O Cache de Segundo Nível no Hibernate – Parte 3

Ao longo desta série de artigos a respeito do C2N focamos em detalhes importantes que afetam de forma significativa o desempenho de leitura e escrita no EhCache. Verificamos na parte 2 do artigo que ao passar a armazenar os dados do C2N em disco, os recursos passarão a ser serializados, o que adiciona uma nova camada de I/O e processamento para consultar ou inserir elementos. Como alternativa para melhorar a taxa de transferência entre disco e memória, foram propostas alterações estruturais nas classes do Hibernate que compõem as chaves e valores que são mantidos em cache, de forma a promover uma representação mais compacta e eficiente nas traduções Objeto ↔ stream de bytes.

Nesta última parte, mostraremos como utilizar as classes desenvolvidas anteriormente sem precisar alterar o código fonte do Hibernate, empregando um Java Agent para transformar, em tempo de execução, as classes do C2N. Aproveitando-se das otimizações de serialização promovidas pelas representações compactas, vamos avaliar como as mesmas influenciam o comportamento do EhCache quando configurado para replicar seus dados entre diversas JVMs.

Configurando e instalando o Java Agent na JVM

Um Java Agent permite que sejam registrados na JVM objetos do tipo ClassFileTransformer (do pacote java.lang.instrument), que capturam o evento de carregamento de classes e possibilita que as mesmas sejam transformadas antes de serem efetivamente apresentadas para a aplicação.

A Figura 1 mostra o processo de ClassLoading quando um Java Agent é conectado à JVM e registra um transformador de classes. Toda classe que for carregada após a instalação do agente passará pelo ClassFileTransformer, que pode decidir se vai ou não modificá-la.

Figura 1. ClassLoading com transformação.

Um Java Agent nada mais é que uma classe empacotada em um arquivo JAR, o qual deve especificar no arquivo META-INF/MANIFEST.MF algumas propriedades para que a JVM reconheça e instale o agente.

O agente que vamos utilizar define quatro propriedades, indicadas na Listagem 1.

Listagem 1. Configuração do arquivo de manifesto para o Java Agent.

  Agent-Class: br.jm.agent.HibernateAgent
  Premain-Class: br.jm.agent.HibernateAgent
  Can-Redefine-Classes: false
  Can-Retransform-Classes: false

As classes declaradas como Agent-Class e Premain-Class determinam quem irá invocar os métodos agentmain() e premain() exibidos na Listagem 2. A chamada desses métodos é realizada diretamente pela JVM e funciona como a captura de um evento que disponibiliza uma instância de java.lang.instrument.Instrumentation, a qual permite que sejam registrados transformadores de classe através do método addTransformer(). Não é possível invocar diretamente estes métodos, pois é a API de instrumentação quem os executa quando necessário, passando os argumentos 'corretos'!

Na Listagem 1 definimos a mesma classe, HibernateAgent, para atender ambos os métodos, agentmain() e premain(), e sua implementação completa pode ser vista na Listagem 2.

Listagem 2. Implementação do Java Agent

  public class HibernateAgent{
   
   static boolean registered;      
   
   public static void agentmain(String args, Instrumentation inst){
    //Ações quando o agente é instalado. No caso, apenas instalar o
    //otimizador se já não tiver sido instalado em premain
    if(!registered){
     inst.addTransformer(new HibernateTransformer());
     registered=true;
    }
   }
   
   public static void premain(String args, Instrumentation inst){
    //Ações antes do método main de uma aplicação executar. No caso,
    //apenas instalar o otimizador
    inst.addTransformer(new HibernateTransformer());
    registered=true;
   }
   
   //Apenas para instalação em tempo de execução
   public statics synchronized void install(){
    if(registered){
     return;
    }
    VirtualMachine vm = getVM();
    String jar = createTempJar();
    vm.loadAgent(jar);
    vm.detach();
   }
   
   static VirtualMachine getVM() throws 
     AttachNotSupportedException, IOException {
    String vmName = ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName();
    int p = vmName.indexOf('@');
   ...