Procesamiento en segundo plano

Muchas apps necesitan procesar en segundo plano fuera del contexto de una solicitud web. En este instructivo, se crea una app web que permite a los usuarios ingresar texto para traducir y, luego, muestra una lista de traducciones anteriores. La traducción se realiza en segundo plano para evitar que se bloquee la solicitud del usuario.

En el siguiente diagrama se ilustra el proceso de solicitud de traducción.

Diagrama de la arquitectura

Esta es la secuencia de eventos de cómo funciona la app del instructivo:

  1. Visita la página web para ver una lista de traducciones anteriores almacenadas en Firestore.
  2. Ingresa un formulario HTML para solicitar una traducción de texto.
  3. La solicitud de traducción se publica en Pub/Sub.
  4. Se activa un servicio de Cloud Run suscrito a ese tema Pub/Sub.
  5. El servicio de Cloud Run usa Cloud Translation para traducir el texto.
  6. El servicio de Cloud Run almacena el resultado en Firestore.

Este instructivo está dirigido a cualquier persona que desee aprender sobre el procesamiento en segundo plano con Google Cloud. No se requiere experiencia en Pub/Sub, Firestore o Cloud Run. Sin embargo, para comprender todo el código, es útil tener experiencia en Java y HTML.

Objetivos

  • Comprenda e implemente un servicio Cloud Run.
  • Probar la app

Costos

En este instructivo, se usan los siguientes componentes facturables de Google Cloud:

Para generar una estimación de costos en función del uso previsto, usa la calculadora de precios. Es posible que los usuarios nuevos de Google Cloud sean aptos para obtener una prueba gratuita.

Cuando finalices este instructivo, podrás borrar los recursos creados para evitar que se te siga facturando. Para obtener más información, consulta cómo hacer una limpieza.

Antes de comenzar

  1. Accede a tu cuenta de Google Cloud. Si eres nuevo en Google Cloud, crea una cuenta para evaluar el rendimiento de nuestros productos en situaciones reales. Los clientes nuevos también obtienen $300 en créditos gratuitos para ejecutar, probar y, además, implementar cargas de trabajo.
  2. En la página del selector de proyectos de Google Cloud Console, selecciona o crea un proyecto de Google Cloud.

    Ir al selector de proyectos

  3. Asegúrate de que la facturación esté habilitada para tu proyecto de Cloud. Descubre cómo confirmar que tienes habilitada la facturación en un proyecto.

  4. Habilita las API de Firestore, Pub/Sub, and Cloud Translation.

    Habilita las API

  5. Instala e inicializa el SDK de Cloud.
  6. Actualiza los componentes de gcloud:
    gcloud components update
  7. Prepara tu entorno de desarrollo.

    Vaya a la guía de configuración de Java

Prepara la app

  1. En la ventana de la terminal, clona el repositorio de la app de muestra en la máquina local:

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/getting-started-java.git

    De manera opcional, puedes descargar la muestra como un archivo ZIP y extraerla.

  2. Cambia al directorio que contiene el código de muestra de procesamiento en segundo plano:

    cd getting-started-java/background

Conoce la app

La app web tiene dos componentes principales:

  • Un servidor HTTP de Java para manejar solicitudes web. El servidor tiene los siguientes dos extremos:
    • /translate
      • GET (mediante un navegador web): muestra las 10 solicitudes de traducción procesadas más recientes enviadas por los usuarios.
      • POST (con una suscripción Pub/Sub): procesa las solicitudes de traducción mediante la API de Cloud Translation y almacena los resultados en Firestore.
    • /create: El formulario para enviar solicitudes nuevas de traducción.
  • Clientes de servicios que procesan las solicitudes de traducción que se envían mediante el formulario web. Existen tres clientes que trabajan juntos:
    • Pub/Sub: Cuando un usuario envía el formulario web, el cliente de Pub/Sub publica un mensaje con los detalles de la solicitud. Una suscripción creada en este instructivo retransmite esos mensajes al extremo de Cloud Run que creas para realizar traducciones.
    • Traducción: este cliente maneja las solicitudes de Pub/Sub mediante las traducciones.
    • Firestore: Cuando se completa la traducción, el cliente almacena los datos de la solicitud junto con la traducción en Firestore. Este cliente también lee las solicitudes más recientes en el extremo /translate principal.

Comprende el código de Cloud Run

  • La app de Cloud Run depende de Firestore, Translation y Pub/Sub.

    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>google-cloud-firestore</artifactId>
      <version>3.0.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>google-cloud-translate</artifactId>
      <version>2.1.0</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud</groupId>
      <artifactId>google-cloud-pubsub</artifactId>
      <version>1.113.7</version>
    </dependency>
  • Los clientes globales de Firestore, Translation y Pub/Sub se inicializan para que se puedan volver a usar entre invocaciones. De esa manera, no es necesario inicializar nuevos clientes para cada invocación, lo que ralentizaría la ejecución.

    @WebListener("Creates Firestore and TranslateServlet service clients for reuse between requests.")
    public class BackgroundContextListener implements ServletContextListener {
      @Override
      public void contextDestroyed(javax.servlet.ServletContextEvent event) {}
    
      @Override
      public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
        String firestoreProjectId = System.getenv("FIRESTORE_CLOUD_PROJECT");
        Firestore firestore = (Firestore) event.getServletContext().getAttribute("firestore");
        if (firestore == null) {
          firestore =
              FirestoreOptions.getDefaultInstance().toBuilder()
                  .setProjectId(firestoreProjectId)
                  .build()
                  .getService();
          event.getServletContext().setAttribute("firestore", firestore);
        }
    
        Translate translate = (Translate) event.getServletContext().getAttribute("translate");
        if (translate == null) {
          translate = TranslateOptions.getDefaultInstance().getService();
          event.getServletContext().setAttribute("translate", translate);
        }
    
        String topicId = System.getenv("PUBSUB_TOPIC");
        TopicName topicName = TopicName.of(firestoreProjectId, topicId);
        Publisher publisher = (Publisher) event.getServletContext().getAttribute("publisher");
        if (publisher == null) {
          try {
            publisher = Publisher.newBuilder(topicName).build();
            event.getServletContext().setAttribute("publisher", publisher);
          } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
      }
    }
  • El controlador de índices (/) accede a todas las traducciones existentes de Firestore y completa una plantilla HTML con la lista:

    @Override
    public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {
      Firestore firestore = (Firestore) this.getServletContext().getAttribute("firestore");
      CollectionReference translations = firestore.collection("translations");
      QuerySnapshot snapshot;
      try {
        snapshot = translations.limit(10).get().get();
      } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
        throw new ServletException("Exception retrieving documents from Firestore.", e);
      }
      List<TranslateMessage> translateMessages = Lists.newArrayList();
      List<QueryDocumentSnapshot> documents = Lists.newArrayList(snapshot.getDocuments());
      documents.sort(Comparator.comparing(DocumentSnapshot::getCreateTime));
    
      for (DocumentSnapshot document : Lists.reverse(documents)) {
        String encoded = gson.toJson(document.getData());
        TranslateMessage message = gson.fromJson(encoded, TranslateMessage.class);
        message.setData(decode(message.getData()));
        translateMessages.add(message);
      }
      req.setAttribute("messages", translateMessages);
      req.setAttribute("page", "list");
      req.getRequestDispatcher("/base.jsp").forward(req, resp);
    }
  • Para solicitar una traducción nueva, se debe enviar un formulario HTML. El controlador de solicitudes de traducción, registrado en /create, analiza el envío del formulario, valida la solicitud y publica un mensaje en Pub/Sub:

    @Override
    public void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {
      String text = req.getParameter("data");
      String sourceLang = req.getParameter("sourceLang");
      String targetLang = req.getParameter("targetLang");
    
      Enumeration<String> paramNames = req.getParameterNames();
      while (paramNames.hasMoreElements()) {
        String paramName = paramNames.nextElement();
        logger.warning("Param name: " + paramName + " = " + req.getParameter(paramName));
      }
    
      Publisher publisher = (Publisher) getServletContext().getAttribute("publisher");
    
      PubsubMessage pubsubMessage =
          PubsubMessage.newBuilder()
              .setData(ByteString.copyFromUtf8(text))
              .putAttributes("sourceLang", sourceLang)
              .putAttributes("targetLang", targetLang)
              .build();
    
      try {
        publisher.publish(pubsubMessage).get();
      } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
        throw new ServletException("Exception publishing message to topic.", e);
      }
    
      resp.sendRedirect("/");
    }
  • La suscripción Pub/Sub que creas reenvía esas solicitudes al extremo de Cloud Run, que analiza el mensaje Pub/Sub para que el texto se traduzca y el idioma de destino deseado. La API de traducción traduce la cadena al idioma que seleccionaste.

    String body = req.getReader().lines().collect(Collectors.joining(System.lineSeparator()));
    
    PubSubMessage pubsubMessage = gson.fromJson(body, PubSubMessage.class);
    TranslateMessage message = pubsubMessage.getMessage();
    
    // Use Translate service client to translate the message.
    Translate translate = (Translate) this.getServletContext().getAttribute("translate");
    message.setData(decode(message.getData()));
    Translation translation =
        translate.translate(
            message.getData(),
            Translate.TranslateOption.sourceLanguage(message.getAttributes().getSourceLang()),
            Translate.TranslateOption.targetLanguage(message.getAttributes().getTargetLang()));
  • La app almacena los datos de traducción en un nuevo documento que crea en Firestore.

    // Use Firestore service client to store the translation in Firestore.
    Firestore firestore = (Firestore) this.getServletContext().getAttribute("firestore");
    
    CollectionReference translations = firestore.collection("translations");
    
    ApiFuture<WriteResult> setFuture = translations.document().set(message, SetOptions.merge());
    
    setFuture.get();
    resp.getWriter().write(translation.getTranslatedText());

Implementa la app de Cloud Run

  1. Elige un nombre de tema de Pub/Sub y genere un token de verificación de Pub/Sub mediante uuidgen o un generador de UUID en línea como uuidgenerator.net. Este token asegurará que el extremo de Cloud Run solo acepte solicitudes de la suscripción Pub/Sub que creas.

    export PUBSUB_TOPIC=background-translate
    export PUBSUB_VERIFICATION_TOKEN=your-verification-token
    
  2. Crea un tema de Pub/Sub.

     gcloud pubsub topics create $PUBSUB_TOPIC
    
    • Reemplaza MY_PROJECT en el archivo pom.xml con su ID de proyecto de Cloud.
  3. Crea e implementa una imagen del código en GCR (un repositorio de imágenes) con el complemento Jib de Maven.

     mvn clean package jib:build
    
  4. Implementa la aplicación en Cloud Run:

    gcloud run deploy background --image gcr.io/MY_PROJECT/background \
          --platform managed --region us-central1 --memory 512M \
          --update-env-vars PUBSUB_TOPIC=$PUBSUB_TOPIC,PUBSUB_VERIFICATION_TOKEN=$PUBSUB_VERIFICATION_TOKEN
    

    donde MY_PROJECT es el nombre del proyecto en la nube que creaste. Este comando genera el extremo al que tu suscripción Pub/Sub empuja las solicitudes de traducción. Toma nota de este extremo, ya que lo necesitarás para crear la suscripción Pub/Sub, y lo visitarás en un navegador para solicitar una nueva traducción.

Prueba la app

Después de implementar el servicio de Cloud Run, intenta solicitar una traducción.

  1. Para ver la app en el navegador, ve al extremo de Cloud Run que creaste antes.

    Hay una página con una lista vacía de traducciones y un formulario para solicitar traducciones nuevas.

  2. Haz clic en + Solicitar traducción, completa el formulario de solicitud y, luego, haz clic en Enviar.

  3. El envío te regresa de forma automática a la ruta /translate, pero la nueva traducción podría no aparecer todavía. Para actualizar la página, haz clic en Actualizar . Aparece una fila nueva en la lista de traducciones. Si no ves la traducción, espera unos segundos y vuelve a intentarlo. Si la traducción sigue sin aparecer, consulta la siguiente sección sobre cómo depurar la app.

Depura la app

Si no puedes conectarte al servicio de Cloud Run o no ves nuevas traducciones, verifica lo siguiente:

  • Comprueba que el comando gcloud run deploy se completó con éxito y que no se generó ningún error. Si hubo errores (por ejemplo, message=Build failed), corrígelos y vuelve a intentarlo.

  • Comprueba si hay errores en los registros.

    1. En Google Cloud Console, ve a la página Cloud Run.

      Ir a la página Cloud Run

    2. Haz clic en el nombre del servicio, background.

    3. Haga clic en Registros.

Limpia

Borra el proyecto

  1. En Cloud Console, ve a la página Administrar recursos.

    Ir a Administrar recursos

  2. En la lista de proyectos, elige el proyecto que quieres borrar y haz clic en Borrar.
  3. En el diálogo, escribe el ID del proyecto y, luego, haz clic en Cerrar para borrar el proyecto.

Borra los servicios de Cloud Run.

  • Borra los servicios de Cloud Run que creaste en este instructivo:

    gcloud run services delete --region=$region background

¿Qué sigue?

  • Obtén más información sobre Cloud Run.
  • Prueba Cloud Run, que te permite ejecutar contenedores sin estado en un entorno completamente administrado o en tu propio clúster de Google Kubernetes Engine.