Concurrency with Promise Style Rayco Araña Software Engineer at Tuenti rayco@tuenti.com

Concurrency with

Promise Style

Rayco ArañaSoftware Engineer at Tuentirayco@tuenti.com

¿De qué vamos a hablar?

• El patrón Promise• Promesas vs Listeners• Paralelizar sin morir en el intento• Algo de reactive programming… o no

Usando listeners…

public class FileManager {

public void read(File jsonFile, OnFileReadListener listener) { ... }

}

Usando listeners…

public void foo() {

FileManager fileManager = ...; //Initialize fileManager.read(new File("config.json"), new OnFileReadListener() { public void onFileRead(JSONObject jsonFile) { ... }

public void onError(Exception ex) { ... }

});

}

Usando listeners…

Problemas…

• Sincronizar múltiples llamadas?

Problemas…

• Sincronizar múltiples llamadas?• Implementación síncrona?

Problemas…

• La pila de ejecución queda contaminada

public class CacheFileManager implements FileManager {

private Cache cache;

public void read(File jsonFile, OnFileReadListener listener) { JSONObject object = cache.get(jsonFile); if(object != null) { listener.onFileRead(object); } else { ... } }

}

Problemas…

• Sincronizar múltiples llamadas?• Implementación síncrona?• En qué hilo se ejecuta el Listener?

Problemas…

• Sincronizar múltiples llamadas?• Implementación síncrona?• En qué hilo se ejecuta el Listener?• Es esto “clean code”?

Problemas…

Output arguments are counterintuitive. Readers expect arguments to be inputs, not outputs. If

your function must change the state of something, have it change the state of the object it is called on.

Robert C. Martin

Promise style…

public void foo() {

FileManager fileManager = ...; //Initialize Promise promise = fileManager.read(new File("config.json"));

}

public class FileManager {

public Promise read(File jsonFile) { ... }

}

Patrón Promise

Objeto que hace de proxy con el resultado de una operación

El resultado suele ser desconocido debido a que su cálculo aún no ha acabado

Patrón Promise. Características

• Código más legible• Concurrencia más sencilla• Tests más sencillos • Sin ArgumentCaptors para capturar callbacks que luego

estimular.

jDeferred

• Implementación Java del patrón Promise• Inspirado en Deferred Object de jQuery• Soporte específico para Android• Código muy compacto con Lambdas en Java 8• http://jdeferred.org

jDeferred. Claves

• Promise : interface• Promesa que recibes al realizar una operación.

• DeferredObject : class• Objeto con el que controlas el estado de la promesa• AndroidDeferredObject

• DeferredManager : interface• Gestor de promesas• DefaultDeferredManager implementación por defecto• AndroidDefererdManager

jDeferred. Flujo

Hilo 2

create

Cliente API DeferredObject

init

attachCallbacks

resolve()

executeCallbacks

read()

• Vamos a implementar una API sencilla

jDeferred. Caso práctico I

public class FileManager {

public Promise<JSONObject, Exception, Void> read(File jsonFile) { ... }

}

• Creamos un DeferredObject• Realizamos la operación en background• Devolvemos la promesa

jDeferred. Caso práctico II

public Promise<JSONObject, Exception, Void> read(File jsonFile) { DeferredObject<JSONObject, Exception, Void> deferredObject = new DeferredObject<>(); doReadAsync(jsonFile, deferredObject); return deferredObject.promise();}

• El trabajo lo dejamos para que lo ejecute un ThreadPool

jDeferred. Caso práctico III

private Executor threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor(); //Whatever thread pool

private void doReadAsync(File jsonFile, DeferredObject<JSONObject, Exception, Void> deferredObject) { threadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { doTryRead(jsonFile, deferredObject); } });}

• Tratamos el caso de error e implementamos la lógica

jDeferred. Caso práctico IV

private void doTryRead(File jsonFile, DeferredObject<JSONObject, Exception, Void> deferredObject) { try { deferredObject.resolve(doRead(jsonFile)); } catch (Exception ex) { deferredObject.reject(ex); }}

private JSONObject doRead(File jsonFile) throws IOException, ParseException { JSONObject jsonObject = ...; //Read the file return jsonObject;}

• Usando la API que hemos creado

jDeferred. Caso práctico V

FileManager fileManager = new FileManager();fileManager.read(new File("config.json")) .done(new DoneCallback<JSONObject>() { @Override public void onDone(JSONObject result) { config.init(result); view.showMessage("Config loaded."); } }).fail(new FailCallback<Exception>() { @Override public void onFail(Exception ex) { config.initWithDefaults(); view.showMessage("Default config loaded."); } });

• Con Java 8 queda aún más compacto

jDeferred. Caso práctico V

FileManager fileManager = new FileManager();fileManager.read(new File("config.json")) .done((result) -> { config.init(result); view.showMessage("Config loaded."); }).fail((ex) -> { config.initWithDefaults(); view.showMessage("Default config loaded."); });

jDeferred. Caso práctico VI

• Mocking de forma sencilla

private void givenSomeValidConfigFile() { FileManager fileManager = mock(FileManager.class);

JSONObject jsonObject = ...//Create the mock config DeferredObject<JSONObject, Exception, Void> deferredObject = new DeferredObject<>();

when(fileManager.read(any(File.class))).thenReturn(deferredObject.resolve(jsonObject));}

Flexibilidad

• Implementación síncrona de la API muy sencilla

private Cache cache = new Cache(); //Some cacheprivate FileManager networkFileManager = new NetworkFileManager();

public Promise<JSONObject, Exception, Void> read(File jsonFile) { JSONObject jsonObject = cache.get(jsonFile); if (jsonObject != null) { return new DeferredObject().resolve(jsonObject); } else { return networkFileManager.read(jsonFile); //Delegate }}

• ¿En qué hilo se ejecuta el Listener? ¿UI o Background?• UI

• Cosas en el hilo de UI que no queremos

• Background• Cuando queremos hacer algo en UI tenemos que recurrir a Handlers

• Problema subyacente• Responsabilidad recae en la API: Bad idea • Es el cliente de la API quien debe decidir esto

Listeners en Android

• AndroidDeferredObject• Wrapper de DeferredObject para añadir soporte para Android• Nuevos callbacks

• AndroidDoneCallback• AndroidFailCallback• AndroidProgressCallback• AndroidAlwaysCallback

• Método para elegir en que hilo se va a ejecutar• A partir de 1.2.5, se puede indicar con una anotación

jDeferred en Android

jDeferred en Android

• Consejo: Crear clases abstractas que oculten el método

public abstract class UIDoneCallback implements AndroidDoneCallback {

public AndroidExecutionScope getExecutionScope() { return AndroidExecutionScope.UI; }

}

public abstract class BackgroundDoneCallback implements AndroidDoneCallback {

public AndroidExecutionScope getExecutionScope() { return AndroidExecutionScope.BACKGROUND; }

}

jDeferred en Android

• Adios Handlers!

FileManager fileManager = new FileManager();fileManager.read(new File("config.json")) .done(new BackgroundDoneCallback<JSONObject>() { @Override public void onDone(JSONObject result) { config.init(result); } }).done(new UIDoneCallback<JSONObject>() { @Override public void onDone(JSONObject result) { view.showMessage("Config loaded."); } });

• CPUs con muchos cores• Algunos se apagan, pero hay un consumo mínimo• Usar todos de forma eficiente permite apagar la CPU antes

• Un ThreadPool no es suficiente• Nos ayuda a lanzar trabajos en paralelo• ¿Cómo sincronizar trabajos dependientes entre si?

• Herramientas de bajo nivel… complicadas de depurar.

Paralelizar trabajo

• DeferredManager. Permite lanzar y/o sincronizar promesas• Devuelve otra promesa

Paralelizar trabajo

DeferredManager deferredManager = new DefaultDeferredManager();Promise configPromise = fileManager.read(new File("config.json"));Promise serverPromise = fileManager.read(new File("server.json"));Promise userPromise = fileManager.read(new File("user.json"));deferredManager.when(configPromise, serverPromise, userPromise) .done(new DoneCallback<MultipleResults>() { @Override public void onDone(MultipleResults results) { for (OneResult result : results) { view.showJSON((JSONObject) result.getResult()); } view.showMessage("All files loaded!"); } });

Filters

• Nos permiten manipular o transformar una promesa

deferredManager.when(configPromise, serverPromise, userPromise) .then(new DoneFilter<MultipleResults, Config>() { @Override public Config filterDone(MultipleResults results) { JSONObject config = (JSONObject) results.get(0).getResult(); JSONObject server = (JSONObject) results.get(1).getResult(); JSONObject user = (JSONObject) results.get(2).getResult(); return new Config(config, server, user); } }) .done(result -> view.showConfig(result)) .fail(ex -> view.showMessage("Config not loaded :-("));

Filters

• Se puede aplicar a cualquier tipo de promesa

fileManager.read(new File("config.json")) .then(new DoneFilter<JSONObject, Config>() { @Override public Config filterDone(JSONObject result) { return new Config(result); } }) .done(result -> view.showConfig(result)) .fail(ex -> view.showMessage("Config not loaded :-("));

Pipes

• Más potente que los filtros• Transformar con posibilidad de errores

fileManager.read(new File("config.json")) .then(new DonePipe<JSONObject, Config, Exception, Void>() { @Override public Promise<Config, Exception, Void> pipeDone(JSONObject result) { DeferredObject<Config, Exception, Void> deferred = new DeferredObject<>(); if (Config.isValid(result)) { return deferred.resolve(new Config(result)); } else { return deferred.reject(new IllegalConfigException()); } } }) .done(result -> view.showConfig(result)) .fail(ex -> view.showMessage("Config not loaded :-("));

Pipes

• Pero también encadenar operaciones

fileManager.read(new File("user/server.json")) .then(new DonePipe<JSONObject, JSONObject, Exception, Void>() { @Override public Promise<JSONObject, Exception, Void> pipeDone(JSONObject result) { Server server = new Server(result); return fileManager.read(server.getConfigPath()); } }) .done(result -> view.showConfig(result)) .fail(ex -> view.showMessage("User config not loaded :-("));

…

jDeferred no es RxJava

• Promesas tienen estado• No se puede reutilizar• Solo se puede llamar 1 vez a resolve() o reject()• A notify() si podemos llamar muchas veces

• Para progreso, no para notificar cambios

• Ni mejor ni peor, depende de nuestros requisitos.

The end!

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• jDeferred• http://jdeferred.org

• Mi blog personal• http://raycoarana.com

• Tuenti Developers Blog• http://corporate.tuenti.com/es/dev/blog

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