Wednesday, April 20, 2016

Java Uygulamalarının Windows Servisi Olarak Yönetilmesi

Servis rolünde çalışacak Java uygulamalarını Windows işletim sisteminde Windows servisi olarak tanımlamak isteriz. Windows servisine eklenen uygulamaları, Windows servisi olarak yönetmek, otomatik olarak başlatmak, durdurmak, devre dışı bırakmak, yeniden başlatmak ve eğer varsa bağımlı olduğu diğer servisleri tanımlamak mümkündür. Windows servisi olarak çalıştıracağımız Java uygulaması Java SE'de yazılmış bir web servisi olacak:
package com.example.ws;

import java.util.Collection;
import java.util.Random;
import java.util.stream.Collectors;

import javax.jws.WebService;

@WebService
public class LotteryWS {
 public Collection<Integer> draw() {
  return new Random().ints(1, 50).distinct().limit(6).sorted().boxed()
    .collect(Collectors.toList());
 }
}
Bu web servisini Windows servisi olarak başlatmak ve durdurmak istiyoruz. Bu amaçla Apache Commons'da ye alan Daemon kütüphanesinden yararlanacağız: https://commons.apache.org/proper/commons-daemon. İlk olarak servisi başlatma ve durdurma metodlarını içerecek bir sınıf kodlayacağız:
package com.example.daemon;

import java.util.Scanner;

import javax.xml.ws.Endpoint;

import org.apache.commons.daemon.Daemon;
import org.apache.commons.daemon.DaemonContext;
import org.apache.commons.daemon.DaemonInitException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import com.example.ws.LotteryWS;

public class SimpleService implements Daemon {
 static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SimpleService.class);
 private static LotteryWS ws = new LotteryWS();
 private static Endpoint ep= null;
 private static boolean isRunning = false;

 public static void main(String[] args) {

  Scanner sc = new Scanner(System.in);
  // wait until receive stop command from keyboard
  System.out.printf("Enter 'stop' to halt: ");
  while (!sc.nextLine().toLowerCase().equals("stop"))
   ;

  if (isRunning) {
   terminate();
  }
  sc.close();
 }

 public static void windowsService(String args[]) {
  String cmd = "start";
  if (args.length > 0) {
   cmd = args[0];
  }

  if ("start".equals(cmd)) {
   windowsStart(args);
  } else {
   windowsStop(args);
  }
 }

 public static void windowsStart(String[] args) {
  LOG.info("windowsStart called");
  initialize();
  while (isRunning) {
   synchronized (SimpleService.class) {
    try {
     SimpleService.class.wait(60000);
    } catch (InterruptedException ie) {
    }
   }
  }
 }

 public static void windowsStop(String[] args) {
  LOG.info("windowsStop is called");
  terminate();
  synchronized (SimpleService.class) {
   SimpleService.class.notify();
  }
 }

 public static void initialize() {
  if (ws != null) {
   LOG.info("Starting the WS");
   ep = Endpoint.publish("http://localhost:7001/lottery", ws);
   isRunning=true;   
  }
 }

 public static void terminate() {
  if (ws != null) {
   LOG.info("Stopping the WS");
   ep.stop();
   LOG.info("Web service is stopped.");
   isRunning= false;
  }
 }

 @Override
 public void destroy() {
  LOG.info("Destroying the service...");
 }

 @Override
 public void init(DaemonContext context) throws DaemonInitException,
   Exception {
  LOG.info("Initializing the service...");
 }

 @Override
 public void start() throws Exception {
  LOG.info("Starting the service...");
 }

 @Override
 public void stop() throws Exception {
  LOG.info("Stoping the service...");
 }

}
Her ne kadar bu yazıda Windows işletim sistemini ele almış olsak da bu çözüm Daemon arayüzünü gerçeklediği için Unix işletim sisteminde de kullanılabilir. SimpleService sınıfı ve Java uygulamamız aslında doğrudan Windows servisi ile karşılaşmıyor. SimpleService sınıfını prunsrv.exe için tanımlıyoruz. Windows servisi prunsrv'yi görür. Servis ile ilgili başlat, durdur gibi tüm komutlar prunsrv'ye ulaşır. prunsrv ise uygulamayı SimpleService sınıfı yardımı ile yönetir. SimpleService sınıfında servisi başlatmak yapılacak işlemleri windowsStart(String[] args) metodunda ve servisi durdurmak için gerekli işlemleri ise windowsStop(String[] args) metodunda kodluyoruz. Bu metod isimlerinin prunsrv için özel bir anlamı bulunmuyor. Bu nedenle prunsrv'ye tanıtmamız gerekecek. prunsrv'nin Java prosesini yaratırken hangi Java Sanal Makinasının (JSM) kullanacağını, Heap ve diğer JSM parametrelerinin neler olacağını, CLASSPATH tanımı, servis sınıfı ve servisi başlatma ve durdurma metodlarının adlarının ne olduğunu özel çevre değişkenlerinde tanımlamamız gerekiyor. Yukarıdaki uygulamamızı servis olarak ekleyecek komutları bir betik haline getirebiliriz:
set SERVICE_NAME=LotteryService
set PR_INSTALL=C:\opt\prunsrv.exe
 
REM Service log configuration
set PR_LOGPREFIX=%SERVICE_NAME%
set PR_LOGPATH=c:\tmp
set PR_STDOUTPUT=c:\tmp\stdout.txt
set PR_STDERROR=c:\tmp\stderr.txt
set PR_LOGLEVEL=Info
 
REM Path to java installation
set PR_JVM=c:\opt64\java\jdk1.8.0_60\jre\bin\server\jvm.dll
set PR_CLASSPATH=c:\opt\lottery-service.jar;c:\opt\commons-daemon-1.0.15.jar;c:\opt\slf4j-simple-1.7.6.jar;c:\opt\slf4j-api-1.7.6.jar;c:\opt\logback-core-1.1.7.jar;c:\opt\logback-classic-1.1.7.jar
 
REM Startup configuration
set PR_STARTUP=auto
set PR_STARTMODE=jvm
set PR_STARTCLASS=com.example.daemon.SimpleService
set PR_STARTMETHOD=windowsStart
REM Shutdown configuration
set PR_STOPMODE=jvm
set PR_STOPCLASS=com.example.daemon.SimpleService
set PR_STOPMETHOD=windowsStop
 
REM JVM configuration
set PR_JVMMS=256
set PR_JVMMX=1024
set PR_JVMSS=4000
set PR_JVMOPTIONS=-Duser.language=en;-Duser.region=us
REM Install service 
prunsrv.exe //IS//%SERVICE_NAME%
Servisi kaldırmak için ise aşağıdaki komutu çalıştırıyoruz:
prunsrv.exe //DS/LotteryService
Servisi başlatmak ve durdurmayı test etmek için aşağıdaki komuttan yararlanabilirsiniz:
c:\opt>prunsrv.exe //TS/LotteryService
SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:/C:/opt/slf4j-simple-1.7.6.jar!/org/slf4j/impl
/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:/C:/opt/logback-classic-1.1.7.jar!/org/slf4j/i
mpl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.

SLF4J: Actual binding is of type [org.slf4j.impl.SimpleLoggerFactory]
[main] INFO com.example.daemon.SimpleService - windowsStart called
[main] INFO com.example.daemon.SimpleService - Starting the WS
[Thread-3] INFO com.example.daemon.SimpleService - windowsStop is called
[Thread-3] INFO com.example.daemon.SimpleService - Stopping the WS
[Thread-3] INFO com.example.daemon.SimpleService - Web service is stopped.
Windows servislerini services.msc komutu ile çalıştırdığımız pencere uygulamasından izleyebilir ve yönetebiliriz:
Windows servise eklediğimiz servisleri komut satırından da başlatıp durdurabiliriz:
c:\opt>net start LotteryService
The LotteryService service is starting.
The LotteryService service was started successfully.

c:\opt>net stop LotteryService
The LotteryService service is stopping.
The LotteryService service was stopped successfully.
Servisin durumunu ise aşağıda verildiği şekilde izleyebilirsiniz:
c:\opt>net start LotteryService
The LotteryService service is starting.
The LotteryService service was started successfully.

c:\opt>tasklist | find /I "prun"
prunsrv.exe                   7628 Services                   0     46,256 K

c:\opt>net start | find /I "lottery"
   LotteryService

Tuesday, April 19, 2016

Java Uygulamalarından Python Betiklerinin Çalıştırılması

Java uygulamalarından Python betiklerinin çalıştırılması için birden fazla yöntem bulunuyor. Bu yazıda bu yöntemler incelenecektir.



Jython Kullanımı

Jython projesi, Python dilinin Java platformundaki bir gerçeklemesidir. Jython'un güncel sürümü, Python dilinin 2.7 sürümünü destekliyor. Jython sayesinde Java platformunda Python dilinde yazılmış betikleri doğrudan çalıştırabilirsiniz. Bunun için ilk olarak projesinin sayfasından jython-standalone-2.7.0.jar dosyasını indirmelisiniz. Bundan sonra sample.py isimli Python betiğini Java uygulamamız içinden PythonInterpreter sınıfı aracılığı ile kolaylıkla çalıştırabiliriz:
package com.example.exercise;

import java.util.Properties;

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class JythonExample {
 private static PythonInterpreter interpreter;

 public static void main(String[] args) throws Exception {
  Properties properties = System.getProperties();
  properties.setProperty("python.console.encoding", "UTF-8");
  PythonInterpreter.initialize(properties,properties, new String[0]);
  interpreter = new PythonInterpreter();
  interpreter.set("firstName", "Jack");
  interpreter.set("lastName", "Bauer");
  interpreter.execfile("bin/sample.py");
 }

}
sample.py:
print "Hello " + firstName + ", " + lastName +" !"
Java uygulamasından Python betiğine interpreter.set() metodu aracılığı parametre aktarabilir, interpreter.get() metodu aracılığı ile de çalışma sonrasında değişkenlerin değerlerine ulaşabiliriz. Bu yöntemde, en fazla zamanı PythonInterpreter sınıfından nesneyi yarattığımız satır alacaktır: interpreter = new PythonInterpreter();. Bir kez PythonInterpreter nesnesini yarattıktan sonra çalıştırmak hızlıdır. Bu yöntemde, Java uygulamasının çalıştırıldığı makinada Python kurulu olmasına gerek bulunmaz. Java uygulamalarının çalıştırılabildiği herhangi bir makinada Java uygulamamız ve Python betiği çalışacaktır. Jython kütüphanesine maven projesinden erişebilmek için pom.xml dosyasına aşağıdaki bağımlılığı tanımlamak yeterli olacaktır:
<dependency>
 <groupId>org.python</groupId>
 <artifactId>jython-standalone</artifactId>
 <version>2.7.0</version>
</dependency>


ProcessBuilder Kullanımı

İnceleyeceğimiz ikinci yöntem JDK içinde yer alan ProcessBuilder sınıfını kullanmaktır. Java uygulamasından çalıştıracağımız Python betiği (sample.py) aşağıda verilmiştir.
sample.py:
from sys import argv

script, firstName, lastName = argv

print "Hello " + firstName + ", " + lastName +" !"
Şimdi, bu betiği çalıştıracağımız Java uygulamasına bakalım:
package com.example.exercise;

import java.io.File;
import java.util.Map;

public class PythonProcessExample {

 public static void main(String[] args) throws Exception {
  ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("cmd", "/C", "bin\\sample.py",
    "Jack", "Bauer");
  pb.redirectError(new File("src", "err.txt"));
  pb.redirectOutput(new File("src", "out.txt"));
  Map<String, String> env = pb.environment();
  String path = "C:\\opt64\\python27;" + env.get("Path");
  env.put("Path", path);
  Process process = pb.start();
  process.waitFor();
 }

}
Burada ProcessBuilder sınıfının kurucusuna çalıştırmak isteğimiz Python betiği için komutu parametreleri ile birlikte veriyoruz:
cmd /C bin\sample.py Jack Bauer
Bu yöntemde Java uygulamasını çalıştırdığımız makinada Python ortamının kurulu olması ve komuta erişelebilmesi için ise PATH sistem değişkeninde python komutunun kurulu olduğu dizinin yer alması gerekir. Eğer PATH sistem değişkeninde yer almıyor ise pb.environment() çağrısı ile erişebildiğimiz sistem değişkenlerinden PATH'e gerekli ayarın yapılması gerekir:
Map<String, String> env = pb.environment();
String path = "C:\\opt64\\python27;" + env.get("Path");
env.put("Path", path);
Bu yöntemde betik içindeki değişkenlere atama yapmak için komut satırını kullandık:
from sys import argv
script, firstName, lastName = argv

Scripting API Kullanımı

İnceleyeceğimiz üçüncü yöntem Java SE 6 ile gelen Scripting API (JSR-223) kullanmak olacaktır. Scripting API sayesinde 20 civarında farklı dilde yazılmış uygulamayı Java SE platformu üzerinde çalıştırabiliyoruz. Ancak CLASSPATH'e önce kullanmak istediğimiz dil için Scripting API gerçeklemesini koymamız gerekir. JDK 6+ içinde Javascript gerçeklemesi hazır olarak gelir. Java 7'de gelen Javascript için yazılmış yeni gerçeklemenin kod adı Nashorn'dur. Java'dan Scripting API aracılığı ile çalıştırabileceğimiz dillerin listesine aşağıdaki basit kodla ulaşabiliriz:
ScriptEngineManager factory = new ScriptEngineManager();
 for (ScriptEngineFactory scriptEngineFactory: factory.getEngineFactories())
      System.out.println(scriptEngineFactory.getEngineName());
Şimdi Python betiğini Jython gerçeklemesini Scripting API üzerinden kullanarak çalıştıralım:
package com.example.exercise;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.util.Properties;

import javax.script.Bindings;
import javax.script.ScriptContext;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineFactory;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;

public class ScriptingApiExample {

 public static void main(String[] args) throws Throwable {
  Properties properties = System.getProperties();
  properties.setProperty("python.console.encoding", "UTF-8");

  ScriptEngineManager factory = new ScriptEngineManager();
  for (ScriptEngineFactory scriptEngineFactory
                         : factory.getEngineFactories())
       System.out.println(scriptEngineFactory.getEngineName());
  ScriptEngine jytonEngine = factory.getEngineByExtension("py");
  jytonEngine.put("firstName", "Jack");
  jytonEngine.put("lastName", "Bauer");
  jytonEngine.eval(new FileReader(new File("bin", "sample.py")));
 }

}
Bu yöntemde, Java uygulamasının çalıştırıldığı makinada Python kurulu olmasına gerek bulunmaz. Java uygulamalarının çalıştırılabildiği herhangi bir makinada Java uygulamamız ve Python betiği çalışacaktır.