Programmierung von Client/Server-Anwendungen

Programmierung von Client/Server-Anwendungen
J2EE bzw. Java EE Back End Applikationen (EJB-Container) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

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Übersicht Java Naming and Directory Interface – JNDI Enterprise Java Beans im Überblick Struktur von EJB-Komponenten (Implementierungsbeispiel) Vorbereitung des Deployment-Prozesses Auslösen des Deployment-Prozesses Installation von SUN‘s Referenzumgebung Funktionenen des SUN-Applikation Servers Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Java Naming and Directory Interface - JNDI
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JNDI Unterstützung der Kommunikation über Rechnergrenzen Angebotene Services eines Rechners? Wo sind entsprechende Objekte abgelegt? vgl. Suche im Rahmen eines Telefonbuches JNDI – Spezifikation eines verwendbaren Interfaces Einhaltung der JNDI-Konventionen Implementierung eines konkreten Dienstes Service Provider Interface (kurz SPI) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JNDI Quelle: Stark, T.: J2EE – Einstieg für Anspruchsvolle, Addison-Wesley, Pearson Studium, München 2005 Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JNDI Beispiele für SPI-Implementierungen: Lightweight Directory Access Protocol (LDAP-Standard) Domain Name Service (DNS) CORBA Naming Service (COS) RMI Registry Network Information System (NIS) Novel Directory Service (NDS) Windows Registry Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JNDI Naming Service – Aufbau von Namen: Atomic Name Nicht weiter zerlegbar Atomare Zeichenkette – z.B. sun Compound Name Zusammengesetzter Name java.sun.com oder /products/jndi/index.jsp Composite Name Zusammengefasster Name java.sun.com/products/jndi/index.jsp Quelle: Stark, T.: J2EE – Einstieg für Anspruchsvolle, Addison-Wesley, Pearson Studium, München 2005 Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JNDI Einstiegepunkt zum benötigten Service/Objekt: InitialContext vom Typ javax.naming.Context Basis-Operationen des JNDI-Kontextobjektes bind (Ablegen eines Objektes im aktuellen Kontext) unbind (Löschen eines Objektes aus dem Kontext) rebind (Möglichkeit zum Überschreiben eines alten Objektes) list (Auflisten aller gebundenen Objekte) createSubcontext (Erzeugen eines Unterkontextes) lookup (Liefert ein gebundes Objekt zurück) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JNDI Konstanten des Interface javax.naming.Context : INITIAL_CONTEXT_FACTORY (Schnittstelle zum SPI) PROVIDER_URL (URL des Service) SECURITY_PROTOCOL (Typ des Protokolls – z.B. SSL) SECURITY_PRINCIPAL (Nutzername) SECURITY_CREDENTIALS (Passwort) Quelle: Stark, T.: J2EE – Einstieg für Anspruchsvolle, Addison-Wesley, Pearson Studium, München 2005 Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JNDI Konfiguration des InitialContext (hier Zugriff auf LDAP): try { // Umgebung erzeugen Hashtable env = new java.util.Hashtable(); // Dienst spezifizieren env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, „com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory“); // Provider URL spezifizieren env.put(Context.PROVIDER_URL, „ldap://localhost:389“); Context initCtx = new InitialContext(env); }catch(NamingException ne){ ne.printStackTrace(); } Quelle: Stark, T.: J2EE – Einstieg für Anspruchsvolle, Addison-Wesley, Pearson Studium, München 2005 Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Enterprise Java Beans im Überblick

EJB-Überblick SUN‘s EJB Definition: Ein The Enterprise Java Beans architecture is a component architecture for the development and deployment of component-based distributed business applications. Applications written using the Enterprise Java Beans architecture are scalable, transactional, and multi-user secure. These applications may be written once, and then deployed on any server platform that supports the Enterprise Java Beans specification. Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Enterprise-JavaBeans(EJB)-Architektur I: Server-seitige Java-Komponenten (Focus: Anwendungslogik) SUN bietet Spezifikation für EJB‘s, Container und Server Referenzimplementierung J2EE bzw. Java EE Vielzahl angebotener Applikation-Server JBoss ( BEA WebLogic ( IBM WebSphere ( Portable Anwendungen auf der Basis von EJB‘s Hardwareunabhängig Betriebssystemunabhängig Unterstützung verschiedener Sprachen und CORBA Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Enterprise-JavaBeans(EJB)-Architektur II: Abstraktes Programmierinterface Entlastung von “low-level“ Aufgaben wie z.B. Transaktionsverwaltung Multithreading Ressourcenverwaltung Unterstützung der Wiederverwendbarkeit Die Entwicklung sollte möglichst unabhängig von der Installation, Konfiguration, Auslieferung und dem Betrieb ablaufen können ITIL Service Delivery ITIL Service Support Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Container-Konzept I: Behälter bzw. Laufzeitumgebung für Softwarekomponenten Container definiert nach außen einen abgeschlossenen Bereich Überwachung des Lebenszyklus einer EJB Erzeugen von EJB-Instanzen Verwalten und Steuern der möglichen Zustände eines EJB Entfernen von EJB-Instanzen Bestandteil eines konkreten Applikation Servers  Unzureichenden Portabilität durch Verwendung Herstellerspezifischer API‘s Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Container-Konzept II (Aufgaben): Überwachen des Lebenszyklus von EJB‘s Instanzen Pooling (Verwaltung eines Pools von EJB‘s) Namens- und Verzeichnisdienst Transaktionsdienst (ACID-Prinzip) Nachrichtendienst (Message Service) Persistenz (CMP - Container Managed Persistence) Clustermechanismen - meist Herstellerspezifisch! Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Container-Konzept III (unterstütze API‘s – Spezifikation 2.1): J2SE Version 1.3 EJB Version 2.1 JMS API Version 1.x JNDI Api Version 1.2 JDBC API Version 2.0 JavaMail API ab Version 2.1 Java API for XML Processing (JAXP) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB - Eigenschaften: Component Model (Session-, Entity- und Message-Driven Beans) Component Persistence BMP - bean managed Persistence CMP - container managed Persistence Transaction-Management (Java-Transaction-API) Exceptions (Client und Server) Security Naming und Directory Service (JNDI) Protocoll-Support (RMI, IIOP,...) CORBA-Support (Mapping and Services) Attribute-based Programming (Deployment Descriptor File) Deployment (EJB JAR-Files) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Rollenverteilung mit EJB‘s: Das EJB-Modell unterstützt eine arbeitsteilige Fertigung, Verarbei-tung, Auslieferung und Administration beanbasierter Applikationen: EJB-Provider - Lieferant der Java-Kompoenten Application Assembler - Anwendungsentwickler (komplexere EJB‘s) EJB-Deployer - Installation und Konfiguration der Umgebung System-Administrator - Administration Server- und Netzinfrastruktur EJB-Server-Provider - Anbieter von Applikation-Server EJB-Container-Provider - Laufzeitumgebung für EJB‘s (derzeit fast immer im Zusammenhang mit dem Applikation-Server) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB - Spezifikation 1.0: Bean-Typen: Session Beans, Entity Beans (optional) Aufruf von Funktionen: synchron Deployment-Deskriptor: serialisierte Klasse Kommunikationsprotokoll: Java-RMI Benötigtes JDK: Version 1.1 Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB - Spezifikation 1.1: Bean-Typen: Session Beans, Entity Beans Aufruf von Funktionen: synchron Deployment-Deskriptor: XML-konforme Datei Kommunikationsprotokoll: Java-RMI over IIOP und CORBA/IIOP (optional) Benötigtes JDK: Version 1.2 Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB - Spezifikation 2.0: Bean-Typen: SB, EB, Message-Driven Beans Aufruf von Funktionen: synchron und asynchron Deployment-Deskriptor: XML-konforme Datei lokale Ausprägungen des Home/Remote-Interface Kommunikationsprotokoll: Java-RMI/IIOP & CORBA/IIOP Datenbank-Mapping EJB QL (Persistenz-Managers) Relationen zwischen EJB‘s Benötigtes JDK: Version 1.3.x Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB - Spezifikation 2.1: erste Entwurfsversion war am 19. Juni 2002 verfügbar Primäre Erweiterung - Web Service Unterstützung Web Services APIs (JAX-RPC and JAXM) Stateless Session Beans und Message Driven Beans als Web Service Erweiterungen der EJB-QL MDB-Erweiterung um JMS (weite MOM-Unterstützung) Steuerung des Nachrichtenaustausch zwischen EJB‘s Time/Event-Service Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB - Spezifikation 3.0 – auffallende Änderungen: Verwendung von Java-Annotationen Reduktion der benötigten Klassen und Interfaces Vermeidung redundanter Konfigurationen Beziehungen zur Umgebung bzw. JNDI festlegen Veränderung des Deployment-Vorganges Deployment-Discriptoren sind optional Vordefinierte Wertbelegungen für Konfigurationsparameter Konfiguration ggf. vorhandener Ausnahmen Beibehaltung der 3 EJB-Typen Home-Interface entfällt bei den Session Beans EntityBeans sind einfache Java-Klassen (POJO) JPA – Java Persistence Architecture Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Bestandteile einer EJB (Fokus EJB Version 2.1): Component Interface – nach außen sichtbare Funktionalität Local Interface Remote Interface (via RMI Mechanismus) Home Interface – Steuerung des Lebenszyklus Local Home Interface Remote Home Interface (via RMI Mechanismus) Bean-Klasse – fachliche Funktionalität (Interface-Implementierung) Bean-Kontext – Identität der EJB (vgl. Primärschlüssel) Deployment Descriptor Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB-Typen (Session-Beans): Stateless Session-Beans (javax.ejb.SessionBean) genau dem Client zugeordnet von dem dieses instanziert wurde nach „Herunterfahren“ des Server nicht mehr vorhanden ist keine Referenz mehr vorhanden erfolgt eine Löschen Stateful Session-Beans Verwaltung von Zuständen durch Handle-Mechanismus Speicherung der Zustände möglich, z.B. bei TA-Sicherung notwendig Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB-Typen (Entity-Beans): Entity-Beans (javax.ejb.EntityBean) Repräsentiert ein Geschäftsobjekt Persistenzeigenschaften (zumeist Abbildung auf RDBMS) Eindeutige Identifizierung über Primärschlüssel ist zwingend Wiederherstellung der Bean zu einem späteren Zeitpunkt Persistenzmechanismen des Containers - CMP Persistenzmechanismen vom Bean verwaltet - BMP Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Überblick EJB-Typen (Message-Driven-Beans): Message Driven beans (javax.ejb.MessageDrivenBean) asynchrone Nachrichtenbehandlung (messaging) Interface javax.ejb.MessageDrivenBean wird ebenfalls implementiert Lebenszyklusverwaltung (create, remove, context) onMessage (Verarbeitung eingehender Nachrichten) Java Message Service (JMS) API zur Kodierung der zu sendenden/empfangenden Nachrichten Service Provider Interface (JMS-Treiber für spezifische MOM-Impl.) zwei Kommunikationsmodelle (Pub/Sub und PTP) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Aufbau/Struktur von EJB-Komponenten

EJB-Struktur Interner Aufbau einer EJB-Komponente: Besteht aus mindestens 3 Java-Klassen und dem Deployment-Deskriptor Remote-Interface (bzw. die lokale Ausprägung ab der EJB-Version 2.0) Nutzung der EJB-Funktionalität über dieses Interface Home-Interface (bzw. die lokale Ausprägung ab der EJB-Version 2.0) Realisierung das Erzeugen, Auffinden und Löschen des Beans Bean-Implementierung Implementiert die im Remote-Interface spezifizierten Methoden XML - Deployment-Deskriptor (kurz DD) Informationen und Anpassungen zum betrachteten Bean Bem.: Message Driven Beans besitzen weder Home- noch Remote-Interface (sind Message Listener - vgl. zustandslose Session Beans) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Beispiel eines Home-Interfaces: package example1; import java.rmi.*; import javax.ejb.*; public interface EuroCalcHome extends EJBHome { public EuroCalcRemote create() throws CreateException, RemoteException; } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Beispiel eines Remote-Interfaces: package example1; import java.rmi.*; import java.lang.*; import javax.ejb.*; public interface EuroCalcRemote extends javax.ejb.EJBObject { // Umrechnung Euro-Betrag in DM public double euro_to_dm(double amount) throws RemoteException; // Umrechnung DM-Betrag in Euro public double dm_to_euro(double amount) throws RemoteException; } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Beispiel der EJB-Implementierung I: import package example1; import java.rmi.*; import javax.ejb.*; import javax.naming.*; public class EuroCalc implements SessionBean { private SessionContext sessionContext; //Umrechnungskurs der DM zu einem Euro double changerate = ; Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Beispiel der EJB-Implementierung II: //Berechnung des Währungsbetrages in DM public double euro_to_dm(double amount) throws ArithmeticException { double dm = 0; dm = amount*changerate; System.out.println(dm); return dm; } //Berechnung des Währungsbetrages in Euro public double dm_to_euro(double amount) throws ArithmeticException { double euro = 0; euro = amount/changerate; System.out.println(euro); return euro; } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Beispiel der EJB-Implementierung III: //Methoden zur Steuerung des Lebenzyklus des EJB public void ejbCreate(){} public void ejbRemove(){} public void ejbActivate(){} public void ejbPassivate(){} //Ermöglicht den Zugriff auf den Kontext des EJB public void setSessionContext (SessionContext context){ sessionContext = context; } } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Aufgaben des Deployment-Deskriptor: Auf der Basis des Deployment-Deskriptor soll eine Anpassung entsprechender Attribute der EJB‘s ermöglicht und ein „Blackbox-Reuse unterstützt werden. Der Deployment-Deskriptor kann als Beipackzettel für ein EJB, oder einer aus mehreren EJB‘s zusammengesetzten Applikation betrachtet werden. Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Aufgaben des Deployment-Deskriptor kurz DD II: Im DD konfigurierbare Eigenschaften (Attribute): Sicherheitsattribute Transaktionsattribute Umgebungsvariablen Verknüpfungen mit anderen Komponenten Verknüpfungen zu Datenquellen Struktur eines EJB-DD Struktur-Sektion (Basis- und Umgebungsinformationen) Assemblierungs-Sektion (Zugriffsrechte, Transaktionsattribute,...) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Beispiel eines XML-Deployment-Descriptor: <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE ejb-jar PUBLIC '-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Enterprise JavaBeans 1.1//EN' ' <ejb-jar> <description>no description</description> <display-name>Ejb1</display-name> <enterprise-beans> <session> <display-name>Euro Calculator</display-name> <ejb-name>EuroCalc</ejb-name> <home>example1.EuroCalcHome</home> <remote>example1.EuroCalcRemote</remote> <ejb-class>example1.EuroCalc</ejb-class> <session-type>Stateless</session-type> <transaction-type>Container</transaction-type> </session> </enterprise-beans> </ejb-jar> Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Interaktionsreihenfolge Client/Server I: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Interaktionsreihenfolge Client/Server II: Schritt 1 - Finden der Referenz zum Home Object der benötigten Bean Schritt 2 - EJB-Object Instanz erzeugen Schritt 3 - Rückgabe einer EJB-Object-Referenz Schritt 4 - Aufruf einer im EJB-Objekt deklarieren Methode Schritt 5 - Delegation des Methodenaufrufs Schritt 6/7 - Übergabe der Ergebnisse der Methodenausführung Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Implementierung der Client-Anwendung 1: public class EuroCalcClient { Object object = null; EuroCalcHome home = null; EuroCalcRemote remote = null; public EuroCalcClient() { } … Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Implementierung der Client-Anwendung 2: public void getBean() { try { InitialContext ctx = new InitialContext(); //JNDI, nachsehen ob die Bean existiert object = ctx.lookup("EuroCalc"); System.out.println("object = ctx.lookup, wurde ausgefuehrt! \n"); home = (EuroCalcHome)PortableRemoteObject.narrow (object, EuroCalcHome.class); System.out.println("Zuweisung nach home, erledigt! \n"); Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Implementierung der Client-Anwendung 3: remote = home.create(); System.out.println("Bean Reference: "+ remote +"\n"); } catch(Exception ex){ System.out.println("Fehler in getBean()! \n"); ex.printStackTrace(); } } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Implementierung der Client-Anwendung 4: public void umrechnung(){ try{ remote.dm_to_euro(50000); System.out.println("50000 DM sind " remote.dm_to_euro(50000)); remote.euro_to_dm(50000); System.out.println("50000 DM sind " remote.euro_to_dm(50000)); }catch (Exception exc){ exc.printStackTrace(); } } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Struktur Implementierung der Client-Anwendung 5: public static void main(String[] args) { EuroCalcClient rechnerClient = new EuroCalcClient(); rechnerClient.getBean(); rechnerClient.umrechnung(); } } Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Vorbereitung des Deployment-Prozess

Vorbereitung des Deployment
J2EE-Referenzumgebung - Übersicht I: Aufsetzen J2EE-komponentenbasierter Applikationen Erzeugen und Konfigurieren von EJB-Komponenten Erzeugen und Konfigurieren von Web-Komponenten Hinzufügen und Entfernen von JAR, WAR, EAR, RAR Auslösen der Installation (deployment) im Container Analyse der Komponenten auf J2EE-Konformität Installation entsprechender Client-Applikationen. Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

J2EE-Referenzumgebung - Übersicht II: Administrations Tool (Kommandozeile – neu mit Web-GUI) Application Deployment Tool (Kommandozeile oder GUI) Key Tool (Kommandozeile) Realm Tool (Kommandozeile) Verifier (Kommandozeile oder GUI) Cleanup Script (Kommandozeile) Packager (Kommandozeile) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

J2EE-Referenzumgebung - Packager: Enterprise Java Beans (jar-Files) Web Application (war-Files) Applikation Clients (jar-Files) J2EE Applikationen (ear-Files) Ressource Adapter (rar-Files) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Wizard - Funktionsumfang: Enterprise Festlegung des Namens der Java-Archive und darin enthaltener Klassen und Interfaces Definition des konkreten EJB-Typs (SB, EB, MDB) Festlegung potentieller Referenzen der EJB-Komponente Persistenz-, Security- und Transaktionseigenschaften Festlegung von Umgebungsvariablen des EJB’s Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Erzeugen eines JAR-Files innerhalb der Applikation: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Konfiguration des EJB: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Transaktionseigenschaften: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Umgebungsvariablen: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

EJB-Referenzen: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Datenbank-Referenzen: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

JMS-Referenzen: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Security-Konfiguration: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Der generierte Deployment Desciptor: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Der eigentliche Deployment-Prozess

Deployment/Installation
Deployment-Start: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Festlegung JNDI-Namen und Referenzen: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Bereitschaft zum Deployment-Vorgang: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Festlegung JNDI-Namen und Referenzen: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Installation der J2EE-Referenzumgebung

J2EE Referenzumgebung installieren
Inhalte SUN Application Server PointBase-Datenbank J2EE Bibliotheken Bestandteile Web-Container EJB-Container Anforderungen 250 MByte HD Speicher 500 MByte Arbeitsspeicher Netzwerksintegration Windows 2000/XP o. UNIX Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Lizenzvereinbarung J2EE

Sun Java™ System Application Server Platform Edition 8

Informationen zum Application Server

Verwendbare Tools Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Verwendbare Tools Starten und Stoppen Default Server (Standard) Samples Server (Beispiele) PointBase (Datenbank) Deploytool Komponenten erzeugen Komponenten installieren Komponenten verifizieren Weitere Tools Admin Console (2 mal) Online Dokumentation Deinstalltion J2EE Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Start des Application Server

Test des Application Servers

Das Deployment-Tool Session Bean Stateless Session Bean Bean-Klasse Name des EJB Beschreibung Ggf. verwendetes Icon JMS-Nutzung Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Das Deployment-Tool Entity Bean Bean-Klasse Name der PK-Klassen Remote Interface Security-Einstellungen Resource-Reference JDBC TA-Einstellungen hier CMP Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Das Deployment-Tool Message Driven Bean Bean-Klasse Name des EJB Keine Interface! Beschreibung Ggf. verwendetes Icon JMS-Nutzung Prof. Dr. Andreas Schmietendorf

Administration des Application Servers

Programmierung von Client/Server-Anwendungen

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