バグだらけのWebアプリケーションをKotlinで実装してみました

概要

以前紹介したバグだらけのWebアプリケーション「EasyBuggy」のSpring Bootベースのクローン「EasyBuggy Boot」を、Kotlinで再実装してみました(「EasyBuggy Bootlin」)。

このページからダウンロードして、以下のコマンドで起動できます。

java -jar ROOT.war

起動するにはJava 8以上が必要です。java -jar ROOT.war --port=9000とすると9000番ポートで起動します。

次のようにJavaオプションを付加すれば、ログ出力やデバッグ、JMXによる監視ができます。また、最大メモリ使用量を制限しているので、OutOfMemoryErrorなどの問題がより発生しやすくなります。

java -Xmx256m -XX:MaxPermSize=64m -XX:MaxDirectMemorySize=90m -XX:+UseSerialGC -Xloggc:logs/gc.log -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=10M -XX:GCTimeLimit=15 -XX:GCHeapFreeLimit=50 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=logs/ -XX:ErrorFile=logs/hs_err_pid%p.log -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,address=9009,suspend=n -Dderby.stream.error.file=logs/derby.log -Dderby.infolog.append=true -Dderby.language.logStatementText=true -Dderby.locks.deadlockTrace=true -Dderby.locks.monitor=true -Dderby.storage.rowLocking=true -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=7900 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -ea -jar ROOT.war

以下のようなメッセージが表示されたら、Webアプリケーションの起動は完了しています。

2017-10-19 16:36:01.065  INFO 5304 --- [           main] s.b.c.e.t.TomcatEmbeddedServletContainer : Tomcat started on port(s): 8081 (http)
2017-10-19 16:36:01.075  INFO 5304 --- [           main] o.s.c.support.DefaultLifecycleProcessor  : Starting beans in phase 0
2017-10-19 16:36:01.242  INFO 5304 --- [           main] s.b.c.e.t.TomcatEmbeddedServletContainer : Tomcat started on port(s): 8080 (http)
2017-10-19 16:36:01.249  INFO 5304 --- [           main] o.t.e.Easybuggy4ktApplicationKt          : Started Easybuggy4ktApplicationKt in 37.355 seconds (JVM running for 38.916)

http://localhost:8080 にアクセスすると、メインページが表示されます。

起動がちょっと遅いです(15秒ほど。EasyBuggyは3秒で起動するんですが...)

上記以外の起動方法

git cloneして、gradle bootRunしても起動できます。

$ git clone https://github.com/k-tamura/easybuggy4kt
$ cd easybuggy4kt
$ gradle bootRun

src/main/resources/application.propertiesのserver.port=${port:8080}の行をserver.port=9000にとすると9000番ポートで起動します。

また、Tomcat 8.5などのJavaコンテナにROOT.warをデプロイしても同様に動作します。

このアプリの用途

「EasyBuggy」や「EasyBuggy Boot」と同様に、様々な障害を再現させて、解析し、理解を深めることが目的です。なぜKotlinで再実装したかというと、次のことを知りたかったからです。

• Kotlinで実装されたアプリにも脆弱性やリソースリークをつくり込むことはできるか
• Javaで実装されたアプリをKotlinで再実装する上で必要な作業は何か
• Javaで実装されたアプリをKotlinで再実装することで可読性は向上するか

デモ

以下はメモリリークが発生するページに何度もアクセスして、メモリがリークしている状態を観測したデモです。

構成の相違点

「EasyBuggy」、「EasyBuggy Boot」、「EasyBuggy Bootlin」の主な構成の相違点は以下の通りです。

相違点	EasyBuggy	EasyBuggy Boot	EasyBuggy Bootlin
言語	Java	Java	Kotlin
ベースとなる技術	Servlet 3.0.1	Spring Boot 1.5.6 (Servlet 3.0.1)	Spring Boot 1.5.7 (Servlet 3.0.1)
プレゼンテーション層	未使用 (一部 JSP 2.2 + JSTL 1.2)	Thymeleaf 2.1.5 (一部 JSP 2.3 + JSTL 1.2)	Thymeleaf 2.1.5 (一部 JSP 2.3 + JSTL 1.2)
サーブレットコンテナ	Tomcat 7.0.37	Tomcat 8.5.16	Tomcat 8.5.20
DBクライアント/サーバー	JDBC / Derby 10.8.3.0	Spring JDBC 4.3.9 / Derby 10.12.1.1 (Java 7の場合)、または10.13.1.1 (Java 8の場合)	Spring JDBC 4.3.11 / Derby 10.13.1.1
LDAPクライアント/サーバー	Apache DS Client API 1.0.0 / Server 1.5.5	Spring LDAP 2.3.1 / unboundid-ldapsdk 3.2.1	Spring LDAP 2.3.1 / unboundid-ldapsdk 3.2.1
メール	JavaMail 1.5.1	JavaMail 1.5.1 (Spring Boot Mailで導入されるJavaMail 1.5.6をオーバーライド)	JavaMail 1.5.1 (Spring Boot Mailで導入されるJavaMail 1.5.6をオーバーライド)
開発ツール	無し	Spring Boot Developer Tools 1.5.6	Spring Boot Developer Tools 1.5.7
ビルドツール	Maven	Maven	Gradle
Java	Java 6以上をサポート	Java 7以上をサポート	Java 8以上をサポート

ビルドの方法

以下のコマンドで、実行可能かつデプロイ可能なwarファイルを作成することができます。

$ gradle clean build

開発の方法

EasyBuggy Bootlinの開発には、Kotlinを開発したJetBrains社のIntelliJ IDEAを使用しています。JavaのプログラムをKotlinのプログラムに変換するような役立つ機能があったので、STSではなくIntelliJを選択しました。IntelliJのおかげで、かなり短時間にこのアプリが開発できました。

開発を高速にするためには、gradle build --continuousで継続的にビルドしながら、gradle bootRunでEasyBuggy Bootlinを起動するといいです。この方法であれば、ソースコードを修正すると、Spring Boot DevToolsにより自動的にリロードされて、修正が反映されます。