Como as aplicações Java verdes que utilizam Quarkus contribuem para a sustentabilidade ambiental

Montevidéu, 15 de julho de 2024.

Segundo o Relatório Clicking Clean 2017 do Greenpeace, a indústria de Tecnologias da Informação (TI) representa 7% do consumo energético global. As empresas do setor de TI assumiram compromissos significativos na priorização do uso de energias renováveis e na redução das emissões de carbono. A Sofis Solutions, como empresa de serviços com forte orientação ao desenvolvimento de software sob medida, busca contribuir para a redução da pegada de carbono. Para isso, aplica princípios, atividades e ferramentas ao longo do ciclo de vida do desenvolvimento de software.

Nesse sentido, e como parte de sua estratégia sustentável, a Sofis Solutions incorporou a iniciativa #GreenSofis, que tem como objetivo definir e desenvolver boas práticas, metodologias, ferramentas e recomendações para a incorporação de aspectos de sustentabilidade no processo de construção de software, abordando aspectos ambientais, sociais e de governança.

Por meio dessa iniciativa, a empresa incorpora práticas sustentáveis no ciclo de gestão de projetos e no ciclo de vida do software, aspectos “Green” no design das interfaces de usuário, boas práticas de usabilidade web e a incorporação de estimativas energéticas na ferramenta SofisBPM.

As aplicações Java geralmente são caracterizadas por tempos de inicialização longos. Otimizar esses tempos tornou-se uma necessidade para arquiteturas orientadas a serviços. Por isso, atualmente são incorporadas melhores práticas ecológicas e sustentáveis para reduzir o consumo de recursos e os tempos de resposta das aplicações, melhorando assim sua velocidade e eficiência. Um exemplo disso são as aplicações Java ecológicas utilizando Quarkus, com o qual é possível melhorar consideravelmente o software produzido.

O Quarkus permite que desenvolvedores Java criem aplicações nativas da nuvem de forma rápida e eficiente. Uma aplicação Quarkus pode ser executada na máquina virtual Java (JVM) ou compilada em um binário nativo utilizando o GraalVM, sendo esta última opção a que oferece maior velocidade de inicialização. Uma aplicação REST com Quarkus inicia em aproximadamente um quarto do tempo dos stacks tradicionais nativos da nuvem. No modo JVM, a pegada de memória da aplicação Quarkus é pouco mais da metade da de um framework tradicional, e no modo nativo, é cerca de um décimo. Esses números de pegada de memória e tempo de inicialização se traduzem em menor consumo de energia durante a vida útil de uma aplicação.

Os engenheiros de performance do Quarkus realizaram experimentos utilizando o RAPL para monitorar o consumo de energia. Por meio desses experimentos, foi comprovado que as aplicações executadas com Quarkus consomem menos energia e, portanto, emitem menos carbono em comparação com a mesma aplicação executada em um framework tradicional nativo da nuvem.

Como parte da execução da metodologia #GreenSofis, a Sofis Solutions utilizou o Quarkus como ferramenta na execução de alguns projetos para contribuir com a redução do consumo de energia e da pegada de carbono:

• Atualização da arquitetura do Sistema Integrado de Informação Financeira (SIIF) do Ministério da Economia e Finanças do Uruguai (MEF), para agilizar e melhorar sua eficiência. Neste projeto, o Quarkus foi utilizado como framework de backend, por sua capacidade de atender a todos os requisitos críticos. A combinação de Quarkus e Kubernetes proporciona um ambiente ideal para criar aplicações escaláveis, rápidas e leves. Nossas aplicações e ferramentas são implementadas em dois clusters Kubernetes locais para ambientes de produção e não produção.
• Censo 2023 Uruguai do Instituto Nacional de Estatística (INE), onde foi utilizada uma arquitetura baseada em microsserviços, utilizando o Stack Java Quarkus. A arquitetura apresentava diferentes benefícios necessários para o projeto, como baixo acoplamento, alta coesão, possibilidade de escalonamento automático e bom uso dos recursos, seguindo a metodologia #GreenSofis.

Concluindo, a adoção e uso do Quarkus contribui para a redução das emissões de carbono de diversas formas, oferece elasticidade — o que significa que os servidores podem permanecer completamente desligados até que sejam necessários —, é um framework altamente eficiente, e as aplicações que o utilizam consomem menos recursos.