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Google App Engine
     Formation pratique

          Février, 2013


Formation animée par: RHANIZAR Abdelhakim
Objectifs de la formation
2


    • Se familiariser avec les services de GAE et son DataStore
    • Savoir les contraintes liées au développement sur GAE
    • Développer et déployer en Live des applications Web sur
      l’infrastructure GAE
    • Avoir suffisamment de connaissance pour passer à la vitesse
      supérieure
Sommaire
3


    I.     Présentation générale
    II.    Services offerts par GAE
    III.   Persistance dans GAE
    IV.    Web services Rest dans GAE




    * Code Lab après chaque partie
A propos de moi
4


    •   RHANIZAR Abdelhakim
    •   Ingénieur d’état en informatique
    •   Spécialiste du Cloud Computing & RIA




         a.rhanizar@gmail.com

         @a_rhanizar
Première partie
5




         GAE: Présentation générale
Google App Engine
6


    • Plateforme (PaaS) pour développer et déployer des applications
      Web sur l’infrastructure de Google
    • Support des RunTime Java (JRuby, Groovy, Scala...), Python et Go
    • Réutilisation de la plupart des API -Java- standards (Servlet/JSP ,
      Mail, JPA, JDO..) et des frameworks populaires (Struts 2, Spring
      MVC, …)
    • Quotas gratuits puis Pay-As-You-Go
GAE: Avantages
7


    •   Infrastructure haut de gamme de Google
    •   Flexibilité/Scalabilité automatique
    •   Réduction du Time to marquet
    •   Plus d’agilité
    •   Quota gratuit généreux
    •   Pay per Use
    •   99.95 SLA
Etat de santé de GAE
8




    •    http://code.google.com/status/appengine -> A suivre!
    •    google-appengine-downtime-notify@googlegroups.com -> A adhérer!
GAE: Architecture et fonctionnement
9
                                              Backend 1

                             Frontend 1
                                                   Backend 2
                                  Frontend 2




                                              Backend 1
                             Frontend 1
                                                    Backend 2
                                 Frontend 2
                                                           Backend N


                                               RPC calls

                                  Services                                             Services
       MemCache     Task Queue    Cluster 1                               Task Queue   Cluster 2
                                                           MemCache


                  MemCache                                             MemCache
Sandbox
10


     • Environnement qui isole l’exécution des applications GAE et facilite
       leur sclabilité pour Google
     • Plusieurs restrictions imposées sur les threads
     • Une application GAE ne peut pas:
          Ecrire dans un fichier système (java.io.FileWriter)
          Accéder à un fichier qui n’a pas créé
          Communiquer avec l’extérieur sans passer par les API de GAE
           (Sockets, HttpClient)
          Faire des appels système (java.lang.System)
     • Liste des classes Java autorisées:
       https://developers.google.com/appengine/docs/java/jrewhitelist
Frontend Vs Backend instances
11


Fonctionnalité   Frontend                       Backend
Limites          60 sec maxi par requête HTTP   100 API call simultanés par requête HTTP
                 10 min maxi par tâche/job      24h maxi / job
CPU              Flexible, facturé à l’usage    Configurable 400 MHz – 4.8 GHz
Mémoire          128 Mb                         Configurable 128 Mb – 1 Gb
Volatilité       Instances                      Configurable ( Résident + dynamique )
                 volatiles/dynamiques
Accessibilité    Instance anonyme               Accessible via une URL
                                                http://instance.backend_name.your_app_id.appspot.com

Scalabilité      Automatique (GAE Scheduler)    Configurable
Requêtes         Off par défaut, 10 maxi        Oui, le nombre de requêtes maxi est
simultanées                                     configurable
Prix des instances Backend
12




                                               Tarif horaire      Tarif mensuel
     Classe            RAM       CPU
                                               d’une instance     d’une instance
     B1                128MB     600MHz        $0.08              $57.60

     B2 (Par défaut)   256MB     1.2GHz        $0.16              $115.20

     B4                512MB     2.4GHz        $0.32              $230.40

     B8                1024MB 4.8GHz           $0.64              $460.80


                 Avez-vous vraiment besoin d’utiliser des instances Backend?

                 Bonne pratique: Exécuter les traitements lourds dans des tâches
                 (queue) -> 10 min/tâche au lieu de 1min/requête!
Le scheduler GAE
13

     •     C’est un service qui décide comment traiter une requête d’un utilisateur:
            1. La faire servir par une instance Idle
            2. Lancer une nouvelle instance pour la servir
            3. Attendre la libération d’une instance existante                Instances occupées


         Client 1

                                                        File d’attente
                    Requête HTTP R2                               R2     R1
         Client 2                     Scheduler



         Client 3


              Une application non optimisée -> temps d’attente important
              -> UX dégradée + argent dépensé dans le CPU                     Instances fraîches
GAE: Dashboard d’administration
14
Code Lab N1
15

     Pré-requis:
     •   Eclipse JEE Edition
     •   JDK 6
     •   SDK GAE pour Java
     •   Version JEE de Eclipse
     •   Google plugin pour Eclipse
     •   Un compte Gmail
     •   Un téléphone mobile

     Objectifs:
     •  Créer votre première application sur GAE
     •  Déploiement en Live
     •  Comprendre le cycle de développement sur GAE
     •  Se familiariser avec la console d’administration

     •   Instructions dans le fichier lab1.pdf
Deuxième partie
16




                GAE: Services
Services dans GAE
17


     • GAE offre une variété de services qui augmentent la productivité
     • La plupart de ces services respectent les standards Java
Services Clés
18
MemCache
19


     •   Cache distribué pour stocker les données
     •   Deux modes d’écriture: synchrone et asynchrone
     •   Mémoire volatile
     •   Taille maximale de 1Mb par objet stocké
         String key = ‘email’;
         User user =null;

         // Using the synchronous cache
         MemcacheService syncCache = MemcacheServiceFactory.getMemcacheService();
         user = (User) syncCache.get(key); // read from cache
         if (user == null) {
           // get user from other source (Date Store)
           // ........
           syncCache.put(key, user, Expiration.byDeltaSeconds(60)); // populate cache
         }
                    Bonne pratique: 1- Memcache est un service à utiliser sans
                    modération afin de soulager le DateStore
                    2- Faire des insertions en Batch -> cache.putAll(values)
Files d’attente: Task Queue
20


     • Effectuer un traitement en tâche de fond en dehors des requêtes
       des utilisateurs
     • Organiser le travail en petites unités discrètes appelées tâches
     • Ces tâches sont mises dans une ou plusieurs files d'attente
     • Elles sont exécutées lorsque les ressources système le permettent
         Caractéristiques               Push Queue                 Pull Queue
         Scalabilité                    Automatique par GAE        A votre charge
                                                                   (workers backend)
         Gestion des tâches             Automatique                A votre charge
                                                                   (suppression,…etc)
         Accès par les tiers            non                        Oui (Rest API)
         Quota:
         Taille maxi / tâche            100 Kb                     1 Mb
         Nombre max de queues actives   10 Free, 100 app payante   10 Free, 100 app payante
         Taux d’exécution maxi          500/sec/queue              Personnalisable
Push Queues en pratique
21

     •   WEB-INF/queue.xml
       <queue-entries>
        <queue>
         <name>queue_name</name>
         <rate>1/s</rate>
         <bucket-size>40</bucket-size>
         <max-concurrent-requests>10</max-concurrent-requests>
         <retry-parameters>
           <task-retry-limit>7</task-retry-limit>
           <task-age-limit>2h</task-age-limit>
         </retry-parameters>
        </queue>
     import com.google.appengine.api.taskqueue.Queue;
     import com.google.appengine.api.taskqueue.QueueFactory;
     import static com.google.appengine.api.taskqueue.TaskOptions.Builder.*;

     // ...
         Queue queue = QueueFactory.getQueue("queue_name");
         queue.add(withUrl("/worker").param("key", key));
Url Fetch
22


        • API pour communiquer avec d’autres applications ou accéder à
          d’autres ressources sur le Web
        • Support du protocole HTTP (POST, GET, PUT,…)
        • Appels en synchrone et asynchrone
                 Restriction            Quantité
                                                             Pour savoir plus sur les quotas du service Url Fetch
                 taille d'une requête   1 Mo
                                                             https://developers.google.com/appengine/docs/quotas#UrlFetch
                 taille d'une réponse   1 Mo


     try {
               URL url = new URL("http://www.example.com/atom.xml");
               BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()));
               String line;
               while ((line = reader.readLine()) != null) {
                 // ...
               }
               reader.close();

             } catch (Exception e) {
                // ...
             }
Blobstore
23


       • Service capable de servir et recevoir des fichiers importants souvent
         via un formulaire d’upload
       • Possibilité d’écrire dynamiquement des blobs
       • Intégration native avec l’API de conversion

                        Restriction                Quantité
                        Taille d'un Blob           32 Mo
                        Taille totale des blobs    5 Gb

     BlobstoreService blobstoreService = BlobstoreServiceFactory.getBlobstoreService();

     public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
       throws IOException {
          BlobKey blobKey = new BlobKey(req.getParameter("blob-key"));
          // servir un fichier blob
          blobstoreService.serve(blobKey, res);
       }
     }
Mail API
24

     •   Envoyer des email au nom de l’administrateur
     •   Recevoir des emails dans l’application
           Ressource                           Daily Limit          Maximum Rate

           Mail API Calls                      100 calls            32 calls/minute

           Messages Sent                       100 messages         8 messages/minute


           Admins Emailed                      5,000 mails          24 mails/minute

           Message Body Data Sent              60 MB                340 KB/minute
           Attachments Sent                    2,000 attachments    8 attachments/minute

           Attachment Data Sent                100 MB               10 MB/minute

     Properties props = new Properties();
     Session session = Session.getDefaultInstance(props, null);
     String msgBody = "...";
     Message msg = new MimeMessage(session);
     msg.setFrom(new InternetAddress("admin@example.com", "Example.com Admin"));
     msg.addRecipient(Message.RecipientType.TO, new InternetAddress("user@example.com", "Mr. User"));
     msg.setSubject("Your Example.com account has been activated");
     msg.setText(msgBody);
     Transport.send(msg);
Tâches planifiées (cron)
25


     • Configurer des tâches planifiées qui s'exécutent à des heures
       définies ou à intervalles réguliers
     • Très utile pour l’envoi des rapports, rafraichir des éléments dans le
       cache ..etc
             <cronentries>
              <cron>
               <url>/recache</url>
               <description>Repopulate the cache every 2 minutes</description>
               <schedule>every 2 minutes</schedule>
              </cron>
              <cron>
               <url>/weeklyreport</url>
               <description>Mail out a weekly report</description>
               <schedule>every monday 08:30</schedule>
               <timezone>America/New_York</timezone>
              </cron>
             </cronentries>
AppStats
26

     •   Maitriser l’utilisation des Services GAE
     •   Optimiser les requêtes internes et externes
Code Lab N2
27



     Objectifs:
     •   Initiation à l’utilisation des services clés de GAE
     •   Savoir optimiser son code grâce à AppStats
     •   Maitriser le temps d’exécution des requêtes (Backend performance)


     • Instructions dans le fichier lab2.pdf
Troisième partie
28




         GAE: Persistance des données
Options offertes
29


     •   App Engine DataStore
     •   Google Cloud SQL
     •   Google Cloud Storage
     •   Garder vos données chez vous!
App Engine Datastore
30


     • Base de données non relationnelle de type clé – valeur basée sur
       BigTable
     • Architecture distribuée
     • Scalabilité et réplication automatique
     • Beaucoup de différences avec les RDBMS traditionnels:
        –   Pas de schéma
        –   Requêtes pré-indexées
        –   Pas de d’opération Join
        –   Pas de fonctions d’agrégation
     • Accès via:
        – Standards Java: JDO/JPA, Hibernate
        – Low-level API
        – Librairies tierces: Objectify, Twig,..
GAE Datastore: vocabulaire
31


     • Entity: Objet contenant des données stockées dans le datastore
         – Deux entités du même type peuvent avoir des propriétés différentes
         – Une application GAE ne peut accéder qu’aux entités qu’elle a créé
     • Key: Propriété qui identifie une entité dans le datastore
         – Une entité est identifiable par trois propriétés:
            • Kind: type de l’entité (nom de la classe)
            • Id: identifiant de l’entité
            • Parent: Option pour définir l’emplacement de stockage d’une entité dans le
               datastore
         – Une entité sans parent est dite entité root
     • Entity group: Une entité, ses parents et ses fils (ancestor path)
       appartiennent à la même entity group
     • Index: Propriété qui permet d’exécuter une requête sur le datastore
     • Transaction: Une opération, ou un ensemble d’opérations
       atomiques -> indivisibles
Gestion d’accès
32


                                             Version
                                               1.0

                Accès direct
     App 1
                               Datastore 1   Version
                                              1.0.6



                                             Version
                                              Test

                               Remote API


     App 2


                                  App 3
Autres limitations
33

     •     On ne peut pas exécuter une requête sur une propriété non indexée
     •     Un index met du temps pour être disponible (mis à jour)
     •     Le parent d’une entité est permanent
     •     Les requêtes sont limitées à un seul groupe d’entité (Entity group)
     •     Un seul filtre d’inégalité est autorisé


         Resource                   Free Default Daily Limit                          Billing Enabled Default Limit
         Stored Data                1 GB Note: Not a daily limit but a total limit.   1 GB free; no maximum


         Number of Indexes          200 Note: Not a daily limit but a total limit.    200


         Write Operations           50,000                                            Unlimited

         Read Operations            50,000                                            Unlimited

         Maximum entity size        1 Mb                                              1Mb

         Maximum transaction size   10 Mb                                             10Mb
Objectify
34

     • Bibliothèque qui vous permet de persister des objets Java en toute
       simplicité
     • Forte abstraction des API du Datastore
     • Quatre opérations basiques GET, PUT, DELETE, QUERY
     • Annotations Java
     • Système de cache qui se base sur le service MemCache & sessions
              public class Car{
                @Id Long id;
                @Unindexed String prop;
                int color;
                @Transient String doNotPersist;

                  private Car() {} // mandatory no-arg constructor

                  public Car(String prop, int color) {
                    this. prop = prop;
                    this.color = color;
                  }
              }
Objectify en pratique
35


        // Vous devez enregistrer vos entités Class
        ObjectifyService.register(Car.class);
        ObjectifyService.register(Motorcycle.class);

        Objectify ofy = ObjectifyService.begin();

        // Simple create
        Car porsche = new Car("2FAST", "red");
        ofy.put(porsche);
        assert porsche.id != null; // id was autogenerated

        // Get it back
        Car fetched1 = ofy.get(new Key<Car>(Car.class, porsche.id));
        Car fetched2 = ofy.get(Car.class, porsche.id); // equivalent, more
        convenient
        assert areEqual(porsche, fetched1, fetched2);

        // Change some data and write it
        porsche.color = "blue";
        ofy.put(porsche);

        // Delete it
        ofy.delete(porsche);
Objectify: opérations en batch
36


      Objectify ofy = ObjectifyService.begin();

      // Create
      Car porsche = new Car("2FAST", "red");
      Car unimog = new Car("2SLOW", "green");
      Car tesla = new Car("2NEW", "blue");
      ofy.put(tesla, unimog, porsche); //varargs; Car[] and Iterable<Car> also work

      // More convenient shorthand, note the return type
      Map<Long, Car> fetched = ofy.get(Car.class, new Long[] { porsche.id,
      unimog.id, tesla.id });

      // Delete the data
      ofy.delete(fetched.values());

      // You can delete by key without loading the objects
      ofy.delete(
          new Key<Car>(Car.class, porsche.id),
          new Key<Car>(Car.class, unimog.id),
          new Key<Car>(Car.class, tesla.id));
Objectify: les requêtes
37




       Objectify ofy = ObjectifyService.begin();

       Car car = ofy.query(Car.class).filter("prop", "123456789").get();

       // The Query itself is Iterable
       Query<Car> q = ofy.query(Car.class).filter("prop >", "123456789").order("-prop");
       for (Car car: q) {
          System.out.println(car.toString());
       }

       // You can query for just keys, which will return Key objects much more efficiently
       than fetching whole objects
       Iterable<Key<Car>> allKeys = ofy.query(Car.class).fetchKeys();

       // Useful for deleting items
       ofy.delete(allKeys);
Objectify: Polymorphisme
38


     • L’entité root doit porter l’annotation @Entity
     • Les classes polymorphes doivent porter l’annotation @Subclass
     • Une modification dans la hiérarchie des classes nécessite une mise
       à jour des index

         @Entity
         public class Animal {
           @Id Long id;
           String name;
         }

         @Subclass
         public class Mammal extends Animal {
           boolean longHair;
         }

         @Subclass
         public class Cat extends Mammal {
           boolean hypoallergenic;
         }
Objectify: Polymorphisme - suite
39

        Objectify ofy = ObjectifyService.begin();

        Animal annie = new Animal();
        annie.name = "Annie";
        ofy.put(annie);

        Mammal mam = new Mammal();
        mam.name = "Mam";
        m.longHair = true;
        ofy.put(mam);

        Cat minou= new Cat();
        minou.name = "Minou";
        minou.longHair = true;
        ofy.put(minou);

        // This will return the Cat
        Animal fetched = ofy.get(Animal.class, minou.id);

        // This query will produce three objects, the Animal, Mammal, and Cat
        Query<Animal> all = ofy.query(Animal.class);

        // This query will produce the Mammal and Cat
        Query<Mammal> mammals = ofy.query(Mammal.class);
Les transactions
40


     • Une transaction peut manipuler des données de différents Entity
       Group
     • 5 Entity Group maxi

       Objectify ofy = ObjectifyService.beginTransaction(); // instead of begin()
       try
       {
           ClubMembers cm = ofy.get(ClubMembers.class, "k123");
           cm.incrementByOne();
           ofy.put(cm);

         ofy.getTxn().commit();
       }
       finally
       {
          if (ofy.getTxn().isActive())
              ofy.getTxn().rollback();
       }
Les relations entre le objets
41


     • Relation Parent
         – Les classes Person et Car appartiennent au même Entity Group
         – Modifier le owner créera une nouvelle entité mais ne supprimera pas l’ancienne!
         – La relation parent est permanente


        public class Person {
          @Id Long id;
          String name;
        }

        public class Car {
          @Id Long id;
          @Parent Key<Person> owner;
          String color;
        }

        Objectify ofy = ObjectifyService.begin();

        Key<Person> owner = new Key<Person>(Person.class, somePersonId);
        Car someCar = ofy.get(new Key<Car>(owner, Car.class, someCarId));
Relation Single-Value
42


     • Dans une relation single-value, une clé une propriété comme les
       autres propriétés de l’entité

     - One to one                             - Many to One

 public class Person {                       public class Employee
    @Id String name;                         {
    Key<Person> significantOther;              @Id String name;
 }                                             Key<Employee> manager;
 Objectify ofy = ObjectifyService.begin();   }
 Person bob = ofy.get(Person, "bob");
 Person bobswife =                           Objectify ofy = ObjectifyService.begin();
 ofy.get(bob.significantOther);              Employee bob = ofy.get(Employee.class, "bob");
                                             Employee fred = ofy.get(bob.manager);

                                             Iterable<Employee> subordinates =
                                             ofy.query(Employee.class).filter("manager", fred);
Relation Multi-value
43

     public class Employee{
       @Id String name;
       Key<Employee>[] subordinates;
     }

     Objectify ofy = ObjectifyService.begin();

     // should contain Fred
     Iterable<Employee> managers = ofy.query(Employee.class).filter("subordinates", bob);


     • Le Datastore peut aussi persister des collections et des tableaux
     • 5000 sous entités au maximum
     • Chaque get() ou put() chargera/mettra à jour les clés de toutes les
       sous entités (performance)
Statistiques sur vos données
44




     Accès dynamique en java: https://developers.google.com/appengine/docs/java/datastore/stats
Code Lab N3
45



     Objectifs:

     •   Initiation à la persistance des données dans le Datastore de GAE grâce à la
         bibliothèque Objectify
     •   Inspecter les interactions avec le Datastore grâce au service AppStats


     • Instructions dans le fichier lab3.pdf
Quatrième partie
46




               Webservices Rest
Restlet
47


     • Framework Java pour développer des API REST réutilisables sur
       d’autres plateformes (Android, GWT,…)
     • Support de plusieurs représentations (XML,JSON,JAXB,…)
     • Fonctionnalités avancées pour le rooting et la sécurité
     • Négociation de contenu
Exemple d’une application Restlet
48
49




     Webservices Rest - Démo
Code Lab N4
50



     Objectifs:
     •   Initiation aux développement des API REST avec le framework Restlet


     • Instructions dans le fichier lab4.pdf
Merci de votre attention
              Questions & Réponses




RHANIZAR Abdelhakim   a.rhanizar@gmail.com   @a_rhanizar

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Formation Google App Engine

  • 1. Google App Engine Formation pratique Février, 2013 Formation animée par: RHANIZAR Abdelhakim
  • 2. Objectifs de la formation 2 • Se familiariser avec les services de GAE et son DataStore • Savoir les contraintes liées au développement sur GAE • Développer et déployer en Live des applications Web sur l’infrastructure GAE • Avoir suffisamment de connaissance pour passer à la vitesse supérieure
  • 3. Sommaire 3 I. Présentation générale II. Services offerts par GAE III. Persistance dans GAE IV. Web services Rest dans GAE * Code Lab après chaque partie
  • 4. A propos de moi 4 • RHANIZAR Abdelhakim • Ingénieur d’état en informatique • Spécialiste du Cloud Computing & RIA a.rhanizar@gmail.com @a_rhanizar
  • 5. Première partie 5 GAE: Présentation générale
  • 6. Google App Engine 6 • Plateforme (PaaS) pour développer et déployer des applications Web sur l’infrastructure de Google • Support des RunTime Java (JRuby, Groovy, Scala...), Python et Go • Réutilisation de la plupart des API -Java- standards (Servlet/JSP , Mail, JPA, JDO..) et des frameworks populaires (Struts 2, Spring MVC, …) • Quotas gratuits puis Pay-As-You-Go
  • 7. GAE: Avantages 7 • Infrastructure haut de gamme de Google • Flexibilité/Scalabilité automatique • Réduction du Time to marquet • Plus d’agilité • Quota gratuit généreux • Pay per Use • 99.95 SLA
  • 8. Etat de santé de GAE 8 • http://code.google.com/status/appengine -> A suivre! • google-appengine-downtime-notify@googlegroups.com -> A adhérer!
  • 9. GAE: Architecture et fonctionnement 9 Backend 1 Frontend 1 Backend 2 Frontend 2 Backend 1 Frontend 1 Backend 2 Frontend 2 Backend N RPC calls Services Services MemCache Task Queue Cluster 1 Task Queue Cluster 2 MemCache MemCache MemCache
  • 10. Sandbox 10 • Environnement qui isole l’exécution des applications GAE et facilite leur sclabilité pour Google • Plusieurs restrictions imposées sur les threads • Une application GAE ne peut pas:  Ecrire dans un fichier système (java.io.FileWriter)  Accéder à un fichier qui n’a pas créé  Communiquer avec l’extérieur sans passer par les API de GAE (Sockets, HttpClient)  Faire des appels système (java.lang.System) • Liste des classes Java autorisées: https://developers.google.com/appengine/docs/java/jrewhitelist
  • 11. Frontend Vs Backend instances 11 Fonctionnalité Frontend Backend Limites 60 sec maxi par requête HTTP 100 API call simultanés par requête HTTP 10 min maxi par tâche/job 24h maxi / job CPU Flexible, facturé à l’usage Configurable 400 MHz – 4.8 GHz Mémoire 128 Mb Configurable 128 Mb – 1 Gb Volatilité Instances Configurable ( Résident + dynamique ) volatiles/dynamiques Accessibilité Instance anonyme Accessible via une URL http://instance.backend_name.your_app_id.appspot.com Scalabilité Automatique (GAE Scheduler) Configurable Requêtes Off par défaut, 10 maxi Oui, le nombre de requêtes maxi est simultanées configurable
  • 12. Prix des instances Backend 12 Tarif horaire Tarif mensuel Classe RAM CPU d’une instance d’une instance B1 128MB 600MHz $0.08 $57.60 B2 (Par défaut) 256MB 1.2GHz $0.16 $115.20 B4 512MB 2.4GHz $0.32 $230.40 B8 1024MB 4.8GHz $0.64 $460.80 Avez-vous vraiment besoin d’utiliser des instances Backend? Bonne pratique: Exécuter les traitements lourds dans des tâches (queue) -> 10 min/tâche au lieu de 1min/requête!
  • 13. Le scheduler GAE 13 • C’est un service qui décide comment traiter une requête d’un utilisateur: 1. La faire servir par une instance Idle 2. Lancer une nouvelle instance pour la servir 3. Attendre la libération d’une instance existante Instances occupées Client 1 File d’attente Requête HTTP R2 R2 R1 Client 2 Scheduler Client 3 Une application non optimisée -> temps d’attente important -> UX dégradée + argent dépensé dans le CPU Instances fraîches
  • 15. Code Lab N1 15 Pré-requis: • Eclipse JEE Edition • JDK 6 • SDK GAE pour Java • Version JEE de Eclipse • Google plugin pour Eclipse • Un compte Gmail • Un téléphone mobile Objectifs: • Créer votre première application sur GAE • Déploiement en Live • Comprendre le cycle de développement sur GAE • Se familiariser avec la console d’administration • Instructions dans le fichier lab1.pdf
  • 16. Deuxième partie 16 GAE: Services
  • 17. Services dans GAE 17 • GAE offre une variété de services qui augmentent la productivité • La plupart de ces services respectent les standards Java
  • 19. MemCache 19 • Cache distribué pour stocker les données • Deux modes d’écriture: synchrone et asynchrone • Mémoire volatile • Taille maximale de 1Mb par objet stocké String key = ‘email’; User user =null; // Using the synchronous cache MemcacheService syncCache = MemcacheServiceFactory.getMemcacheService(); user = (User) syncCache.get(key); // read from cache if (user == null) { // get user from other source (Date Store) // ........ syncCache.put(key, user, Expiration.byDeltaSeconds(60)); // populate cache } Bonne pratique: 1- Memcache est un service à utiliser sans modération afin de soulager le DateStore 2- Faire des insertions en Batch -> cache.putAll(values)
  • 20. Files d’attente: Task Queue 20 • Effectuer un traitement en tâche de fond en dehors des requêtes des utilisateurs • Organiser le travail en petites unités discrètes appelées tâches • Ces tâches sont mises dans une ou plusieurs files d'attente • Elles sont exécutées lorsque les ressources système le permettent Caractéristiques Push Queue Pull Queue Scalabilité Automatique par GAE A votre charge (workers backend) Gestion des tâches Automatique A votre charge (suppression,…etc) Accès par les tiers non Oui (Rest API) Quota: Taille maxi / tâche 100 Kb 1 Mb Nombre max de queues actives 10 Free, 100 app payante 10 Free, 100 app payante Taux d’exécution maxi 500/sec/queue Personnalisable
  • 21. Push Queues en pratique 21 • WEB-INF/queue.xml <queue-entries> <queue> <name>queue_name</name> <rate>1/s</rate> <bucket-size>40</bucket-size> <max-concurrent-requests>10</max-concurrent-requests> <retry-parameters> <task-retry-limit>7</task-retry-limit> <task-age-limit>2h</task-age-limit> </retry-parameters> </queue> import com.google.appengine.api.taskqueue.Queue; import com.google.appengine.api.taskqueue.QueueFactory; import static com.google.appengine.api.taskqueue.TaskOptions.Builder.*; // ... Queue queue = QueueFactory.getQueue("queue_name"); queue.add(withUrl("/worker").param("key", key));
  • 22. Url Fetch 22 • API pour communiquer avec d’autres applications ou accéder à d’autres ressources sur le Web • Support du protocole HTTP (POST, GET, PUT,…) • Appels en synchrone et asynchrone Restriction Quantité Pour savoir plus sur les quotas du service Url Fetch taille d'une requête 1 Mo https://developers.google.com/appengine/docs/quotas#UrlFetch taille d'une réponse 1 Mo try { URL url = new URL("http://www.example.com/atom.xml"); BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream())); String line; while ((line = reader.readLine()) != null) { // ... } reader.close(); } catch (Exception e) { // ... }
  • 23. Blobstore 23 • Service capable de servir et recevoir des fichiers importants souvent via un formulaire d’upload • Possibilité d’écrire dynamiquement des blobs • Intégration native avec l’API de conversion Restriction Quantité Taille d'un Blob 32 Mo Taille totale des blobs 5 Gb BlobstoreService blobstoreService = BlobstoreServiceFactory.getBlobstoreService(); public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws IOException { BlobKey blobKey = new BlobKey(req.getParameter("blob-key")); // servir un fichier blob blobstoreService.serve(blobKey, res); } }
  • 24. Mail API 24 • Envoyer des email au nom de l’administrateur • Recevoir des emails dans l’application Ressource Daily Limit Maximum Rate Mail API Calls 100 calls 32 calls/minute Messages Sent 100 messages 8 messages/minute Admins Emailed 5,000 mails 24 mails/minute Message Body Data Sent 60 MB 340 KB/minute Attachments Sent 2,000 attachments 8 attachments/minute Attachment Data Sent 100 MB 10 MB/minute Properties props = new Properties(); Session session = Session.getDefaultInstance(props, null); String msgBody = "..."; Message msg = new MimeMessage(session); msg.setFrom(new InternetAddress("admin@example.com", "Example.com Admin")); msg.addRecipient(Message.RecipientType.TO, new InternetAddress("user@example.com", "Mr. User")); msg.setSubject("Your Example.com account has been activated"); msg.setText(msgBody); Transport.send(msg);
  • 25. Tâches planifiées (cron) 25 • Configurer des tâches planifiées qui s'exécutent à des heures définies ou à intervalles réguliers • Très utile pour l’envoi des rapports, rafraichir des éléments dans le cache ..etc <cronentries> <cron> <url>/recache</url> <description>Repopulate the cache every 2 minutes</description> <schedule>every 2 minutes</schedule> </cron> <cron> <url>/weeklyreport</url> <description>Mail out a weekly report</description> <schedule>every monday 08:30</schedule> <timezone>America/New_York</timezone> </cron> </cronentries>
  • 26. AppStats 26 • Maitriser l’utilisation des Services GAE • Optimiser les requêtes internes et externes
  • 27. Code Lab N2 27 Objectifs: • Initiation à l’utilisation des services clés de GAE • Savoir optimiser son code grâce à AppStats • Maitriser le temps d’exécution des requêtes (Backend performance) • Instructions dans le fichier lab2.pdf
  • 28. Troisième partie 28 GAE: Persistance des données
  • 29. Options offertes 29 • App Engine DataStore • Google Cloud SQL • Google Cloud Storage • Garder vos données chez vous!
  • 30. App Engine Datastore 30 • Base de données non relationnelle de type clé – valeur basée sur BigTable • Architecture distribuée • Scalabilité et réplication automatique • Beaucoup de différences avec les RDBMS traditionnels: – Pas de schéma – Requêtes pré-indexées – Pas de d’opération Join – Pas de fonctions d’agrégation • Accès via: – Standards Java: JDO/JPA, Hibernate – Low-level API – Librairies tierces: Objectify, Twig,..
  • 31. GAE Datastore: vocabulaire 31 • Entity: Objet contenant des données stockées dans le datastore – Deux entités du même type peuvent avoir des propriétés différentes – Une application GAE ne peut accéder qu’aux entités qu’elle a créé • Key: Propriété qui identifie une entité dans le datastore – Une entité est identifiable par trois propriétés: • Kind: type de l’entité (nom de la classe) • Id: identifiant de l’entité • Parent: Option pour définir l’emplacement de stockage d’une entité dans le datastore – Une entité sans parent est dite entité root • Entity group: Une entité, ses parents et ses fils (ancestor path) appartiennent à la même entity group • Index: Propriété qui permet d’exécuter une requête sur le datastore • Transaction: Une opération, ou un ensemble d’opérations atomiques -> indivisibles
  • 32. Gestion d’accès 32 Version 1.0 Accès direct App 1 Datastore 1 Version 1.0.6 Version Test Remote API App 2 App 3
  • 33. Autres limitations 33 • On ne peut pas exécuter une requête sur une propriété non indexée • Un index met du temps pour être disponible (mis à jour) • Le parent d’une entité est permanent • Les requêtes sont limitées à un seul groupe d’entité (Entity group) • Un seul filtre d’inégalité est autorisé Resource Free Default Daily Limit Billing Enabled Default Limit Stored Data 1 GB Note: Not a daily limit but a total limit. 1 GB free; no maximum Number of Indexes 200 Note: Not a daily limit but a total limit. 200 Write Operations 50,000 Unlimited Read Operations 50,000 Unlimited Maximum entity size 1 Mb 1Mb Maximum transaction size 10 Mb 10Mb
  • 34. Objectify 34 • Bibliothèque qui vous permet de persister des objets Java en toute simplicité • Forte abstraction des API du Datastore • Quatre opérations basiques GET, PUT, DELETE, QUERY • Annotations Java • Système de cache qui se base sur le service MemCache & sessions public class Car{ @Id Long id; @Unindexed String prop; int color; @Transient String doNotPersist; private Car() {} // mandatory no-arg constructor public Car(String prop, int color) { this. prop = prop; this.color = color; } }
  • 35. Objectify en pratique 35 // Vous devez enregistrer vos entités Class ObjectifyService.register(Car.class); ObjectifyService.register(Motorcycle.class); Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); // Simple create Car porsche = new Car("2FAST", "red"); ofy.put(porsche); assert porsche.id != null; // id was autogenerated // Get it back Car fetched1 = ofy.get(new Key<Car>(Car.class, porsche.id)); Car fetched2 = ofy.get(Car.class, porsche.id); // equivalent, more convenient assert areEqual(porsche, fetched1, fetched2); // Change some data and write it porsche.color = "blue"; ofy.put(porsche); // Delete it ofy.delete(porsche);
  • 36. Objectify: opérations en batch 36 Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); // Create Car porsche = new Car("2FAST", "red"); Car unimog = new Car("2SLOW", "green"); Car tesla = new Car("2NEW", "blue"); ofy.put(tesla, unimog, porsche); //varargs; Car[] and Iterable<Car> also work // More convenient shorthand, note the return type Map<Long, Car> fetched = ofy.get(Car.class, new Long[] { porsche.id, unimog.id, tesla.id }); // Delete the data ofy.delete(fetched.values()); // You can delete by key without loading the objects ofy.delete( new Key<Car>(Car.class, porsche.id), new Key<Car>(Car.class, unimog.id), new Key<Car>(Car.class, tesla.id));
  • 37. Objectify: les requêtes 37 Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); Car car = ofy.query(Car.class).filter("prop", "123456789").get(); // The Query itself is Iterable Query<Car> q = ofy.query(Car.class).filter("prop >", "123456789").order("-prop"); for (Car car: q) { System.out.println(car.toString()); } // You can query for just keys, which will return Key objects much more efficiently than fetching whole objects Iterable<Key<Car>> allKeys = ofy.query(Car.class).fetchKeys(); // Useful for deleting items ofy.delete(allKeys);
  • 38. Objectify: Polymorphisme 38 • L’entité root doit porter l’annotation @Entity • Les classes polymorphes doivent porter l’annotation @Subclass • Une modification dans la hiérarchie des classes nécessite une mise à jour des index @Entity public class Animal { @Id Long id; String name; } @Subclass public class Mammal extends Animal { boolean longHair; } @Subclass public class Cat extends Mammal { boolean hypoallergenic; }
  • 39. Objectify: Polymorphisme - suite 39 Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); Animal annie = new Animal(); annie.name = "Annie"; ofy.put(annie); Mammal mam = new Mammal(); mam.name = "Mam"; m.longHair = true; ofy.put(mam); Cat minou= new Cat(); minou.name = "Minou"; minou.longHair = true; ofy.put(minou); // This will return the Cat Animal fetched = ofy.get(Animal.class, minou.id); // This query will produce three objects, the Animal, Mammal, and Cat Query<Animal> all = ofy.query(Animal.class); // This query will produce the Mammal and Cat Query<Mammal> mammals = ofy.query(Mammal.class);
  • 40. Les transactions 40 • Une transaction peut manipuler des données de différents Entity Group • 5 Entity Group maxi Objectify ofy = ObjectifyService.beginTransaction(); // instead of begin() try { ClubMembers cm = ofy.get(ClubMembers.class, "k123"); cm.incrementByOne(); ofy.put(cm); ofy.getTxn().commit(); } finally { if (ofy.getTxn().isActive()) ofy.getTxn().rollback(); }
  • 41. Les relations entre le objets 41 • Relation Parent – Les classes Person et Car appartiennent au même Entity Group – Modifier le owner créera une nouvelle entité mais ne supprimera pas l’ancienne! – La relation parent est permanente public class Person { @Id Long id; String name; } public class Car { @Id Long id; @Parent Key<Person> owner; String color; } Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); Key<Person> owner = new Key<Person>(Person.class, somePersonId); Car someCar = ofy.get(new Key<Car>(owner, Car.class, someCarId));
  • 42. Relation Single-Value 42 • Dans une relation single-value, une clé une propriété comme les autres propriétés de l’entité - One to one - Many to One public class Person { public class Employee @Id String name; { Key<Person> significantOther; @Id String name; } Key<Employee> manager; Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); } Person bob = ofy.get(Person, "bob"); Person bobswife = Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); ofy.get(bob.significantOther); Employee bob = ofy.get(Employee.class, "bob"); Employee fred = ofy.get(bob.manager); Iterable<Employee> subordinates = ofy.query(Employee.class).filter("manager", fred);
  • 43. Relation Multi-value 43 public class Employee{ @Id String name; Key<Employee>[] subordinates; } Objectify ofy = ObjectifyService.begin(); // should contain Fred Iterable<Employee> managers = ofy.query(Employee.class).filter("subordinates", bob); • Le Datastore peut aussi persister des collections et des tableaux • 5000 sous entités au maximum • Chaque get() ou put() chargera/mettra à jour les clés de toutes les sous entités (performance)
  • 44. Statistiques sur vos données 44 Accès dynamique en java: https://developers.google.com/appengine/docs/java/datastore/stats
  • 45. Code Lab N3 45 Objectifs: • Initiation à la persistance des données dans le Datastore de GAE grâce à la bibliothèque Objectify • Inspecter les interactions avec le Datastore grâce au service AppStats • Instructions dans le fichier lab3.pdf
  • 46. Quatrième partie 46 Webservices Rest
  • 47. Restlet 47 • Framework Java pour développer des API REST réutilisables sur d’autres plateformes (Android, GWT,…) • Support de plusieurs représentations (XML,JSON,JAXB,…) • Fonctionnalités avancées pour le rooting et la sécurité • Négociation de contenu
  • 49. 49 Webservices Rest - Démo
  • 50. Code Lab N4 50 Objectifs: • Initiation aux développement des API REST avec le framework Restlet • Instructions dans le fichier lab4.pdf
  • 51. Merci de votre attention Questions & Réponses RHANIZAR Abdelhakim a.rhanizar@gmail.com @a_rhanizar