Coordinated atomic actions in Java EE platform

Orientador: Cecilia Mary Fischer RubiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: À medida que os sistemas de software evoluem, precisam garantir requisitos funcionais e de qualidade cada vez mais complexos e com maior rigor de qualidade. Nos _últimos anos, várias abordagens e ferramentas t^em sido propostas para guiar o processo de desenvolvimento de software visando atingir altos níveis de qualidade. O Desenvolvimento Baseado em Componentes (DBC) _e uma das técnicas mais bem aceitas tanto na indústria quanto no meio acadêmico e se propõe a compor sistemas de software a partir de componentes reutilizáveis já prontos e, se possível, de uma relativamente pequena quantidade de linhas de código específicas para a aplicação. Existem diversas plataformas para DBC, das quais Java Enterprise Edition (Java EE) _e uma das mais populares. Por outro lado, tolerância a falhas _e uma das abordagens mais empregadas para construir sistemas que consigam prover seus serviços especificados mesmo na presença de diferentes tipos de falhas de forma a atingir os níveis desejados de confiabilidade. O conceito de Ação Atômica Coordenada (CA Action) foi proposto para prover tolerância a falhas em sistemas concorrentes orientados a objetos, integrando os conceitos complementares de conversação (concorrência cooperativa) e transação atômica (concorrência competitiva) e estabelecendo uma semântica para tratamento de exceções concorrentes (exceções lançadas simultaneamente por threads concorrentes) além de dar suporte ao uso conjunto de recuperação de erro por avanço e por retrocesso. A proposta deste trabalho _e acrescentar _a plataforma de desenvolvimento baseado em componentes Java Enterprise Edition (Java EE) alguns mecanismos de tolerância a falhas propostos pelo conceito de CA Action. A implementação da solução proposta foi baseada em Java, programação orientada a aspectos e no conceito de comunicação assíncrona implementada pelos componentes message-driven beans da plataforma Java Enterprise Edition. A solução foi avaliada através da construção de 2 estudos de caso: (i) uma aplicação JBoss baseada em message-driven beans e (ii) um sistema real de faturamento de energia elétrica. Desta forma, procuramos demonstrar a factibilidade de proporcionar mecanismos simples para adaptações permitindo que aplicações desta plataforma possam usufruir de mais benefícios de tolerância a falhas sem grandes modificações em seu código fonte já previamente implementado e implantadoAbstract: As software systems evolve, they should provide stronger functional and quality requirements. In the last years, many diferent approaches and tools have been proposed to guide software development process aiming to achieve higher quality levels. Component-Based Development (CBD) is one of the most accepted techniques in the academy as well as in the industry and proposes to build software systems from pre-existing reusable components and, if possible, a relative low quantity of application specific glue code. There are many CBD platforms and Java Enterprise Edition (Java EE) is one of the most popular. Fault tolerance is one of the most adopted means to build up systems that are capable of providing their intended service, even if only partially, when faults occur, so as the desired reliability levels be achieved. The Coordinated Atomic Action (CA Action) concept was proposed to provide fault tolerance in concurrent object-oriented software systems and to integrate two complementary concepts, conversations (cooperative concurrency) and transactions (competitive concurrency). It establishes a semantic for concurrent exception handling and also supports the combined use of forward and backward error recovery. This work proposes to extend the component-based development platform Java Enterprise Edition (Java EE) with some of the fault tolerance means proposed by CA Action's concept by incorporating a concurrent exception handling mechanism to the platform. The proposed solution implementation was based on Java, aspect oriented programming and on the asynchronous communication concept implemented by Java EE message-driven bean components. The solution was assessed by two case studies: (i) a JBoss application based on message-driven beans and (ii) a real billing system for electric power companies by which we try to demonstrate the feasibility of providing simple means for adapting Java Enterprise Edition applications in a way that they could appropriate more fault tolerance benefits without big changes in their previously implemented and deployed source codeMestradoEngenharia de SoftwareMestre em Ciência da Computaçã