Isto pode se tornar um problema em algum dia que tenha um pouco mais de requisições por segundo do que o comum, já que o uso de CPU chegava as vezes perto do limite. Felizmente, grande parte das requisições ao servidor do GUJ são para conteúdo estático: imagens, JavaScripts, arquivos CSS, download de pdfs (dos artigos), entre outros. Todo esse conteúdo estático era servido pelo Jetty, contribuindo para o alto uso de CPU. Resolvemos então tentar um proxy reverso na frente do Jetty, especificamente para servir este conteúdo estático.

Existem diversas alternativas de proxy reverso e a primeira a ser considerada quase sempre é o conhecido servidor web Apache Httpd, com a adição do mod_proxy. É uma excelente solução e existe bastante documentação para fazer tudo funcionar. No entanto, faz um tempo que eu já estava querendo testar o servidor russo Nginx, tão falado pelo pessoal da Engine Yard.

A desvantagem do Nginx para o Apache Httpd é a documentação não tão extensa. Esse é um grande problema para a comunidade do Nginx, que tem se esforçado em traduzir grande parte do que está escrito em russo. Apesar disso, o Nginx é impressionante e superou todas as nossas expectativas. Além de ser extremamente rápido, consome pouquíssimos recursos. Cada um dos processos (1 master + 5 workers) consome na maior parte do tempo apenas 1% de CPU e 0.2% da memória disponível do nosso servidor. Incrível!

O conteúdo estático do GUJ agora é todo servido pelo Nginx; as requisições nem chegam ao Jetty. Além disso, o Nginx, como um bom proxy reverso, oferece diversas otimizações. Uma essencial para o GUJ é o preenchimento automático dos cabeçalhos HTTP de cache, sugerindo aos browsers que façam cache do conteúdo estático. Agora o consumo de CPU diminuiu consideravalmente.

Não fizemos nenhum comparativo científico de performance, mas a melhora dos tempos de resposta do GUJ está visível. Frequentemente tenho a sensação de que o site está “voando”.

Configuramos também no Nginx a exibição de algumas estatísticas de acesso; tão valiosas ao GUJ. É assustador como o padrão de acesso se repete a cada dia, e a cada semana. Repare como o gráfico de requisições por segundo é praticamente idêntico para cada dia (com exceção do sábado e domingo, que são parecidos entre si).

Temos também o interesante gráfico de conexões por segundo, que mostra relação média aproximada de 3 requisições por conexão.

Note que a legenda do gráfico está errada, já que deveria mostrar “connections/sec”. O pequeno pico que dá para ver no gráfico aparece por causa de alguns testes de carga que fizemos neste dia. Pode ser desconsiderado.

Fizemos ainda algumas experiências com múltiplos servidores Jetty por trás do Nginx, funcionando também como balanceador de carga. Espero em breve postar sobre nossa experiência em geral com balanceamento de carga e alguns outros truques que pudemos testar nesta experiência do GUJ e em alguns clientes.

Aproveitando o post, o GUJ recentemente comemorou a marca de meio milhão de mensagens. É um orgulho poder fazer parte desta comunidade, e mais ainda por poder torná-la cada vez melhor.