Feature/horse core optimization

[regyssilveira]

Pull Request: Otimizações de Alta Performance e Ciclo de Vida do Core do Horse & Provedor Indy (Fase 1)

📌 Descrição Geral

Este Pull Request implementa otimizações planejadas para o core do framework Horse e seu provedor padrão Indy. As modificações focam em reduzir a latência de tráfego, o overhead de alocação de memória (heap) sob alta concorrência e locks de thread do SO.

Toda a suíte de 24 variantes de testes unitários multiversão (do Delphi 10 Seattle ao Delphi 13 Florence) foi validada, e três novos testes unitários específicos foram desenvolvidos para garantir a cobertura contínua dessas novas APIs públicas.

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🛠️ O que foi feito de novo?

1. Lazy-Loading no Core (THorseRequest)

• Melhoria: Adiamento e prevenção de alocações recorrentes de coleções internas na requisição.
• Detalhe: A propriedade de controle de sessões (FSessions: THorseSessions) agora é instanciada em modo lazy-loading. Em APIs clássicas REST stateless (onde sessões não são usadas), o overhead de criação e destruição do dicionário de sessões no heap é reduzido a zero.

2. Parâmetros Otimizados no Roteador Radix

• Melhoria: Remoção de alocações desnecessárias para processamento de caminhos estáticos.
• Detalhe: Modificamos o Roteador Radix para que a coleção local LParams seja criada somente quando um parâmetro de rota dinâmica (como : ou *) for de fato detectado. Rotas estáticas como /ping, /api/health ou /v1/status agora rodam com zero alocações no heap.

3. Mecanismo de Curto-Circuito sem Exceções (Res.Abort)

• Melhoria: Interrupção imediata de middlewares/rotas sem a pesada penalidade de CPU do lançamento e tratamento de exceções (raise).
• Detalhe: Introduzimos o campo FAborted, a propriedade Aborted e o método .Abort em THorseResponse. Ganchos nos despachantes do pipeline (TRadixFlow.Next e TNextCaller.Next) verificam a flag e interrompem a execução de forma limpa. A compatibilidade com exceções clássicas (EHorseException) foi 100% mantida.

4. Arena Allocator Reciclada e Pooled (Horse.Commons)

• Melhoria: Gestão de memória eficiente para streams e buffers temporários da requisição sem locks de heap do SO.
• Detalhe: Evoluímos o THorseArenaAllocator original em src/Horse.Commons.pas injetando controle de ciclo de vida seguro de objetos complexos com RegisterObject(AObject). Ao final de cada requisição do pool, a chamada a .Clear zera os ponteiros do buffer de memória contíguo e libera de forma atômica todos os objetos registrados, sem desalocar a memória física da RAM, reduzindo a fragmentação no FastMM4.

5. Escrita Direta de Bytes (Res.Send(TBytes)) e Zero-Copy

• Melhoria: Bypass de codificações UTF-8 redundantes para serializadores JSON de alta performance.
• Detalhe: Adicionada a sobrecarga Res.Send(const AContent: TBytes) e a propriedade de sombra BodyBytes em THorseResponse. Provedores de rede (Indy, IOCP, HTTP.sys e Epoll) foram otimizados para despachar diretamente esses bytes no soquete, evitando alocações e conversões de strings UTF-16 temporárias na CPU.

6. Otimizações de Socket & Thread Pool no Provedor Indy (Default)

• ThreadPool: Integramos TIdSchedulerOfThreadPool para reutilizar as threads ativas do sistema operacional no TIdHTTPServer, eliminando a criação e destruição excessiva de threads por conexão.
• Sockets: Desativação padrão do algoritmo de Nagle (UseNagle := False) para mitigar atrasos de buffer artificial de 200ms em pacotes pequenos e configuração de Keep-Alive nativo de transporte TCP.

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🧪 Cobertura de Testes Unitários (Novos Testes)

Adicionamos cobertura explícita de testes unitários baseados no framework DUnitX:

1. TTestHorseCoreMiddleware.TestMiddlewareExceptionFreeAbort em tests/src/tests/Tests.Horse.Core.Middleware.pas:
   • Valida se a interrupção via Res.Abort impede a execução das rotas e middlewares subsequentes, mantendo o status HTTP configurado e a flag de abortamento ativa, sem disparar exceções na pilha.
2. TTestHorseRequestRecycle.TestRequestArenaRecyclingAndObjectLifetime em tests/src/tests/Tests.Horse.Request.Recycle.pas:
   • Garante que objetos registrados no cycle de vida da Arena Allocator da requisição são destruídos automaticamente no .Clear da requisição.
3. TTestHorseRequestRecycle.TestResponseSendBytesOverload em tests/src/tests/Tests.Horse.Request.Recycle.pas:
   • Valida se a sobrecarga de Send(TBytes) popula corretamente o array BodyBytes na resposta HTTP.

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📈 Matriz de Testes Multiversão (24/24 Passou Verde)

Compilador / IDE	Provedor de Rede	Compilação	Testes Unitários
Delphi 10 Seattle	Todos (Default, HttpSys, IOCP +/- Radix)	SUCESSO	PASSOU
Delphi 11 Alexandria	Todos (Default, HttpSys, IOCP +/- Radix)	SUCESSO	PASSOU
Delphi 12 Athens	Todos (Default, HttpSys, IOCP +/- Radix)	SUCESSO	PASSOU
Delphi 13 Florence	Todos (Default, HttpSys, IOCP +/- Radix)	SUCESSO	PASSOU

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⚠️ Impactos e Retrocompatibilidade

• Não foram detectadas quebras de compatibilidade sintática nem funcional para usuários do Horse. As novas APIs de bytes e aborto são opcionais e as exceções clássicas continuam operando normalmente.
• A classe THorseArenaAllocator foi estendida sem alterar suas propriedades originais (Buffer, Start, Len), garantindo a preservação total das árvores de rotas que já a utilizavam.