PixelPro - Processador de Imagens Assíncrono

PixelPro é um sistema de processamento de imagens em background, construído com uma arquitetura de microsserviços desacoplada. Ele permite que usuários enviem imagens e solicitem transformações de forma assíncrona, garantindo que a API permaneça sempre responsiva, mesmo durante operações pesadas.

Conceitos e Tecnologias

O projeto foi desenvolvido para aprender e aplicar conceitos avançados de desenvolvimento de software em um cenário prático. As principais tecnologias utilizadas são:

• Linguagem: Java 21
• Framework: Spring Boot 3
• Mensageria: RabbitMQ para comunicação assíncrona entre os componentes.
• Banco de Dados: PostgreSQL para persistência dos metadados das tarefas (Jobs).
• Armazenamento de Objetos: MinIO (compatível com S3) para armazenar as imagens originais e processadas de forma escalável.
• Processamento de Imagem: Biblioteca JavaCV (OpenCV) para manipulação das imagens.
• Containerização: Docker e Docker Compose para orquestrar e gerenciar todo o ambiente de desenvolvimento e produção.

Funcionalidades Atuais

• Upload e Processamento Assíncrono: A API recebe uma imagem e uma operação, faz o upload para o MinIO e enfileira a tarefa para um worker, retornando uma resposta 202 Accepted imediatamente.
• Operações de Imagem Extensíveis: Utiliza o Padrão de Projeto Strategy para encapsular os algoritmos de processamento. Adicionar novas operações é simples e não exige alterações no worker principal. Operações suportadas no momento:
  • GRAYSCALE (Tons de Cinza)
  • SEPIA (Filtro Sépia)
  • INVERT (Inversão de Cores)
  • BLUR (Desfoque)
• Armazenamento Escalável: As imagens não são salvas no banco de dados. Elas são armazenadas no MinIO, e o banco de dados contém apenas metadados e o ID da imagem, garantindo performance e escalabilidade.
• Resiliência com Dead Letter Queue (DLQ): Mensagens que falham durante o processamento (após esgotarem as tentativas) são automaticamente enviadas para uma DLQ para análise posterior, evitando que a fila principal seja travada.
• Consulta de Tarefas: A API fornece endpoints para listar todas as tarefas com paginação e para fazer o download da imagem processada.

Arquitetura

O sistema é dividido em componentes que se comunicam de forma assíncrona:

1. API (Controller): Ponto de entrada REST. Responsável por receber requisições, validar os dados, enviar a imagem para o MinIO e publicar uma mensagem na fila do RabbitMQ.
2. RabbitMQ: Atua como o message broker, gerenciando as filas de trabalho e garantindo a entrega das mensagens para os workers.
3. ImageWorker (Consumer): Um componente que escuta a fila de processamento. Ele baixa a imagem original do MinIO, aplica a transformação necessária e, por fim, faz o upload da imagem resultante de volta para o MinIO, atualizando o status da tarefa no banco de dados.
4. PostgreSQL: Armazena o estado e metadados de cada tarefa (Job), como status (PENDING, ON_PROGRESS, COMPLETED, FAILED), tipo de operação e IDs dos arquivos.
5. MinIO: O serviço de armazenamento de objetos onde os arquivos de imagem residem.

Como Executar

Todo o ambiente necessário para rodar a aplicação está containerizado com Docker.

Pré-requisitos:

• Docker
• Docker Compose

Passos:

1. Clone este repositório.
2. Navegue até a raiz do projeto.
3. Execute o seguinte comando para iniciar todos os serviços (Aplicação, PostgreSQL, RabbitMQ e MinIO):

   docker compose up -d

4. A aplicação estará disponível em http://localhost:8089/api/v1/job.

Endpoints da API

• Submeter uma nova tarefa de processamento

  • POST /api/v1/job

  • Tipo: multipart/form-data

  • Partes:

    1. imagem: O arquivo da imagem (.jpg, .png, etc.).
    2. dados: Um JSON com o tipo de operação.
       • Content-Type: application/json
       • Exemplo de corpo: {"operationType":"SEPIA"}

  • Resposta de Sucesso: 202 Accepted

    OBS.: O arquivo requests.sh contém a estrutura da requisição e realiza 5 chamadas de teste a essa rota.

• Listar todas as tarefas

  • GET /api/v1/job
  • Query Params (Opcionais):
    • pageNo (padrão: 0)
    • pageSize (padrão: 10)
  • Resposta de Sucesso: 200 OK com uma página de tarefas.

• Baixar imagem processada

  • GET /api/v1/job/{id}
  • Path Param: id (O ID da tarefa).
  • Resposta de Sucesso: 200 OK com o arquivo da imagem (image/jpeg).
  • Resposta de Erro: 404 Not Found se a tarefa não for encontrada.