Java EE facile con Spring Boot - Luigi Bennardis - Codemotion Roma 2015

ROME 27-28 march 2015

Java EE facile con Spring Boot

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Luigi Bennardis

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ROME 27-28 march 2015 - Luigi Bennardis

Agenda

Le caratteristiche di Spring Boot

La soluzione applicativa

Descrizione

Tecnologie integrate

Ambiente di sviluppo

Implementazione

Conclusioni

Appendice: JAX-RS (Jersey) & JSR 330

Link


Le caratteristiche di Spring Boot

Semplificazione dello sviluppo applicativo basato su SPRING

• realizzare soluzioni eseguibili in modalità stand-alone e/o in container J2EE

Applicazione del Paradigma «convention over configuration»

• Semplificazione dello sviluppo senza ricadute sulla flessibilità

• Eliminazione dei file di configurazione

Vista semplificata di Spring

Numerose funzionalità di default facilmente sostituibili

Annotazioni speciali

Gestione semplificata delle dipendenze

Inclusione del container di esecuzione

«Auto-Configurazione» delle librerie di dipendenza


La soluzione applicativa: descrizioneServizio Web di prenotazione di esami universitari

Componenti REST Controller: tecnologia di esposizione del servizio web & BL Service Facade: espone funzioni a grana grossa Data Persistence: espone funzioni a grana fine di persistenza dati Message Queue: espone funzioni a grana fine di scrittura di messaggi


La soluzione applicativa: tecnologie integrate

Servlet Container in modalità embedded Tomcat 8 Undertow 1.1

Application Server – Java EE Tomcat EE 2.0

HornetQ – JMS Sistema di messaggistica asincrona open source Implementa la specifica JMS Server/Integrato in AS J2EE/Embedded

H2 – JDBC Database open source – Java Bassa impronta binaria Server/In memory/Embedded


La soluzione applicativa: tecnologie integrate

Hibernate – ORM – JPA

Framework di ORM (Object Relational Mapping) Implementa la specifica JPA Realizza la persistenza sul protocollo JDBC

Atomikos – JTA

Open Source Transaction Manager Realizza la transazionalità distribuita XA (JDBC-JMS)

Cloud Foundry

Progetto Open Source di “Open Cloud” Deliver di piattaforme applicative come servizi (PAAS) Semplifica: distribuzione/esecuzione/scalabilità


La soluzione applicativa: ambiente di sviluppo

Java JDK 1.8

Spring (Luna) – STS (Spring Tool Suite)

Maven 3

Spring Boot 1.2 (<Spring-Boot-Starter>)

Servlet 3.1

Java Transaction Api

Deployment su AS EE (Tomcat EE 2.0)

Eclipse Cloud Foundry Integration


La soluzione applicativa: implementazione

Embedding del servlet container

Integrazione H2 Hibernate e JSR 250

Integrazione HornetQ

Deploy su Application Server EE (Tomcat EE)

Integrazione Atomikos, transazionalità distribuita

Deploy su Cloud Foundry

<!– PLUG-IN BOOT PER MAVEN --><plugin>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

</plugin><dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

</dependency><dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId>

</dependency><dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>


<groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-webmvc</artifactId>

</dependency>

Maven: plugin per Spring Boot e dichiarazione delle dipendenze

Implementazione → Embedding del container


@SpringBootApplication // @Configuration @EnableAutoConfiguration @ComponentScanpublic class Application {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(Application.class, args);

} }

@SpringBootApplicationCorrisponde alle annotazioni di Spring:

@Configuration @EnableAutoConfiguration @ComponentScanDeve essere definita in un package di rootEsegue l’auto-configurazione delle librerie dichiarate nel classpathEsegue la scansione del package per rilevare automaticamente le classi da iniettare nel contesto di Spring

SpringApplication: Iniezione di argomenti da linea di comando

Classe di avvio Spring-Boot da linea di comando



@RestController //@Controller @ResponseBodypublic class Controller {

@RequestMapping("/prenotaEsame") public String servletTest(

@RequestParam(value="matricola") String matricola, @RequestParam(value="esame") String esame) {

return "Servlet eseguita param: codice esame: " + esame + " matricola studente: " + matricola ;

} }

@RestControllerMarca la classe come Web Controller. Corrisponde alle annotazioni

@Controller: gestisce la Request HTTP@ResponseBody: indirizza il valore di ritorno a una Web Response

@RequestMappingMappa la Web Request “/<url>” sul metodo “servletTest”

@RequestParamMappa i valori dei parametri della Request sulle variabili di firma del metodo

RestController : classe che gestisce Request e Response HTTP



mvn spring-boot:run

Esecuzione da Eclipse (Tomcat embedded) e console

.....

Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)Starting service TomcatStarting Servlet Engine: Apache Tomcat/8.0.20Initializing Spring embedded WebApplicationContextRoot WebApplicationContext: initialization completed in 2014 msMapping servlet: 'dispatcherServlet' to [/].....Mapped"{[/prenotaEsame],methods=[],params=[],headers=[],consumes=[],produces=[],custom=[]}" onto public java.lang.Stringit.luigibennardis.boot.demo.rest.Controller.servletTest(java.lang.String,java.lang.String).....Tomcat started on port(s): 8080 (http) Started Application in 3.942 seconds (JVM running for 8.652).....Initializing Spring FrameworkServlet 'dispatcherServlet'FrameworkServlet 'dispatcherServlet': initialization startedFrameworkServlet 'dispatcherServlet': initialization completed in 32 ms


Eclipse: Run & Console


mvn spring-boot:run

Esecuzione da Eclipse (Undertow embedded) e console

.....Undertow started on port(s) 8080 (http)Started Application in 3.942 seconds (JVM running for 8.652).....Initializing Spring FrameworkServlet 'dispatcherServlet'FrameworkServlet 'dispatcherServlet': initialization startedFrameworkServlet 'dispatcherServlet': initialization completed in 32 ms



<dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>

</dependency>

<dependency>

<groupId>com.h2database</groupId><artifactId>h2</artifactId>

</dependency>

<spring-boot-starter-data-jpa>Configura la specifica JPA nel contesto di Spring

<h2>Configura un datasource per l’istanza H2 eseguita in modalità embedded

Maven: dichiarazione delle dipendenze

Implementazione → H2 - Hibernate


@Service public class ServicePrenotazioneEsame {

private final IRepositoryPrenotazioneEsame prenEsameRepo;

@Autowiredpublic ServicePrenotazioneEsame(

IRepositoryPrenotazioneEsame localRepo) { this.prenEsameRepo = localRepo;

}

public void registraPrenotazione(String codPrenotazione, String codEsame, String matricolaStud) {

this.prenEsameRepo.save(new EntityPrenotazioneEsame(codPrenotazione, codEsame, matricolaStud)); }

}

@Service Business Service Facade che incapsula le funzioni di grana fine esponendo alla logica applicativa quelle a grana più grossa

@AutowiredInietta la classe marcata nel contesto Spring

Service Facade:

metodo di registrazione della prenotazione



@RestControllerpublic class Controller {

@Autowiredprivate ApplicationContext context;

@RequestMapping("/prenotaEsame") public String prenotaEsame(@RequestParam(value="matricola") String matricola,@RequestParam(value="esame")

String esame) { ServicePrenotazioneEsame service = context.getBean(ServicePrenotazioneEsame.class); IRepositoryPrenotazioneEsame repository = context.getBean(IRepositoryPrenotazioneEsame.class);

service.registraPrenotazione(codPrenotazione, esame, matricola); }

@RequestMapping("/prenotazioniFatte") public String prenotazioniFatte()

{ IRepositoryPrenotazioneEsame repository = context.getBean(IRepositoryPrenotazioneEsame.class);

return "PRENOTAZIONI PRESENTI IN BASE DATI: " + " <BR> " + repository.count() + " <BR> " + repository.findAll(); }

}

Controller:chiamata al metodo esposto dal Service Facade



@Component public class UnitTestCaricaTipologiche {

private final IRepositoryEsame esameRepo;

@Autowiredpublic UnitTestCaricaTipologiche(IRepositoryEsame localRepo) { this.esameRepo = localRepo;

} @PostConstruct // ANNOTAZIONE JSR 250 (SPECIFICA JAVA EE 5) ESEMPIO DI HOOK DEL CICLO DI VITA. public void inizializzaBaseDati() throws Exception {

System.out.println("INIZIALIZZAZIONE TABELLA TIPOLOGICA ESAME");

this.esameRepo.save(new EntityEsame("00001", "Ingegneria Civile")); this.esameRepo.save(new EntityEsame("00002", "Ingegneria Elettronica")); this.esameRepo.save(new EntityEsame("00003", "Ingegneria Meccanica")); this.esameRepo.save(new EntityEsame("00004", "Ingegneria Informatica"));

System.out.println("TABELLA TIPOLOGICA ESAME-> INIZIALIZZAZIONE COMPLETA RECORD: " + esameRepo.count());

} }

@PostConstructMarca il metodo ehe la classe esegue dopo essere stata istanziata

H2 Emdedded -> JSR 250 LIFECICLE HOOKSGestione dell’Inizializzazione del database (UT/IT)



.....

.....

Building JPA container EntityManagerFactory for persistence unit 'default'HHH000204: Processing PersistenceUnitInfo [..........

HHH000412: Hibernate Core {4.3.8.Final}HHH000206: hibernate.properties not foundHHH000021: Bytecode provider name : javassistHCANN000001: Hibernate Commons Annotations {4.0.5.Final}HHH000400: Using dialect: org.hibernate.dialect.H2DialectHHH000397: Using ASTQueryTranslatorFactoryHHH000227: Running hbm2ddl schema exportHHH000230: Schema export complete

INIZIALIZZAZIONE TABELLA TIPOLOGICA ESAMETABELLA TIPOLOGICA ESAME-> INIZIALIZZAZIONE COMPLETA RECORD: 4..........

Esecuzione da Eclipse e console di output


mvn spring-boot:run


<dependency>

<groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-jms</artifactId>

</dependency><dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-hornetq</artifactId>


<groupId>org.hornetq</groupId><artifactId>hornetq-jms-server</artifactId>

</dependency><dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId><scope>provided</scope>

</dependency><!– PACKAGING J2EE--><packaging>war</packaging>

Maven: dichiarazione delle dipendenze e packaging J2EE

Implementazione → HornetQ


@SpringBootApplication public class Application extends SpringBootServletInitializer{

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(Application.class, args);

}

@Override protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {

return application.sources(Application.class); }

}

@SpringBootServletInitializerInizializza il contesto Spring-Boot nel Container J2EE

Esecuzione di Spring Boot nel servlet container J2EE



package it.luigibennardis.boot.demo.rest;

import org.springframework.jms.annotation.JmsListener; import org.springframework.stereotype.Component;

@Componentpublic class CodaPrenotazioneEsame {

@JmsListener(destination = "codaPrenotazioneEsami") public void onMessage(String content) {

System.out.println("MESSAGGIO PUBBLICATO SULLA CODA codaPrenotazioneEsami :" + content); }

}

spring.hornetq.mode=embeddedspring.hornetq.embedded.enabled=truespring.hornetq.embedded.queues=codaPrenotazioneEsami

@ComponentMarca la classe per essere iniettata nel contesto di Spring in fase di scansione del classpath

@JmsListenerMarca il metodo che corrisponde al target del listener JMS

Listener JMS: implementazione


HornetQ: direttive di configurazione


@Servicepublic class ServicePrenotazioneEsame {

//.....@Autowiredpublic ServicePrenotazioneEsame(IRepositoryPrenotazioneEsame localRepo,JmsTemplate jmsTemplate) {

this.prenEsameRepo = localRepo; this.jmsTemplate = jmsTemplate;

}


//PERSISTENZA DEI DATI SUL DATABASE this.prenEsameRepo.save(new EntityPrenotazioneEsame(codPrenotazione, codEsame, matricolaStud));

//PUBBLICAZIONE DEL MESSAGGIO SULLA CODA this.jmsTemplate.convertAndSend("codaPrenotazioneEsami", codPrenotazione + "|" + codEsame + "|" +

matricolaStud); }

}

Service Facade:chiamata al metodo di scrittura del messaggio



mvn spring-boot: repackage

java -jar target\demo-spring-boot-h2embHibJmsJta-0.0.1-SNAPSHOT.war

.....HQ221000: live server is starting with configuration HornetQ Configuration(clustered=false,backup=falseHQ221045: libaio is not available, switching the configuration into NIOHQ221043: Adding protocol support COREHQ221003: trying to deploy queue jms.queue.codaPrenotazioneEsamiHQ221007: Server is now liveHQ221001: HornetQ Server version 2.4.5.FINAL (Wild Hornet, 124) [f9175388-bb5f-11e4-88d9-5bae268d51f1] ..........MESSAGGIO PUBBLICATO SULLA CODA codaPrenotazioneEsami :PRE00001|abcd0001|000001MESSAGGIO PUBBLICATO SULLA CODA codaPrenotazioneEsami :PRE00001|abcd0003|000001MESSAGGIO PUBBLICATO SULLA CODA codaPrenotazioneEsami :PRE00001|abcd0005|000001.....

Distribuzione su TOMEE e console di output


Command Line: Run & Console

<dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-jta-atomikos</artifactId>

</dependency>

<spring-boot-starter-jta-atomikos> Definisce la dipendenza alle librerie di Atomikos e auto-configura il container di esecuzione con le funzioni di transazionalità

Maven: dichiarazione delle dipendenze

Implementazione → H2 - Atomikos


@Service @Transactionalpublic class ServicePrenotazioneEsame {

//……public void registraPrenotazione(String codPrenotazione, String codEsame, String matricolaStud) {

//PERSISTENZA DEL RECORD SUL DATABASE this.prenEsameRepo.save(new EntityPrenotazioneEsame(codPrenotazione, codEsame, matricolaStud));

//PUBBLICAZIONE DEL MESSAGGIO SULLA CODA this.jmsTemplate.convertAndSend("codaPrenotazioneEsami", codPrenotazione + "|" + codEsame + "|" +

matricolaStud);

if (codEsame.equals("ROLLBACK_SIMULATO")) { //ECCEZIONE->ROLLBACK TRANSAZIONE throw new RuntimeException("SIMULAZIONE DI ROLLBACK ULTIMA TRANSAZIONE");

} }

@Transactional• Marca in modo dichiarativo i confini della transazionalità • Eccezione fake per eseguire il rollback

Service facade: codifica della direttiva JTA

Implementazione → Atomikos


mvn spring-boot:repackage

java -jar target/demo-spring-boot-h2embHibJmsJta-0.0.1-SNAPSHOT.war

Esecuzione da command line e console

Implementazione → Atomikos

Command Line: Run & Console

.....

.....

No properties path set - looking for transactions.properties in classpath...transactions.properties not found - looking for jta.properties in classpath...Failed to open transactions properties file - using default valuesUsing JTA UserTransaction: com.atomikos.icatch.jta.UserTransactionManager@bb479Using JTA TransactionManager: com.atomikos.icatch.jta.UserTransactionManager@bb479 ..........

MESSAGGIO PUBBLICATO SULLA CODA codaPrenotazioneEsami :PROGRESSIVO MESSAGGIO IN CODA 1|PRE00001|abcd0001|000001MESSAGGIO PUBBLICATO SULLA CODA codaPrenotazioneEsami :PROGRESSIVO MESSAGGIO IN CODA 2|PRE00001|abcd0002|000001SIMULAZIONE DI ROLLBACK ULTIMA TRANSAZIONE


<plugin><groupId>org.cloudfoundry</groupId><artifactId>cf-maven-plugin</artifactId><version>1.0.1</version><configuration>

<server>pivotal-cloud-foundry</server><target>https://api.run.pivotal.io</target><org>luigibennardis.it</org><space>development</space>

<appname>demoSpringBoot</appname><url>demoSpringBoot.cfapps.io</url><memory>1024</memory>

</configuration></plugin>

Maven: plug-in deploy Cloud Foundry

Implementazione → Cloud Foundry


cf:push [email protected] -Dcf.password=password

.....[INFO] Creating application 'demoSpringBoot'[INFO] Uploading 'C:\development\EclipseWKS\05-demo-spring-boot-h2embHibJmsTransactionalCF\target\demo-spring-boot-h2embHibJmsJtaCf-0.0.1-SNAPSHOT.war'[INFO] Starting application[INFO] -----> Downloaded app package (29M)-----> Java Buildpack Version: v2.7.1 | https://github.com/cloudfoundry/java-buildpack#fee275a-----> Downloading Open Jdk JRE 1.8.0_40 from https://download.run.pivotal.io/openjdk/lucid/x86_64/openjdk-1.8.0_40.tar.gz (2.6s)

Expanding Open Jdk JRE to .java-buildpack/open_jdk_jre (1.3s)-----> -----> Downloading Spring Auto Reconfiguration 1.7.0_RELEASE from https://download.run.pivotal.io/auto-reconfiguration/auto-reconfiguration-1.7.0_RELEASE.jar (0.1s)-----> Uploading droplet (73M)

[INFO] Checking status of application 'demoSpringBoot'[INFO] 0 of 1 instances running (1 starting)[INFO] .....[INFO] 1 of 1 instances running (1 running)

Maven: deploy & console



Gestione dell’istanza


Cloud Foundry: Tail Log - Scale up & Console


Implementazione → Cloud FoundryGestione dell’istanza con il Plug-in di Eclipse


Gestione dell’istanza con il Plug-in di Eclipse



Conclusioni Rapido sviluppo di applicazioni basate su Spring

Vista semplificata dell’ecosistema Spring e delle dipendenze

Auto-configurazione dell’applicazione in base alle librerie dichiarate nel classpath:

H2->datasource+embedding

Hibernate->JPA provider

Progressivo «scale-up» dei componenti «auto-configurati» con versioni più robuste

Soddisfazione di requisiti non funzionali comuni a molti progetti

Copertura di una significativa area del ciclo di vita

Costi ridotti in fase di start-up

Nessuna gestione degli ambienti di run-time (SO/Mware)

Nessuna configurazione server side

Nessun «middleware» installato o da gestire

Flessibilità ed efficienza del deployment

Software design che abilita al Cloud (PAAS)

Altri: Sicurezza, metriche, esternalizzazione di configurazioni


Appendice: JAX-RS (JERSEY) & JSR 330 Soluzione presentata: Spring-Boot -> RESTFull Web Service basato su Spring:

stack completo comprendente MVC, REST, ecc.

annotazioni potenti (Dependency & Context Injection) ma proprietarie Spring.

Evoluzione della soluzione: Spring-Boot -> RESTFull Web Service basato su Jersey & JSR-330

Jersey: framework OS per realizzare Web Services RESTful attraverso API Java JAX-RS

JSR-330: specifica Java per il Contexts and Dependency Injection le piattaforme Java EE.

Iniezione di un Java Bean: @Autowired (Spring) -> @Inject (JSR-330)

Dichiarazione di un Java Bean: @Component(Spring) -> @Named(JSR-330)


@SpringBootApplicationpublic class Application {

@Namedpublic static class JerseyConfig extends ResourceConfig {

public JerseyConfig() { this.register(Controller.class);

} } public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(Application.class, args); }

}

@NamedDichiarazione di iniezione di un Java Bean nel contesto in fase di scansione del classpath

Classe Java per eseguire Spring-Boot con Jersey

Implementazione JAX-RS: JERSEY- JSR330


@Named@Transactionalpublic class ServicePrenotazioneEsame {

@Injectprivate JmsTemplate jmsTemplate;

@PersistenceContextprivate EntityManager entityManager;


//PERSISTENZA DATI SUL DATABASE this.entityManager.persist(new EntityPrenotazioneEsame(codPrenotazione, codEsame, matricolaStud));

//PUBBLICAZIONE MESSAGGIO SULA CODA this.jmsTemplate.convertAndSend("codaPrenotazioneEsami","PROGRESSIVO MESSAGGIO IN CODA "+

counter.incrementAndGet( )+ "|" + codPrenotazione + "|" + codEsame + "|" + matricolaStud);

@InjectPunto di iniezione di un Java Bean: non sono necessari set/get

Service Facade: annotazioni JSR-330



@Named@Path("/prenotaEsameTest") @Produces(MediaType.TEXT_HTML) public class Controller {

@Injectprivate ServicePrenotazioneEsame service;

@GET @Path("/infoPrenota") public Response get(@QueryParam("codiceEsame") String codiceEsame,

@QueryParam("matricolaStudente") String matricolaStudente) { //…………try {

service.registraPrenotazione("aa00099",codiceEsame, matricolaStudente); esitoPrenotazione = "ESEGUITA";

} //………… }

@GETMetodo Get della request HTTP

@PathDefinisce la corrispondenza della risorsa (sub-risorsa) alla classe (metodo)

Controller REST: annotazioni Jersey



Link

https://github.com/lbennardis/Codemotion15SpringBoot (codice sorgente)

http://projects.spring.io/spring-boot/ (Spring-Boot)

http://tomee.apache.org/ (Tomcat EE)

http://cloudfoundry.org/index.html (Cloud Foundry)

https://jersey.java.net/ (Jersey)

https://jcp.org/en/jsr/detail?id=330 (JSR-330)

https://jcp.org/en/jsr/detail?id=250 (JSR-250)

https://github.com/lbennardis/Codemotion15SpringBoot

https://jersey.java.net/

http://tomee.apache.org/



https://jcp.org/en/jsr/detail?id=330

https://jcp.org/en/jsr/detail?id=330


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