EINFACHE WEBANWENDUNGEN BASIEREND AUF JAVA, HTML, JSP, HIBERNATE ANNOTATIONS UND MYSQL - NOVEMBER 2012

Einfache Webanwendungen
 basierend auf Java, HTML, JSP,
Hibernate Annotations und MySQL
               21. November 2012

Taentzer   Modellgetriebene Softwareentwicklung   200

Überblick
 Unsere Referenzanwendung: eine simple
  Webanwendung für eine Konferenz
 Verwendete Technologien:
      Anwendung: Java, HTML, Java Server Pages, Hibernate
       Annotation, MySQL
      Anwendungsserver: Jboss
 Vorstellung der Plattform:
      Datenhaltung in einer MySQL-Datenbank
      O/R-Mapping durch Hibernate Annotations
      Wie erstellt man dynamische Webseiten?

Taentzer                Modellgetriebene Softwareentwicklung   201

Webanwendungen
       Client-seitig                                 Server-seitig

                           http-Anfrage
                                                                 Web-
                                                               anwendung

                            http-Antwort

                                                Anwendung-
                                                  Server
                                                         persistente Daten

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Funktionsablauf
 Benutzer startet Webanwendung, gibt die URL des
  Webanwendung ein.
 Anwendung-Server leitet die Anfrage an die Webanwendung
  weiter.
 Webanwendung generiert den HTML-Code einer Webseite, die
  vom Anwendung-Server an den Browser des Benutzers
  zurückgeschickt wird.
 Browser zeigt die erhaltene Webseite an.

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Welche Aspekte von Webanwendungen
         müssen modelliert werden?
Präsentationsschicht:
    Wie soll die Weboberfläche
     aussehen?
    Welche Daten sollen an der
     Oberfläche angezeigt werden?
Services:
    Welche Services haben wir?
    Wie sind die Services definiert?
Datenzugriffsschicht:
    Welche Datenstrukturen werden
     verwendet?
Datenbankschicht:
    Welche Daten soll persistent sein?
    Wie sollen die Daten in der
     Datenbank gespeichert werden?
                                                                        aus „AndroMDA.org“

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Aufbau einer Webanwendung
 Konfigurationsdaten:
      WebContent\WEB-INF
 Präsentation:
      WebContent: JSP-Seiten
      Webcontent/styles: CSS-Styles
 Servlets:
      src/(default package)
 Datenhaltung:
      src/daos: CRUD-Operationen
      src/entities: Entitätsklassen

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MySQL
   Managementsystem für relationale Datenbanken
   frei verfügbar, plattformunabhängig
   Anfragesprache: SQL
   Client-Server-System:
      Server: Datenbanksystem, das Datenbanken verwaltet und
       Anfragen zum Inhalt seiner Datenbanken bearbeitet (z.B.
       MySQL)
      Client: Anwendung, die eine Datenbank verwendet
 Eigenschaften:
      Mehrbenutzersystem
      mehrere Threads
      Verwaltung von Zugriffsberechtigungen

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Datenbankschema
 beschreibt die Struktur einer Datenbank
 Menge von Tabellen
 Beispiel: Tabelle Vorlesung
      Tabellenspalten (Datenfelder): Nummer, Titel, Raum, Dozent
      Tabellenzeilen: einzelne Datensätze
       (L123, „Software-Praktikum“, D12,..)
 Beziehungen zwischen Tabellen:
      durch Schlüssel
       Vorlesung: (L123, „Software-Praktikum“, D12, 1)
       Dozent: (1, „Meier“, „Hans“)

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MySQL Workbench
   zur Verwaltung der MySQL-Umgebung
   Benutzerverwaltung mit Zugriffsrechten
   Wartung der Datenbank
   In Server Administration -> Accounts

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Überblick über Datenschemata
       und Tabelleninhalt

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Eine kleine Einführung in SQL
 Anfragesprache für relationale Datenbanken
 Aufbau einer SQL-Anfrage:
          SELECT     Auswahl der Attribute
          FROM       Tabellenname(n)
          WHERE      Bedingungen für die Auswahl (optional)
          GROUP BY   Gruppieren der Ergebnisse (optional)
          ORDER BY   Reihenfolge der Ausgaben (optional)
 Ergebnis wird als Tabelle zurückgegeben.
 SQL Anfragen können im MySQL Query Browser
  gestellt werden.
 Auch zum Einfügen und Löschen von Datensätzen
      INSERT und DELETE
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Hibernate Annotations
 O/R-Mapping innerhalb von Java-Klassen
  (Entitätsklassen)
 Ähnliche, aber detailliertere Angaben als in EMF-
  Modellen -> integriertes Modell
 Dokumentation:
      http://docs.jboss.org/hibernate/annotations/3.5/reference/en/
       html/index.html

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Hibernate Annotation:
                 Initialisierung

 Alternativ kann die Deklaration der annotierten Klassen auch direkt auf
 der SessionFactory in HibernateUtil.java programmiert werden.

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O/R-Mapping über Annotationen
Mögliche Annotationen:
@Entity – Entität induziert Tabelle
@Id – Primärschüssel
@GeneratedValue – Schlüssel-
generierung
@Table – explizite
Tabellendefinition
@Version – zur Erkennung von
konfliktbehafteten Änderungen
@Column - Spaltendefinition
@Inheritance – Vererbung:
  strategy= TABLE_PER_CLASS,
           JOINED, SINGLE_TABLE

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Datenzugriffsobjekte
    Data Access Object (DAO)
    Der Datenzugriff kann je nach Speichermedium stark variieren.
    Ziel: Kapselung der Zugriffe auf ein Speichermedium
    Speziell: Entkopplung einer Anwendung vom Datenbankzugriff

                                                        aus „java.sun.com“

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Datenzugriffsobjekte
 BusinessObject:
    Datenkunde
    fordert Daten an
 DataAccessObject:
    Zugriffsschnittstelle
    abstrahiert von der
     unterliegenden
     Datenimplementierung
 DataSource:
    die eigentliche
     Datenquelle
    Datenbank, Datei,...
 TransferObject:
    Datenträger zum
     Übertragen von Daten
                                                                    aus „java.sun.com“

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Eigenschaften der Datenzugriffsschicht

 ermöglicht Transparenz
      Services und Controller müssen nichts über die eigentliche
       Datenhaltung wissen.
 ermöglicht leichtere Migration
      Die Datenhaltung kann geändert werden.
 reduziert die Codekomplexität in Service- und
  Controllerklassen
 fasst jeglichen Datenzugriff in eine separate Ebene
  zusammen
      Die zusätzliche Ebene muss entworfen und implementiert
       werden.
      Sie kann auch automatisch generiert werden.
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Eine DAO-Klasse

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Hibernate: Zugriff auf die
HibernateUtil.java: SessionFactory

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Welche Aspekte von Webanwendungen
         müssen modelliert werden?
Präsentationsschicht:
    Wie soll die Weboberfläche
     aussehen?
    Welche Daten sollen an der
     Oberfläche angezeigt werden?
Services:
    Welche Services haben wir?
    Wie sind die Services definiert?
Datenzugriffsschicht:
    Welche Datenstrukturen werden
     verwendet?
Datenbankschicht:
    Welche Daten soll persistent sein?
    Wie sollen die Daten in der
     Datenbank gespeichert werden?
                                                                        aus „AndroMDA.org“

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Konfiguration einer Webanwendung
 Konfigurationsdaten:
    \WEB-INF
 Konfigurationsdatei:
  web.xml
    folgt einem festen Schema
    : Beschreibung der
     beteiligten Servlets
    : Einem
     deklarierten Servlet wird ein
     URL-Pattern zugeordnet. (Zur
     Suche eines passenden
     Servlets.)
     können bei der
     Request-Verarbeitung vor
     Servlets geschaltet werden.

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Model-View-Controller-Architektur

                                       aus „publib.boulder.ibm.com“
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Einfache Servlets
 Ein Servlet ist eine Java-Klasse, die zur Steuerung einer
  Webanwendung mit Hilfe des Request-Response-Models
  eingesetzt wird.
 Das Servlet WorkshopIndexServlet erweitert die Klasse
  HttpServlet.
 Für einfache Anfragen wird die Methode doGet() überschrieben.
 Die Methode doPost() wird überschrieben, wenn auch andere
  Aktionen (Daten ändern, E-Mail versenden, etc.) durchgeführt
  werden.
 Das Objekt vom Typ HttpServletRequest erlaubt den Zugriff auf
  die Informationen zur Anfrage (URL, Cookies usw.).
 Das Objekt vom Typ HttpServletResponse dient zum Erstellen
  der Antwort.
 Dokumentation: http://docs.oracle.com/javaee/1.4/tutorial/doc

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Beispiel:PaperIndexServlet.java

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Java Server Pages (JSP)
JSP: eine Art Template-Sprache
JSP-Seite:
 ein Textdokument mit zwei Arten von Text (ein Template):
      statische Daten, die in HTML formuliert sind, und
      JSP Elemente, die dynamischen Inhalt darstellen.
      Die Seite kann aus einer obersten Datei, die weitere Dateien
       enthält, bestehen. Diese sind entweder komplette JSP- Seiten oder
       JSP-Fragmente.
 dynamischer Inhalt:
      Java-Code oder spezielle JSP-Aktionen, sogenannten Scriptlets (in
       Java geschrieben)
      Expliziter durch die Verwendung von Tag-Libraries
 JSP-Dokumentation:
      http://java.sun.com/products/jsp/docs.html
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Scriptlet
 Enthält ein Code-Fragement, womit dynamische Inhalte
  produziert werden können.
 JSP-Syntax:
       oder
       code fragement 
      Ein Scriptlet kann beliebig viele Statements, Variablen, Ausdrücke oder
       Methodendeklarationen enthalten.
 Einsatzmöglichkeiten: z.B.
      Variablendeklaration für spätere Nutzung
      Verwendung von impliziten Objekten (wie session, request,
       response, etc.)
      Ausdrücke:  zu String konvertiert (ohne „;“)

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JSP-Direktiven: Eine Auswahl
 Page: Attribute für die gesamte JSP-Seite
      Syntax: 
      Beispiel: 
 Taglib: Angabe einer Tag-Bibliothek mit Präfix für verwendete
  Tags
      Syntax: 
      Beispiel: 
 Include: zum Einfügen anderer JSP-Seiten
      Syntax: 
      Beispiel: …The current date and time are
                      …
                 date.jsp: 
                           
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JSP: Verwendung der Core-Tags
 Statt:

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Beispiel: JSP zur Anzeige von
        Datenbankeinträgen
       WorkshopIndex.jsp:

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Definition von Formularen in HTML
   Formular:                     Eingabeelement: 
        action: URI zur                     name: Name des Elements
         Verarbeitung der                    type: Typ des Elements
         Formulardaten                       value: Wert des Elements
        method: get| post              Label: 
        name: Formularname                  for: Eingabeelement

                                                                     Verstecktes
                                                                      Element

                                                                     Standard-
                                                                      Button

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Definition von Formularen in HTML (2)

                                                    Text-Element

Taentzer     Modellgetriebene Softwareentwicklung         230

Servlets und JSP: Best Practices
 Nicht zu viel Java in HTML-Seiten, besser separate Java-
  Klassen
 Include-Mechanismus benutzen: statische Teile wie Header
  separat halten
 Kein Mix von Anwendungs- und Präsentationscode:
      Wiederverwendbare Komponenten
      Leichte Änderbarkeit der Präsentation
 Verwendung von Custom-Tags:
      Weniger Java Code, mehr HTML-artige Syntax
      Scriptlets sind nicht wiederverwendbar.

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Zusammenfassung
 Erstellung von dynamischen Webseiten nach Model-
  View-Controller-Prinzip
      Model: Entitäten und DAOs
      Controller: Servlets
      View: Java Server Pages
 Kein Mix von Anwendungs- und Präsentationscode
      Klare Trennung von Controller und Views
      Wiederverwendbare Komponenten
      Leichte Änderbarkeit der Präsentation
 O/R-Mapping durch Hibernate Annotations
      Implizite Modelle
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