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Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Dirk Weil, GEDOPLAN GmbH
Dirk Weil
GEDOPLAN GmbH, Bielefeld
GEDOPLAN IT Consulting
Konzeption und
Realisierung von IT-Lösungen
GEDOPLAN IT Training
Seminare in Berlin, Bielefeld, on-site
Java EE seit 1998
Vorträge
Veröffentlichungen
Java Batch – Der Standard für's Stapeln 2
Batch
Was?
Stapelverarbeitung
"Menge von Daten, die vom Computer i. A. ohne Eingriff des Benutzers
der Reihe nach abgearbeitet wird" (Wikipedia)
Wozu?
Verlagerung / Optimierung von Ausführungszeiten
Ausnutzung freier Ressourcen
Verwaltung umfangreicher, wiederholter Tätigkeiten
Wie?*
Großrechner
Spring Batch
Scheduler mit individueller Programmierung
3Java Batch – Der Standard für's Stapeln
* bisher
Java Batch
Batch Applications for the Java platform
JSR-352
basiert stark auf Spring Batch
Bestandteil von Java EE 7
WildFly: JBeret
GlassFish: jsr352-RI
auch in SE-Umgebung nutzbar
4Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Java Batch
Features:
Task und Chunks
Exception Handling
Checkpoints
Start, Restart, Abort
sequenzielle und parallele Ausführung
Job Repository
Job Control
5Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Job Configuration & Runtime
6Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Job Step
JobInstance
JobExecution StepExecution
*
*
* *
*
Batch-Stammdaten
konkreter Auftrag
einzelne Ausführung
Task-orientierte Steps
Batchlet
i. A. kleine Aufgabenstellung / kurze Ausführung
z. B. Initialisierung, Cleanup
7Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Job Step* Batchlet
@Named
public class HelloWorldBatchlet extends AbstractBatchlet {
public String process() throws Exception {
System.out.println("Hello, batch world!");
Job Descriptor
META-INF/batch-jobs/jobname.xml
8Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<job
id="demo1_helloWorldBatchlet"
xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee
http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/jobXML_1_0.xsd"
version="1.0">
<step id="step1">
<batchlet ref="helloWorldBatchlet"/>
</step>
</job>
Job-Start
JobOperator erlaubt Zugriff auf das Job Repository
9Java Batch – Der Standard für's Stapeln
JobOperator jobOperator = BatchRuntime.getJobOperator();
long executionId = jobOperator.start("demoJob1", new Properties());
JobInstance jobInstance = jobOperator.getJobInstance(executionId);
JobExecution jobExecution = jobOperator.getJobExecution(executionId);
Demo
Simpler Batchlet-Job
10Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Chunk-orientierte Steps
~EVA
ItemReader liest Eingabe
ItemProcessor verarbeitet Daten
ItemWriter schreibt Ausgabe
11Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Job Step* ItemProcessor
ItemReader
ItemWriter
Chunk-orientierte Steps
Chunk Size bestimmt Anzahl gemeinsam verarbeiteter Items
12Java Batch – Der Standard für's Stapeln
ItemProcessor
ItemReader
ItemWriterje 1 Item n Items
Wiederholung, bis Eingabe erschöpft
n ItemsE A
Job Descriptor
META-INF/batch-jobs/jobname.xml
13Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<job id="demo04_countryImportFixed" version="1.0">
<step id="init" next="import">
<batchlet ref="countryCleanBatchlet" />
</step>
<step id="import">
<chunk item-count="10">
<reader ref="countryItemReader" />
<processor ref="countryItemProcessor" />
<writer ref="countryItemWriter" />
</chunk>
</step>
</job>
Item Reader
14Java Batch – Der Standard für's Stapeln
@Named
public class CountryItemReader extends AbstractItemReader {
private BufferedReader reader;
public void open(Serializable checkpoint) throws IOException {
this.reader = …;
}
public Object readItem() throws IOException {
return this.reader.readLine();
}
Item Processor
15Java Batch – Der Standard für's Stapeln
@Named
public class CountryItemProcessor implements ItemProcessor {
public Object processItem(Object item) throws Exception {
String[] attributes = ((String) item).split("t");
String isoCode = attributes[0];
String name = empty2Null(attributes[1];
Country country = new Country(isoCode, name, …);
return country;
}
Item Writer
16Java Batch – Der Standard für's Stapeln
@Named
public class CountryItemWriter extends AbstractItemWriter {
@Inject
CountryRepository countryRepository;
@Override
public void writeItems(List<Object> items) {
for (Object item : items) {
this.countryRepository.persist((Country) item);
}
}
Job und Step Status
Step endet mit Status
explizit gesetzt
durch Exception
erzeugt ebenfalls Batch Status
zusätzlicher String kann als Exit Status erzeugt werden
17Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Job Control
18Java Batch – Der Standard für's Stapeln
ABANDONED
COMLETEDSTARTEDSTARTING
STOPPING
STOPPED
FAILED
restart()
abandon()
abandon()
Demo
Chunks, DB-Import, Properties
19Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Exception Handling
Exceptions führen per Default zu FAILED
Andere Behandlung pro Chunk:
Retryable Exceptions führen zur Wiederholung
Skippable Exceptions werden ignoriert
20Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<step id="import">
<chunk item-count="3" retry-limit="2">
<reader ref="countryItemReader" />
<processor ref="countryItemProcessor" />
<writer ref="countryItemWriter" />
<retryable-exception-classes>
<include class="de.gedoplan.….SomeException" />
</retryable-exception-classes>
Checkpoints
Item Reader und Writer können Checkpoints liefern
beliebiges Objekt ( frei programmierbar)
letzter Checkpoint wird bei Restart wieder angeliefert
ermöglicht Wiederaufsetzen nach Fehler
Reader und Writer haben unabhängige Checkpoints
kann/sollte transaktionales Verhalten unterstützen
21Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Demo
Checkpoints, automatische Retries
22Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Step-Reihenfolge
Job beginnt mit erstem Step
Jeder Step kann Folge-Steps deklarieren
unterschiedliche je nach Status
23Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<job …>
<step id="first" next="second">
<batchlet …/>
</step>
<step id="second">
<batchlet …/>
<next on="Batchlet failure" to="third"/>
</step>
<step id="third">
Step-Reihenfolge
Decision, Transition  switch, case
(auch für Flows und Splits)
24Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<job …>
<step … next="decider">
…
</step>
<decision id="decider" ref="SomeDecider" />
<next on="good" to="…" />
<fail on="bad" exit-status="Mist!" />
<end on="finished" exit-status="Fertig!" />
@Named
public class SomeDecider implements Decider {
public String decide(StepExecution[] executions) {
… return … ? "good" : "bad";
Flows
Folge von Steps *
25Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<flow id="…" next="…">
<step id="…" …/>
<step id="…" …/>
* und Splits, Flows
Parallelisierung
Split = Mehrere Flows in unterschiedlichen Threads
26Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<split id="…" next="…">
<flow id="…" …/>
<flow id="…" …/>
<flow id="…" …/>
Parallelisierung
Partition = Aufteilung der Items eines Steps auf mehrere Threads
nach Eingabequellen, Segmenten, Bereichen, …
statisch (im XML), dynamisch (mit PartitionMapper)
27Java Batch – Der Standard für's Stapeln
<job …>
<step …>
…
<partition>
<plan partitions="3">
<properties partition="0">
<property name="firstItem" value="0" />
</properties>
<properties partition="1">
<property name="firstItem" value="100" />
</properties>
Weitere Features
Properties
Parameter auf Job- und Step-Ebene
Listener
zusätzlicher Code (~Interceptor) auf Job-, Step- oder Step-Teil-
Ebene
28Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Nachteile / Merkwürdigkeiten
Schwach getypte Schnittstellen
29Java Batch – Der Standard für's Stapeln
public interface ItemReader {
public Object readItem() throws Exception;
public interface ItemProcessor {
public Object processItem(Object item) throws Exception;
public interface ItemWriter {
public void writeItems(List<Object> items) throws Exception;
public interface ItemReader<I> {
public I readItem() throws Exception;
public interface ItemProcessor<I,O> {
public O processItem(I item) throws Exception;
public interface ItemWriter<O> {
public void writeItems(List<O> items) throws Exception;
Nachteile / Merkwürdigkeiten
API der Batch Runtime ID-orientiert, nicht Objekt-orientiert
Standard enthält keine Implementierungen für Standardaufgaben
Keine Vorgaben / Konfigurationsmöglichkeiten bzgl. Threads
Keine Vorgaben bzgl. Clustering
30Java Batch – Der Standard für's Stapeln
Fazit
JSR 352 erfindet das Rad nicht neu
viele De-facto-Standards eingearbeitet
enge Anlehnung an Spring Batch
"endlich Batch-Verarbeitung im EE-Kontext"
Trotz guter erster Version: Verbesserungen sind an vielen Stellen
möglich
31Java Batch – Der Standard für's Stapeln
More
http://www.gedoplan-it-training.de
Seminare in Berlin, Bielefeld, Inhouse
http://www.gedoplan-it-consulting.de
Reviews, Coaching, …
http://javaeeblog.wordpress.com/
http://gedoplan-it-consulting.de/expertenkreis-java/
 dirk.weil@gedoplan.de
@dirkweil
Java Batch – Der Standard für's Stapeln 32

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Java Batch – Der Standard für's Stapeln

  • 1. Java Batch – Der Standard für's Stapeln Dirk Weil, GEDOPLAN GmbH
  • 2. Dirk Weil GEDOPLAN GmbH, Bielefeld GEDOPLAN IT Consulting Konzeption und Realisierung von IT-Lösungen GEDOPLAN IT Training Seminare in Berlin, Bielefeld, on-site Java EE seit 1998 Vorträge Veröffentlichungen Java Batch – Der Standard für's Stapeln 2
  • 3. Batch Was? Stapelverarbeitung "Menge von Daten, die vom Computer i. A. ohne Eingriff des Benutzers der Reihe nach abgearbeitet wird" (Wikipedia) Wozu? Verlagerung / Optimierung von Ausführungszeiten Ausnutzung freier Ressourcen Verwaltung umfangreicher, wiederholter Tätigkeiten Wie?* Großrechner Spring Batch Scheduler mit individueller Programmierung 3Java Batch – Der Standard für's Stapeln * bisher
  • 4. Java Batch Batch Applications for the Java platform JSR-352 basiert stark auf Spring Batch Bestandteil von Java EE 7 WildFly: JBeret GlassFish: jsr352-RI auch in SE-Umgebung nutzbar 4Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 5. Java Batch Features: Task und Chunks Exception Handling Checkpoints Start, Restart, Abort sequenzielle und parallele Ausführung Job Repository Job Control 5Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 6. Job Configuration & Runtime 6Java Batch – Der Standard für's Stapeln Job Step JobInstance JobExecution StepExecution * * * * * Batch-Stammdaten konkreter Auftrag einzelne Ausführung
  • 7. Task-orientierte Steps Batchlet i. A. kleine Aufgabenstellung / kurze Ausführung z. B. Initialisierung, Cleanup 7Java Batch – Der Standard für's Stapeln Job Step* Batchlet @Named public class HelloWorldBatchlet extends AbstractBatchlet { public String process() throws Exception { System.out.println("Hello, batch world!");
  • 8. Job Descriptor META-INF/batch-jobs/jobname.xml 8Java Batch – Der Standard für's Stapeln <job id="demo1_helloWorldBatchlet" xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/jobXML_1_0.xsd" version="1.0"> <step id="step1"> <batchlet ref="helloWorldBatchlet"/> </step> </job>
  • 9. Job-Start JobOperator erlaubt Zugriff auf das Job Repository 9Java Batch – Der Standard für's Stapeln JobOperator jobOperator = BatchRuntime.getJobOperator(); long executionId = jobOperator.start("demoJob1", new Properties()); JobInstance jobInstance = jobOperator.getJobInstance(executionId); JobExecution jobExecution = jobOperator.getJobExecution(executionId);
  • 10. Demo Simpler Batchlet-Job 10Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 11. Chunk-orientierte Steps ~EVA ItemReader liest Eingabe ItemProcessor verarbeitet Daten ItemWriter schreibt Ausgabe 11Java Batch – Der Standard für's Stapeln Job Step* ItemProcessor ItemReader ItemWriter
  • 12. Chunk-orientierte Steps Chunk Size bestimmt Anzahl gemeinsam verarbeiteter Items 12Java Batch – Der Standard für's Stapeln ItemProcessor ItemReader ItemWriterje 1 Item n Items Wiederholung, bis Eingabe erschöpft n ItemsE A
  • 13. Job Descriptor META-INF/batch-jobs/jobname.xml 13Java Batch – Der Standard für's Stapeln <job id="demo04_countryImportFixed" version="1.0"> <step id="init" next="import"> <batchlet ref="countryCleanBatchlet" /> </step> <step id="import"> <chunk item-count="10"> <reader ref="countryItemReader" /> <processor ref="countryItemProcessor" /> <writer ref="countryItemWriter" /> </chunk> </step> </job>
  • 14. Item Reader 14Java Batch – Der Standard für's Stapeln @Named public class CountryItemReader extends AbstractItemReader { private BufferedReader reader; public void open(Serializable checkpoint) throws IOException { this.reader = …; } public Object readItem() throws IOException { return this.reader.readLine(); }
  • 15. Item Processor 15Java Batch – Der Standard für's Stapeln @Named public class CountryItemProcessor implements ItemProcessor { public Object processItem(Object item) throws Exception { String[] attributes = ((String) item).split("t"); String isoCode = attributes[0]; String name = empty2Null(attributes[1]; Country country = new Country(isoCode, name, …); return country; }
  • 16. Item Writer 16Java Batch – Der Standard für's Stapeln @Named public class CountryItemWriter extends AbstractItemWriter { @Inject CountryRepository countryRepository; @Override public void writeItems(List<Object> items) { for (Object item : items) { this.countryRepository.persist((Country) item); } }
  • 17. Job und Step Status Step endet mit Status explizit gesetzt durch Exception erzeugt ebenfalls Batch Status zusätzlicher String kann als Exit Status erzeugt werden 17Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 18. Job Control 18Java Batch – Der Standard für's Stapeln ABANDONED COMLETEDSTARTEDSTARTING STOPPING STOPPED FAILED restart() abandon() abandon()
  • 19. Demo Chunks, DB-Import, Properties 19Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 20. Exception Handling Exceptions führen per Default zu FAILED Andere Behandlung pro Chunk: Retryable Exceptions führen zur Wiederholung Skippable Exceptions werden ignoriert 20Java Batch – Der Standard für's Stapeln <step id="import"> <chunk item-count="3" retry-limit="2"> <reader ref="countryItemReader" /> <processor ref="countryItemProcessor" /> <writer ref="countryItemWriter" /> <retryable-exception-classes> <include class="de.gedoplan.….SomeException" /> </retryable-exception-classes>
  • 21. Checkpoints Item Reader und Writer können Checkpoints liefern beliebiges Objekt ( frei programmierbar) letzter Checkpoint wird bei Restart wieder angeliefert ermöglicht Wiederaufsetzen nach Fehler Reader und Writer haben unabhängige Checkpoints kann/sollte transaktionales Verhalten unterstützen 21Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 22. Demo Checkpoints, automatische Retries 22Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 23. Step-Reihenfolge Job beginnt mit erstem Step Jeder Step kann Folge-Steps deklarieren unterschiedliche je nach Status 23Java Batch – Der Standard für's Stapeln <job …> <step id="first" next="second"> <batchlet …/> </step> <step id="second"> <batchlet …/> <next on="Batchlet failure" to="third"/> </step> <step id="third">
  • 24. Step-Reihenfolge Decision, Transition  switch, case (auch für Flows und Splits) 24Java Batch – Der Standard für's Stapeln <job …> <step … next="decider"> … </step> <decision id="decider" ref="SomeDecider" /> <next on="good" to="…" /> <fail on="bad" exit-status="Mist!" /> <end on="finished" exit-status="Fertig!" /> @Named public class SomeDecider implements Decider { public String decide(StepExecution[] executions) { … return … ? "good" : "bad";
  • 25. Flows Folge von Steps * 25Java Batch – Der Standard für's Stapeln <flow id="…" next="…"> <step id="…" …/> <step id="…" …/> * und Splits, Flows
  • 26. Parallelisierung Split = Mehrere Flows in unterschiedlichen Threads 26Java Batch – Der Standard für's Stapeln <split id="…" next="…"> <flow id="…" …/> <flow id="…" …/> <flow id="…" …/>
  • 27. Parallelisierung Partition = Aufteilung der Items eines Steps auf mehrere Threads nach Eingabequellen, Segmenten, Bereichen, … statisch (im XML), dynamisch (mit PartitionMapper) 27Java Batch – Der Standard für's Stapeln <job …> <step …> … <partition> <plan partitions="3"> <properties partition="0"> <property name="firstItem" value="0" /> </properties> <properties partition="1"> <property name="firstItem" value="100" /> </properties>
  • 28. Weitere Features Properties Parameter auf Job- und Step-Ebene Listener zusätzlicher Code (~Interceptor) auf Job-, Step- oder Step-Teil- Ebene 28Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 29. Nachteile / Merkwürdigkeiten Schwach getypte Schnittstellen 29Java Batch – Der Standard für's Stapeln public interface ItemReader { public Object readItem() throws Exception; public interface ItemProcessor { public Object processItem(Object item) throws Exception; public interface ItemWriter { public void writeItems(List<Object> items) throws Exception; public interface ItemReader<I> { public I readItem() throws Exception; public interface ItemProcessor<I,O> { public O processItem(I item) throws Exception; public interface ItemWriter<O> { public void writeItems(List<O> items) throws Exception;
  • 30. Nachteile / Merkwürdigkeiten API der Batch Runtime ID-orientiert, nicht Objekt-orientiert Standard enthält keine Implementierungen für Standardaufgaben Keine Vorgaben / Konfigurationsmöglichkeiten bzgl. Threads Keine Vorgaben bzgl. Clustering 30Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 31. Fazit JSR 352 erfindet das Rad nicht neu viele De-facto-Standards eingearbeitet enge Anlehnung an Spring Batch "endlich Batch-Verarbeitung im EE-Kontext" Trotz guter erster Version: Verbesserungen sind an vielen Stellen möglich 31Java Batch – Der Standard für's Stapeln
  • 32. More http://www.gedoplan-it-training.de Seminare in Berlin, Bielefeld, Inhouse http://www.gedoplan-it-consulting.de Reviews, Coaching, … http://javaeeblog.wordpress.com/ http://gedoplan-it-consulting.de/expertenkreis-java/  dirk.weil@gedoplan.de @dirkweil Java Batch – Der Standard für's Stapeln 32