test(bench): add automated benchmark scripts and document baseline metrics
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Claudecio Martins
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# Relatório de Desempenho e Benchmarks — CyberCore Signer
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Este documento consolida as medições empíricas de tempo de inicialização, pegada de memória (Resident Set Size - RSS) e latência de operações criptográficas (enumeração e assinatura digital PAdES com selo visual) no agente desktop.
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## 1. Metodologia de Medição
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As medições foram executadas utilizando a suíte de scripts automatizada em `scripts/bench/`:
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- **Tempo de Inicialização do Servidor CCSP:** Medido em milissegundos desde o spawn do processo Java até a resposta HTTP 200 no endpoint de *healthcheck* local `/ccsp/v1/status`. Média aritmética de 3 execuções consecutivas.
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- **Memória (RSS) em Repouso (Idle):** Medido via `ps -o rss= -p <PID>` após o servidor estar pronto e aguardar 2 segundos sem carga.
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- **Enumeração de Certificados:** Tempo de descoberta e parsing de certificados nos provedores ativos (`CertificateManager.discoverCertificates()`).
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- **Latência de Assinatura PAdES (ISO 32000-1 / ETSI):** Tempo de envelope CMS/PKCS#7, renderização Java2D do selo visual em 300 DPI e gravação incremental para arquivos reais de **100 KB**, **5 MB** e **50 MB** (após ciclo de aquecimento JIT).
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### Ambiente de Teste
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- **Sistema Operacional:** Linux x86_64 (Kernel 6.6+)
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- **Runtime Java:** OpenJDK 25 LTS (build 25.0.4.1+1)
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- **Heap / JVM:** Sem flags restritivas de memória (comportamento padrão do SO).
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## 2. Tabela Comparativa de Performance (Antes vs Depois)
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| Métrica Avaliada | Baseline Inicial (Antes) | Após Otimizações (Depois) | Variação (%) | Status |
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| **Tempo de Inicialização CCSP** | 1.304 ms | *Em medição* | - | Em andamento |
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| **Consumo de Memória (RSS Idle)** | 101,60 MB | *Em medição* | - | Em andamento |
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| **Enumeração de Certificados A1/A3** | 23,26 ms | *Em medição* | - | Em andamento |
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| **Assinatura PAdES — PDF 100 KB** | 120,06 ms | *Em medição* | - | Em andamento |
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| **Assinatura PAdES — PDF 5 MB** | 438,19 ms | *Em medição* | - | Em andamento |
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| **Assinatura PAdES — PDF 50 MB** | 1.796,38 ms | *Em medição* | - | Em andamento |
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## 3. Detalhamento do Baseline Inicial
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### 3.1 Inicialização e Memória em Repouso
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- Execução 1: Startup = 1508 ms | RSS = 101.21 MB
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- Execução 2: Startup = 1306 ms | RSS = 101.69 MB
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- Execução 3: Startup = 1100 ms | RSS = 101.89 MB
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- **Média de Startup:** **1.304 ms**
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- **Média de RSS em Repouso:** **101,60 MB**
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### 3.2 Latência de Operações Criptográficas
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- **Enumeração de Certificados:** **23,26 ms**
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- **Assinatura PAdES (PDF 100 KB):** **120,06 ms** (arquivo assinado final: 141 KB)
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- **Assinatura PAdES (PDF 5 MB):** **438,19 ms** (arquivo assinado final: 5,04 MB)
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- **Assinatura PAdES (PDF 50 MB):** **1.796,38 ms** (arquivo assinado final: 50,04 MB)
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## 4. Roteiro de Otimizações
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1. **Desacoplamento da UI:** Inicialização imediata do CCSP sem carregar o toolkit JavaFX no bootstrap principal.
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2. **Streaming e RandomAccessRead:** Eliminação de buffers em heap para arquivos grandes via PDFBox 3.
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3. **Detecção Adaptativa e Cache Sob Demanda:** Polling inteligente no `SmartCardWatcher` e cache com TTL no `CertificateManager`.
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4. **Virtual Threads:** I/O não bloqueante no servidor local CCSP.
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@@ -0,0 +1,200 @@
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package scripts.bench;
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import br.com.cybercore.signer.core.domain.ManagedCertificate;
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import br.com.cybercore.signer.core.pdf.PdfSealPosition;
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import br.com.cybercore.signer.core.pdf.PdfSignatureOptions;
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import br.com.cybercore.signer.core.pdf.PdfSigningService;
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import br.com.cybercore.signer.core.provider.CertificateManager;
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import br.com.cybercore.signer.core.provider.Pkcs12CertificateProvider;
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import org.apache.pdfbox.pdmodel.PDDocument;
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import org.apache.pdfbox.pdmodel.PDPage;
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import org.apache.pdfbox.pdmodel.PDPageContentStream;
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import org.apache.pdfbox.pdmodel.font.PDType1Font;
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import org.apache.pdfbox.pdmodel.font.Standard14Fonts;
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import org.bouncycastle.asn1.x500.X500Name;
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import org.bouncycastle.asn1.x509.BasicConstraints;
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import org.bouncycastle.asn1.x509.Extension;
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import org.bouncycastle.asn1.x509.KeyUsage;
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import org.bouncycastle.asn1.x509.SubjectPublicKeyInfo;
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import org.bouncycastle.cert.X509CertificateHolder;
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import org.bouncycastle.cert.X509v3CertificateBuilder;
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import org.bouncycastle.cert.jcajce.JcaX509CertificateConverter;
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import org.bouncycastle.operator.ContentSigner;
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import org.bouncycastle.operator.jcajce.JcaContentSignerBuilder;
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import java.io.ByteArrayOutputStream;
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import java.io.File;
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import java.io.FileOutputStream;
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import java.math.BigInteger;
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import java.nio.file.Files;
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import java.security.KeyPair;
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import java.security.KeyPairGenerator;
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import java.security.KeyStore;
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import java.security.cert.Certificate;
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import java.security.cert.X509Certificate;
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import java.time.Instant;
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import java.time.temporal.ChronoUnit;
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import java.util.Date;
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import java.util.List;
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/**
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* Utilitário de benchmark para medição de latência de certificados e assinatura PAdES (100KB, 5MB e 50MB).
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*/
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public class BenchmarkRunner {
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private static final String TARGET_DIR = "target/bench-data";
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public static void main(String[] args) throws Exception {
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System.out.println("===============================================================");
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System.out.println(" CyberCore Signer — Benchmark de Desempenho (Certificados & PAdES)");
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System.out.println("===============================================================");
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File dir = new File(TARGET_DIR);
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if (!dir.exists()) {
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dir.mkdirs();
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}
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// 1. Prepara Certificado A1 de Teste
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System.out.print("[1/3] Inicializando provedor e certificado A1 de teste... ");
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long tCertGenStart = System.currentTimeMillis();
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CertificateManager certManager = new CertificateManager();
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Pkcs12CertificateProvider a1Provider = new Pkcs12CertificateProvider();
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KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
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kpg.initialize(2048);
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KeyPair keyPair = kpg.generateKeyPair();
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X500Name name = new X500Name("CN=BENCHMARK TESTE:12345678900, O=ICP-Brasil Teste, C=BR");
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Date notBefore = Date.from(Instant.now().minus(1, ChronoUnit.DAYS));
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Date notAfter = Date.from(Instant.now().plus(30, ChronoUnit.DAYS));
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X509v3CertificateBuilder builder = new X509v3CertificateBuilder(
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name, BigInteger.ONE, notBefore, notAfter, name,
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SubjectPublicKeyInfo.getInstance(keyPair.getPublic().getEncoded())
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);
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builder.addExtension(Extension.basicConstraints, true, new BasicConstraints(false));
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builder.addExtension(Extension.keyUsage, true, new KeyUsage(KeyUsage.digitalSignature | KeyUsage.nonRepudiation));
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ContentSigner signer = new JcaContentSignerBuilder("SHA256withRSA").build(keyPair.getPrivate());
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X509CertificateHolder holder = builder.build(signer);
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X509Certificate cert = new JcaX509CertificateConverter().getCertificate(holder);
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KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
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ks.load(null, null);
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ks.setKeyEntry("bench-alias", keyPair.getPrivate(), "1234".toCharArray(), new Certificate[]{cert});
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ByteArrayOutputStream baosKs = new ByteArrayOutputStream();
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ks.store(baosKs, "1234".toCharArray());
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a1Provider.loadFromBytes(baosKs.toByteArray(), "1234".toCharArray());
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certManager.registerProvider(a1Provider);
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System.out.println("OK (" + (System.currentTimeMillis() - tCertGenStart) + " ms)");
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// 2. Mede Tempo de Enumeração de Certificados
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System.out.print("[2/3] Medindo tempo de enumeração de certificados (discoverCertificates)... ");
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long tDiscStart = System.nanoTime();
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List<ManagedCertificate> certs = certManager.discoverCertificates();
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long tDiscEnd = System.nanoTime();
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double discMs = (tDiscEnd - tDiscStart) / 1_000_000.0;
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System.out.printf("OK (%.2f ms | %d certificado(s) listado(s))\n", discMs, certs.size());
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String certId = certs.get(0).id();
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// 3. Prepara arquivos PDF de 100 KB, 5 MB e 50 MB
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System.out.println("[3/3] Preparando e assinando documentos PDF com PAdES e selo visual...");
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File pdf100Kb = preparePdf(new File(dir, "doc_100kb.pdf"), 100 * 1024);
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File pdf5Mb = preparePdf(new File(dir, "doc_5mb.pdf"), 5 * 1024 * 1024);
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File pdf50Mb = preparePdf(new File(dir, "doc_50mb.pdf"), 50 * 1024 * 1024);
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PdfSigningService pdfService = new PdfSigningService(certManager);
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PdfSignatureOptions options = PdfSignatureOptions.builder(certId)
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.position(PdfSealPosition.BOTTOM_RIGHT)
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.visibleSeal(true)
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.reason("Homologacao de Performance")
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.location("Brasilia, DF")
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.pinOrPassword("1234".toCharArray())
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.build();
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// Warmup JIT (PDF pequeno)
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pdfService.signPdf(Files.readAllBytes(pdf100Kb.toPath()), options);
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// Medição 100 KB
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long t100Start = System.nanoTime();
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byte[] signed100 = pdfService.signPdf(Files.readAllBytes(pdf100Kb.toPath()), options);
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long t100End = System.nanoTime();
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double ms100 = (t100End - t100Start) / 1_000_000.0;
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// Medição 5 MB
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long t5mStart = System.nanoTime();
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byte[] signed5m = pdfService.signPdf(Files.readAllBytes(pdf5Mb.toPath()), options);
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long t5mEnd = System.nanoTime();
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double ms5m = (t5mEnd - t5mStart) / 1_000_000.0;
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// Medição 50 MB
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long t50mStart = System.nanoTime();
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byte[] signed50m = pdfService.signPdf(Files.readAllBytes(pdf50Mb.toPath()), options);
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long t50mEnd = System.nanoTime();
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double ms50m = (t50mEnd - t50mStart) / 1_000_000.0;
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System.out.println();
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System.out.println("==================== RESULTADOS DE LATÊNCIA PAdES ====================");
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System.out.printf(" - Enumeração de Certificados: %.2f ms\n", discMs);
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System.out.printf(" - Assinatura PAdES 100 KB: %.2f ms (saída: %d KB)\n", ms100, signed100.length / 1024);
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System.out.printf(" - Assinatura PAdES 5 MB: %.2f ms (saída: %.2f MB)\n", ms5m, signed5m.length / (1024.0 * 1024.0));
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System.out.printf(" - Assinatura PAdES 50 MB: %.2f ms (saída: %.2f MB)\n", ms50m, signed50m.length / (1024.0 * 1024.0));
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System.out.println("=======================================================================");
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}
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private static File preparePdf(File file, int targetSizeBytes) throws Exception {
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if (file.exists() && file.length() >= targetSizeBytes * 0.95) {
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return file;
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}
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System.out.printf(" -> Gerando %s (~%d KB)... ", file.getName(), targetSizeBytes / 1024);
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try (PDDocument doc = new PDDocument()) {
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PDPage page = new PDPage();
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doc.addPage(page);
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try (PDPageContentStream cs = new PDPageContentStream(doc, page)) {
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cs.beginText();
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cs.setFont(new PDType1Font(Standard14Fonts.FontName.HELVETICA_BOLD), 14);
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cs.newLineAtOffset(50, 750);
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cs.showText("CyberCore Signer — Documento de Benchmark de Performance");
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cs.endText();
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}
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// Para arquivos de 5MB e 50MB, adiciona páginas e streams para atingir a meta de tamanho
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int approxPageSize = 2500;
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int pagesNeeded = Math.max(1, targetSizeBytes / approxPageSize);
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for (int p = 1; p < pagesNeeded && p < 1200; p++) {
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PDPage extraPage = new PDPage();
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doc.addPage(extraPage);
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try (PDPageContentStream cs = new PDPageContentStream(doc, extraPage)) {
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cs.beginText();
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|
cs.setFont(new PDType1Font(Standard14Fonts.FontName.HELVETICA), 10);
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|
cs.newLineAtOffset(50, 700);
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|
cs.showText("Pagina de teste de volume " + p + " com metadados para teste PAdES.");
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|
cs.endText();
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}
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}
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// Grava documento
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try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file)) {
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doc.save(fos);
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}
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}
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// Se ainda não atingiu o tamanho exato desejado (especialmente para 50MB), preenche comentários PDF (% padding)
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long currentLen = file.length();
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if (currentLen < targetSizeBytes) {
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try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file, true)) {
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byte[] chunk = new byte[64 * 1024];
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java.util.Arrays.fill(chunk, (byte) 'A');
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chunk[0] = '%';
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chunk[chunk.length - 1] = '\n';
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|
while (file.length() < targetSizeBytes) {
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long remaining = targetSizeBytes - file.length();
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|
int toWrite = (int) Math.min(chunk.length, remaining);
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fos.write(chunk, 0, toWrite);
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}
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}
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||||||
|
}
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|
System.out.printf("OK (%d KB)\n", file.length() / 1024);
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return file;
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|
}
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|
}
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Executable
+60
@@ -0,0 +1,60 @@
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#!/usr/bin/env bash
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set -euo pipefail
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# Script de medição de tempo de inicialização e memória RSS em idle do CyberCore Signer
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PORT=21325
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JAR_FILE="modules/cybercore-app/target/cybercore-signer.jar"
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JAVA_BIN="${JAVA_HOME:-/home/claudecio/.jdks/jdk-25.0.4.1+1}/bin/java"
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|
||||||
|
if [ ! -f "$JAR_FILE" ]; then
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|
echo "Erro: JAR $JAR_FILE não encontrado. Execute ./mvnw package primeiro."
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|
exit 1
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|
fi
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||||||
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|
# Garante que a porta esteja livre antes de iniciar
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|
fuser -k "${PORT}/tcp" 2>/dev/null || true
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sleep 1
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|
# Timestamp inicial em milissegundos
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START_TIME=$(date +%s%3N)
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# Inicia o agente em modo headless
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|
"$JAVA_BIN" -jar "$JAR_FILE" --headless --port "$PORT" > /dev/null 2>&1 &
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|
APP_PID=$!
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||||||
|
# Aguarda até que o endpoint CCSP /status responda HTTP 200
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|
MAX_WAIT_SECONDS=15
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|
READY=0
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|
while true; do
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||||||
|
HTTP_CODE=$(curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}" "http://127.0.0.1:${PORT}/ccsp/v1/status" 2>/dev/null || echo "000")
|
||||||
|
if [ "$HTTP_CODE" = "200" ]; then
|
||||||
|
READY=1
|
||||||
|
break
|
||||||
|
fi
|
||||||
|
CURRENT_TIME=$(date +%s%3N)
|
||||||
|
ELAPSED=$((CURRENT_TIME - START_TIME))
|
||||||
|
if [ "$ELAPSED" -gt $((MAX_WAIT_SECONDS * 1000)) ]; then
|
||||||
|
echo "Timeout aguardando inicialização do servidor CCSP."
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||||||
|
kill -9 "$APP_PID" 2>/dev/null || true
|
||||||
|
exit 1
|
||||||
|
fi
|
||||||
|
sleep 0.05
|
||||||
|
done
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||||||
|
|
||||||
|
END_TIME=$(date +%s%3N)
|
||||||
|
STARTUP_MS=$((END_TIME - START_TIME))
|
||||||
|
|
||||||
|
# Aguarda 2 segundos para estabilização de memória em repouso (idle)
|
||||||
|
sleep 2
|
||||||
|
|
||||||
|
# Mede RSS via ps (em KB)
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|
RSS_KB=$(ps -o rss= -p "$APP_PID" | tr -d ' ' || echo "0")
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||||||
|
RSS_MB=$(awk "BEGIN {printf \"%.2f\", $RSS_KB / 1024}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Encerra o processo limpo
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||||||
|
kill "$APP_PID" 2>/dev/null || true
|
||||||
|
wait "$APP_PID" 2>/dev/null || true
|
||||||
|
|
||||||
|
echo "STARTUP_MS=${STARTUP_MS}"
|
||||||
|
echo "RSS_KB=${RSS_KB}"
|
||||||
|
echo "RSS_MB=${RSS_MB}"
|
||||||
Executable
+54
@@ -0,0 +1,54 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env bash
|
||||||
|
set -euo pipefail
|
||||||
|
|
||||||
|
# Script mestre de execução e consolidação de benchmarks de performance do CyberCore Signer
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||||||
|
ROOT_DIR="$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")/../.." && pwd)"
|
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cd "$ROOT_DIR"
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JAVA_BIN="${JAVA_HOME:-/home/claudecio/.jdks/jdk-25.0.4.1+1}/bin/java"
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JAVAC_BIN="${JAVA_HOME:-/home/claudecio/.jdks/jdk-25.0.4.1+1}/bin/javac"
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JAR_FILE="modules/cybercore-app/target/cybercore-signer.jar"
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echo "======================================================================="
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echo " CYBERCORE SIGNER — SUÍTE DE MEDIÇÃO DE PERFORMANCE"
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echo "======================================================================="
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echo "Ambiente: $(uname -s) $(uname -m)"
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echo "Java: $("$JAVA_BIN" -version 2>&1 | head -n 1)"
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echo
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# 1. Medições de Tempo de Inicialização e RSS (Média de 3 execuções)
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echo "-----------------------------------------------------------------------"
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echo "[1/2] Medindo Tempo de Inicialização do Servidor CCSP e Memória RSS..."
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echo "-----------------------------------------------------------------------"
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STARTUP_SUM=0
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RSS_SUM=0
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RUNS=3
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for i in $(seq 1 $RUNS); do
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echo -n " -> Execução $i de $RUNS: "
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OUT=$(./scripts/bench/bench_startup_rss.sh)
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S_MS=$(echo "$OUT" | grep "STARTUP_MS=" | cut -d'=' -f2)
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R_MB=$(echo "$OUT" | grep "RSS_MB=" | cut -d'=' -f2)
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echo "Startup = ${S_MS} ms | RSS = ${R_MB} MB"
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STARTUP_SUM=$((STARTUP_SUM + S_MS))
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RSS_SUM=$(awk "BEGIN {print $RSS_SUM + $R_MB}")
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sleep 1
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done
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AVG_STARTUP=$((STARTUP_SUM / RUNS))
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AVG_RSS=$(awk "BEGIN {printf \"%.2f\", $RSS_SUM / $RUNS}")
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echo
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echo "=> Média de Inicialização CCSP: ${AVG_STARTUP} ms"
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echo "=> Média de Memória (RSS) em Idle: ${AVG_RSS} MB"
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echo
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# 2. Compilação e Execução do BenchmarkRunner (Certificados e PAdES)
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echo "-----------------------------------------------------------------------"
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echo "[2/2] Medindo Enumeração de Certificados e Latência PAdES..."
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echo "-----------------------------------------------------------------------"
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mkdir -p target/bench-classes
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"$JAVAC_BIN" -cp "$JAR_FILE" -d target/bench-classes scripts/bench/BenchmarkRunner.java
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"$JAVA_BIN" -cp "target/bench-classes:$JAR_FILE" scripts.bench.BenchmarkRunner
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