RunTime do AdvPL

Introdução

No primeiro post do Blog, em apenas um parágrafo foi dada uma definição bem sintética do que é o AdvPL: Trata-se de uma uma linguagem de programação estruturada com suporte a orientação de objetos, que roda em uma máquina virtual com arquitetura client-server e multi-plataforma.

Hoje vamos entrar um pouco mais fundo em algumas características da execução de um código AdvPL, desde a pré-compilação até a execução do Código. Mas antes, vamos com algumas definições.

Código AdvPL

A sintaxe da linguagem AdvPL é uma extensão da sintaxe xBase, mais conhecida pelo seu uso na linguagem Clipper. Um código fonte em AdvPL passa por uma etapa de pré-compilação, onde vários comandos são transformados em chamadas de funções, e “açúcares sintáticos” podem ser implementados, através de #defines, #translates, #command(s), #ifdef(s) e afins. Os comandos da linguagem AdvPL que realmente são “comandos” são as instruções de decisão e iteração, como WHILE, FOR, IF, ELSEIF , ELSE, CASE, END … praticamente todo o resto dos comandos são implementações feitas por #command, #xcommand ou #translate, que permitem você usar por exemplo um “comando” de abertura de tabela, como o comando “USE <cTabela> ALIAS <cAlias> [ SHARED | EXCLUSIVE ] [ VIA <cRdd> ] [READONLY] [NEW]”, que na etapa de pré-compilação vai ser transformando internamente na chamada da função DbUseArea().

Pré-compilação

Tanto o IDE como o TDS (versão anterior e atual do Ambiente de Desenvolvimento de aplicações AdvPL, respectivamente) trabalham com um pré-compilador (appre.exe). A partir do fonte AdvPL e dos respectivos #include(s) utilizados no código, a pré-compilação gera um novo arquivo, chamado de PPO (Pre Processed Output), e este sim é o código enviado ao AppServer para ser compilado.

Compilação

A compilação deste código gera um “ByteCode” em formato proprietário, interpretável somente pela máquina virtual do AppServer. O ByteCode gerado é criptografado e armazenado em um arquivo de repositório de objetos, configurado no AppServer para o ambiente onde os fontes estão sendo compilados. Damos o nome de “ambiente” a um espaço virtual de execução, que engloba um repositório de objetos e um ponto de acesso a uma pasta no disco (local ou remota via rede) para acesso a arquivos sob este identificador de ambiente, entre outras configurações de acesso a dados relacionais e comportamentos desejados para a instância do ambiente.

Repositório de Objetos

Armazena as funções e classes compiladas a partir dos fontes AdvPL, é fornecido pela TOTVS contendo as compilações dos módulos do ERP Microsiga do produto padrão. Contém também as funções do Framework AdvPL, usadas pelos fontes dos demais módulos, e que também são usados em customizações do produto, onde o próprio cliente pode criar um código em AdvPL, usando-se das funções básicas e de Framework AdvPL para customizar o produto padrão através de pontos de entrada (compilação de funções de usuário — USER FUNCTION(s) — com nomes especificos, onde existem pontos de chamada realizados pelo produto padrão do ERP), ou mesmo criando novas funcionalidades.

O repositório possui mecanismos de verificação de integridade e proteção de código, para evitar a engenharia reversa dos fontes compilados. A reversão de código é possível, e às vezes necessária quando um cliente por exemplo “perde” os fontes das customizações da versão em uso do seu ERP, e precisa delas no momento de uma migração de versão. O procedimento de “descompilação” neste caso é solicitado para a TOTVS mediante abertura de chamado, onde cada caso é avaliado.

O repositório de objetos também guarda arquivos de imagem (BMP,PNG,JPG), que podem ser inseridos em um Projeto AdvPL através do IDE/TDS e recuperados posteriormente em tempo de execução e usados diretamente por algumas funções, classes e comandos da linguagem que montam a interface da aplicação.

O Protheus 12 utiliza uma nova engine da máquina virtual do AppServer, com um novo formato de ByteCode, com mais instruções de baixo nível. Isto tornou o ByteCode ligeiramente maior, porém com ganhos de desempenho em alguns processos e funcionalidades.

Execução do AdvPL

Partindo de uma execução de um programa AdvPL, iniciado a partir do SmartClient, o SmartClient faz um HandShake com o AppServer via conexão TCP (ou SSL caso configurado), e solicita a execução de uma função. Ela pode ser uma “Main Function” — Função de entrada de módulo ou ferramenta do ERP — ou uma “User Function” — aplicações ou customizações criadas em AdvPL pelo próprio cliente.

Como o AdvPL é essencialmente dinâmico, os fontes do repositório são carregados na memória sob demanda, conforme as funções vão sendo chamadas. Quando o Menu do ERP é apresentado, todos os programas já carregados e executados até então, essencialmente fontes do Framework do AdvPL são mantidos na memória. Ao chamar uma opção de menu, o fonte e suas dependências são carregados sob demanda e executados, e quando o usuário encerra a opção e volta ao Menu do ERP, todos os fontes carregados desde o início daquela opção são descarregados da memória.

Quando a excecução é a chamada de menu da interface MDI (SIGAMDI), cada opção de menu cria um contexto e uma conexão separada com o AppServer, permitindo a execução de múltiplos programas sob a mesma interface, onde cada execução possui seu contexto e processo independentes. Cada opção de menu finalizada encerra o seu próprio conexto e descarrega todos os prograas da memória. Ao usar o mecanismo de Balanceamento de Carga do AdvPL, cada nova opção de Menu do MDI pode ser direcionada para o AppServer com menos processos em execução.

Para jobs, não existe balanceamento de carga nativo. Cada Job é executado na instância do serviço onde o AppServer está sendo executado. Hoje podemos emular um balanceamento realizando um RPC para um determinado serviço e subindo o job via RPC ( Nativo do AdvPL).

Atualmente o contexto de uma execução em AdvPL está implicitamente amarrado com uma Thread do Sistema Operacional. A arquitetura multi-thread do AppServer não estabelece afinidade entre as CPUS físicas do equipamento, o Scheduler de tarefas do sistema operacional e encarregado de distribuir as Threads e realocá-las por CPU a seu critério. Devido ao cenário extremamente variável de peso de execução das Threads, tentar estabelecer uma afinidade tende a ser pior do que deixar o sistema operacional escolher a CPU em uso.

AdvPL com interface – SmartClient

A execução de processos de interface AdvPL com o SmartClient é síncrona, a aplicação SmartClient é a resposável por renderizar a interface (Janela ou diálogo) construída pela aplicação AdvPL, e uma vez que a interface seja “ativada”, o AppServer passa a esperar por uma interação do usuário no SmartClient, como pressionar um botão ou preencher um campo. Entre ambos existe um mecanismo de verificação de conexão, chamado “pulso”. Quando o AppServer está aguardando por uma interação do usuário com a interface, mesmo que o usuário não dispare nenhum evento, a cada 60 segundos o SmartClient dispara um evento interno de “pulso” para o AppServer , para indicar que o SmartClient ainda está aberto. Caso o AppServer nao receba nenhum evento ou nenhum pulso do SmartClient em 3 minutos, ele assume que o SmartClient não está mais conseguindo se comunicar com o AppServer , e derruba/finaliza o processo em execução no AppServer , liberando os recursos utilizados ( arquivos e registros bloqueados, licenças, conexão com DBAccess,etc ).

Depuração de Código AdvPL

Através do IDE e/ou TDS, podemos depurar (ou “debugar”) um código AdvPL, colocando pontos de parada, inspecionando variáveis de memória, e determinando as etapas de execução (step into, step over, step out, run…). Deve-se tomar uma atenção especial no uso dos “Watches” de execução, pois a chamada de funções dentro de um “Watch” podem mudar o comportamento da aplicação, como por exemplo reposicionar o ponteiro de registro atual de uma tabela de dados, mudando o comportamento da aplicação enquanto ela está sendo depurada. Normalmente usamos os Watches para variáveis de memória. Através da Janela de Comandos do IDE/TDS, também podemos executar expressões, e até mudar conteúdos de variáveis durante a depuração através de instruções de atribuição. Isto pode ser útil em muitas situações.

Uso de memória

Normalmente a memória alocada por um programa é limpa quando o programa é finalizado. Durante a execução de código, existem algumas limpezas realizadas nos destrutores de componentes de interface, e no retorno ao stack (pilha) anterior após a execução de funções do Repositório de Objetos. Normalmente objetos são limpos quando não são mais referenciados, porém caso seja feita uma referência circular entre objetos, a limpeza somente ocorre quando a aplicação termina, ou quando for realizada explicitamente por uma função chamada “FreeObj()”.

Existem diversos recursos de monitoramento de memória do AppServer, um dos mais utilizados é a configuração DebugThreadUsedMemory, que pode ser habilitada no appserver.ini, na seção [GENERAL]. Esta configuração faz com que o AppServer mostre no Monitor de Processos do AppServer a quantidade de memória aproximada em uso por cada processo em execução.

Conclusão

Boa parte dos recursos mencionados neste tópico estão documentados no site oficial de documentação da TOTVS, o TDN (Totvs Development Network), que pode ser acessado no link http://tdn.totvs.com. O Post de hoje é só pra “molhar” o bico, os próximos posts em momento oportuno vão entrar em mais detalhes de cada uma destas operações 😀

Agradeço a audiência de todos, e desejo a vocês TERABYTES de sucesso !!! 

Abraços 😉