EJB Schulung

Enterprise Java Beans
Einführung in die J2EE EJB Technologie
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Übersicht
•
•
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•
•
•
Client-Server Grundlagen
HelloWorld mit RMI und CORBA
Struktur einer Client-Server-Architektur
EJB Basics und die Java2 Enterprise Edition J2EE
HelloWorld mit EJB
EJB3.0 und Annotations
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eCommerce
2
Client-Server Topologien
Server
Agent
Client
Client
Agent
Client
Agent
Agent
Master
Slave
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Slave
Agent
Slave
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3
Problemstellung
• Heterogene Plattformen
• Referenzierung von Objekten an
unterschiedlichen Lokationen
• Speicher Verwaltung
• Unterschiedliche Programmiersprachen
• Unterschiedliche Netzwerk Protokolle
• Persistenz in verteilten Umgebungen
• ⇒ Standardisierung
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4
Etablierte Standards
• Socket-Kommunikation - TCP/IP
• Remote Procedure Call - RPC
• Common Object Request Broker Architecture
• Remote Method Invocation - RMI
• Enterprise Java Beans - EJB
Low Level
High Level
OO Paradigma
• Java Messaging Service - JMS
• Distributed Component Object Model - DCOM
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MicroSoft
5
HelloWorld Pseudo Code
• Lokaler Methodenaufruf:
dauert ~ 1 - 4 NanoSec
HelloInterface h = new HelloImpl();
h.sayHello("HelloWorld");
• Remote Methodenaufruf:
dauert ~ 5 - 50 MilliSec !!!
HelloInterface h = HelloFactory.lookup("myServer","myObject");
h.sayHello("HelloWorld");
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6
RMI Architektur
Remote
Interface
Client
Application
RMI
Stub
Class
Remote
Object
Skeleton
Class
Remote Reference Layer
Transport Layer (JRMP)
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7
HelloWorld mit RMI
RMI
Framework
generated
by RMIC
Developer
defined
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8
Start des Hello Servers
public class HelloImpl implements HelloInterface {
// ...
public static void main(java.lang.String[] args) {
try {
String url = args[0];
// 1. Server Instanz erzeugen
System.out.println("Erzeuge Server");
HelloImpl hello = new HelloImpl();
// 2. Server Instanz beim Naming Service bekannt machen
System.out.println("Registriere Server "+hello);
Naming.rebind(url,hello);
System.out.println("Server "+url+" ready... “);
}catch(Exception e) {
System.err.println(e);
e.printStackTrace();
}
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9
HelloClient mit RMI
public static void main(java.lang.String[] args) {
throws Exception {
String url = args[0];
// 1. Referenz auf den Server per Naming Service
System.out.println("Suche Server "+url);
Remote ref = Naming.lookup(url);
// 2. Cast auf den gewünschten Typ
HelloInterface hello = (HelloInterface) ref;
System.out.println("Fand "+hello);
// 3. Remote Call ausführen
long time = System.currentTimeMillis();
hello.sayHello("Hello vom HelloClient "+time);
System.out.println("done ...");
}
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10
CORBA Architektur
Client
Application
IDL Stub
Class
(z.B. Java)
CORBA
Interface
IDL
Beschreibung
ORB
Interface
ORB
(z.B. Visigenic)
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Corba Object
(Servant)
IIOP
TCP/IP
eCommerce
IDL Skeleton
Class
(z.B. C++)
ORB
(z.B. Iona Orbix)
11
HelloWorld mit CORBA
CORBA
Framework
generated
by IDLJ
Developer
defined
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12
HelloClient mit CORBA
public static void main(java.lang.String[] args) {
throws Exception {
String name = args[0];
// 0. Referenz auf ORB Singleton und den NamingService
org.omg.CORBA.ORB orb = ORB.init(args,null);
NamingContext naming = getNamingContext(orb);
// 1. Lookup mittels NamingService
NameComponent[] component= {new NameComponent(name,"")};
org.omg.CORBA.Object ref = naming.resolve(component);
// 2. CORBA Cast per narrow mit Helper Klasse
HelloInterface hello = HelloInterfaceHelper.narrow(ref);
System.out.println("Fand "+hello);
// 3. Remote Call ausführen
long time = System.currentTimeMillis();
hello.sayHello("Hello vom HelloClient "+time);
}
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13
Was fehlt...?
• Das RMI und CORBA Beispiel zeigt:
– Lookup der Remote Objekte per Naming Service
– einfacher Methodenaufruf des Remote Objektes
• was fehlt ist die HighLevel Architektur für:
–
–
–
–
–
–
Client-Server generell
Objekt Lifecycle
Session Handling
Transaktionen (Two-Phase-Commit)
Objektpersistenz und -referenzierung
...
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14
Von RMI zu EJB
• Native RMI bietet wenig Unterstützung hinsichtlich
C/S-Architekturen
• CORBA enthält viele Services wie
–
–
–
–
TransactionService
SecurityService
EventService
...
 Unterstützung der Hersteller war zurückhaltend...
• Sun legte 1998 mit der EJB1.0 Spezifikation ein
neues objektorientiertes Komponentenmodel für
verteilte Anwendungen vor, das nahtlos in die Java2
Enterprise Edition (J2EE) integriert ist.
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15
EJB Zielsetzung
– The Enterprise JavaBeans architecture will be the standard component
architecture for building distributed object-oriented business applications in the Java™ programming language. The Enterprise JavaBeans
architecture will make it possible to build distributed applications by
combining components developed using tools from different vendors.
– The Enterprise JavaBeans architecture will make it easy to write applications: Application developers will not have to understand low-level
transaction and state management details, multi-threading, connection
pooling, and other complex low-level APIs.
– Enterprise JavaBeans applications will follow the Write Once, Run
Anywhere™ philosophy of the Java programming language. An
enterprise Bean can be developed once, and then deployed on multiple
platforms without recompilation or source code modification.
– The Enterprise JavaBeans architecture will address the development,
deployment, and runtime aspects of an enterprise application’s life
cycle.
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EJB Zielsetzung (II)
– The Enterprise JavaBeans architecture will define the contracts
that enable tools from multiple vendors to develop and deploy
components that can interoperate at runtime.
– The Enterprise JavaBeans architecture will be compatible with
existing server platforms. Vendors will be able to extend their
existing products to support Enterprise JavaBeans.
– The Enterprise JavaBeans architecture will be compatible with
other Java programming language APIs.
– The Enterprise JavaBeans architecture will provide
interoperability between enterprise Beans and Java 2 Platform
Enterprise Edition (J2EE) components as well as non-Java
programming language applications.
– The Enterprise JavaBeans architecture will be compatible with
the CORBA protocols.
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17
EJB in a Nutshell
• EJBs laufen in einem ApplikationsServer und
werden von einem EJBContainer verwaltet.
EJB Server
EJB Container
EJB Home
Interface
EJB Bean
Client
EJB Remote
Interface
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18
Die Schnittstellen im Überblick
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19
Die EJB1&2.0 Schnittstelle
• Eine Enterprise JavaBean besitzt für den Client zwei
öffentlich sichtbare Schnittstellen:
• EJB-Home
– es spezifiziert die Lookup- und Finder-Methoden um
eine Referenz auf das Remote Interface zu erhalten
• EJB-Remote
– es stellt die eigentliche öffentliche Schnittstelle der
EJB da. Hier sind die Business-Methoden der EJB
deklariert.
• Seit EJB 2.1 EJB-Lokal nicht sichtbar für Client!
– Bietet Klassen auf der Serverseite Zugriff auf die
Business-Methoden der EJB ohne Netzwerkzugriff.
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20
Der EJB Container
• Zentraler Bestandteil der EJB Spezifikation ist der EJB
Container, er ist zuständig für:
–
–
–
–
Persistenz der EJBs
Transaktionen
Sicherheitsaspekte
Lifecycle und Runtimesupport
• Ein EJB Container Provider wird den Entwickler mit
entsprechenden Tools für das Deployment und
Monitoring der EJBs ausstatten.
• EJB Server und EJB Container Provider sind meist
identisch.
• Die Spezifikation schreibt die API zwischen dem Server
und dem Container nicht vor.
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21
EJB Rollen
• Developer / EJB Provider
– definiert Remote- und Home-Interface und die
Implementierung
• Application Assembler
– verwendet die EJBs und bindet sie in den Kontext einer
Applikation ein
• Deployer
– integriert die ejb-jar Archive in einen EJB Server und
generiert die serverspezifischen Stub- und Skeltonklassen
für die Verteilung.
• System Administrator
– administriert Transaction, Security, Container, Server und
Resourcen
• Server Provider und Container Provider
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EJB im J2EE Model
Client
Benutzer Interaktion
Applikationen, Applets, Browser
Präsentation
JSP, Servlets und andere UI
Business Ebene
Geschäftslogik, Transaktionen,
Daten und Services
EJBs und JavaBeans
Integrations Ebene
JMS, JDBC, Connectors und Legacy
Resourcen
Datenbanken und externe Systeme
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Single sign-on,Sessionverwaltung,
Formatierung und Zustellung
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Resource adapters, rule engine
und workflow, Altanwendungen
Daten und externe Dienste
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J2EE Architektur
Web Container
Browser
HTTP
SSL
JSP
Application
Client Container
HTTP
SSL
Servlet
JMS
JNDIJTA Java JDBC
Mail
RM I- IIOP
JAF
Application
Client,
Applet
JMS
JNDI JDBC
EJB Container
EJB
JMS
JNDIJTA Java JDBC
Mail
RM I- IIOP
JAF
J2SE
Database
J2SE
RMI
RM I- IIOP
J2SE
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24
EJB Typen
Es gibt drei Arten von EJBs
●
Session Beans: Sie kapseln Applikationslogik und dienen als
Fassade, um die Kommunikation zwischen Client- und
Serverkomponenten zu orchestrieren.
●
●
Entity Beans: Sie stellen persistente Business Objekte da.
Datenbankzugriffe werden in Entity Beans transparent vor
dem Client verborgen.
●
●
●
Sie können mit oder ohne Zustand behaftet sein.
Die Persistenz kann automatisch vom Container verwaltet
werden, container managed persistence (CMP),
oder direkt vom EJB Entwickler per Hand eingebaut
werden, bean managed persistence (BMP).
Message Beans: Sie sind die EJB Variante für
Nachrichtenaustausch nach der JMS Spezifikation. Sie
haben kein Home Interface und keinen Zustand.
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25
EJB Typen
Logische Hierarchie
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26
HelloWorld mit EJB
EJB
Framework
Developer
defined
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27
EJB Client
public static void main(java.lang.String[] args) {
throws Exception {
HelloHome home;
String jndiName = args[0];
Context context = new InitialContext();
// 1. Referenz auf den Server per JNDI
System.out.println("Suche Server "+jndiName);
Object ref
= context.lookup(jndiName);
// 2. RMI-IIOP Cast auf das HomeInterface
home = (HelloHome) PortableRemoteObject.narrow(
ref,HelloHome.class);
// 3. Create Methode zum Erzeugen des EJBObjects
HelloInterface hello = home.create();
System.out.println("Fand "+hello);
// 4. Remote Call ausführen
long time = System.currentTimeMillis();
hello.sayHello("Hello vom HelloClient "+time);
}
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28
Einsatzbereich von EJBs
Je nach Aufgabenstellung werden unterschiedliche
EJBs verwendet:
• Stateless SessionBean: Allgemeine Services
• Statefull SessionBean: Benutzerspezifischer
Service, wird häufig zur Transaktionssteuerung
der persistenten Objekte verwandt.
• Entity Bean: Langlebige persistente Objekte
verwaltet innerhalb einer Datenbank.
• Message Bean: Asynchrone Kommunikation.
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29
LifeCycle
• Der EJB-Container übernimmt die EJB Erzeugung,
Aktivierung, Passivierung und Vernichtung.
• Hierzu dienen die Schnittstellenmethoden ejbCreate,
ejbActivate, ejbPassivate und ejbRemove.
• Ferner sind im Home Interface noch weitere Finder
Methoden vermerkt.
• Je nach Bean Typ sind unterschiedliche Szenarien
vorgesehen.
• Die EJB Spezifikation schreibt vor, in welcher
Reihenfolge diese Methoden vom Container
auszurufen sind.
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30
Stateless SessionBean
Does not Exist
Class.newInstance()
setSessionContext()
ejbCreate()
ejbRemove()
Method-Ready
Pool
business method
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31
Stateful SessionBean
instance throws
system exception
Does not Exist
timeout
ejbRemove()
Class.newInstance()
setSessionContext()
ejbCreate()
timeout
ejbPassivate()
Passive
Method-Ready
ejbActivate()
business method
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32
EntityBean
Does not Exist
Object.finalize()
unsetEntityContext()
ejbSelect()
Class.newInstance()
setEntityContext()
Pooled
ejbFind()
ejbPassivate()
ejbCreate()
ejbPostCreate()
ejbRemove()
Ready
ejbLoad()
ejbStore() BMP
business method
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ejbActivate()
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33
Message-Driven Bean
Does not Exist
Class.newInstance()
setMessageDrivenContext()
ejbCreate()
ejbRemove()
Method-Ready
Pool
onMessage()
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34
1:1 1:N und N:M Beziehungen
• Beziehungen zwischen EntityBeans werden vom
EJB Container verwaltet.
• Da die EJB Klassen abstrakt sind, können diese
nicht direkt vom Entwickler gepflegt werden, es
müssen entsprechende abstrakte Setter- und GetterMethoden in der EJB vorgesehen werden.
• I.A. werden die Assoziationen bei der Erzeugung
der Bean gesetzt. Dies darf allerdings nicht bei
ejbCreate sondern erst beim ejbPostCreate Event
geschehen.
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35
ejbPostCreate
• Die ejbCreate-Methode wird gerufen bevor eine
EntityBean in der Datenbank angelegt wird.
• Bei BMP Beans muss jetzt vom Entwickler
selbständig für die Persistenz gesorgt werden.
• Falls die EJB Fremdbeziehungen zu anderen Beans
hat, so werden diese in der ejbCreate-Methode
übergeben, dürfen jedoch noch nicht gesetzt
werden. Hierzu ist eine ejbPostCreate-Methode mit
gleicher Signatur notwendig.
• ejbPostCreate wird gerufen nachdem ein Record
für die EJB in der Datenbank angelegt ist.
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36
ejbPostCreate Beispiel
public abstract class ShoppingCartBean
implements EntityBean {
public Long ejbCreate(UserLocal user)
throws CreateException {
setId(createPk());
return null;
}
public void ejbPostCreate(UserLocal user)
throws CreateException {
setUserLocal(user);
}
•
ShoppingCart wird bei der Erzeugung mit einer
lokalen UserBean assoziert.
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37
1:N Beziehung mit XDoclet
/**
* @ejb.interface-method generate="local"
* @ejb.relation name="USER-TO-SHOPPINGCART"
*
role-name="user-of-shoppingcart"
*
target-ejb="User"
*
target-role-name="ShoppingCart-to-one-User"
*
* @jboss.relation fk-column="user_id"
*
related-pk-field="id"
*/
public abstract UserLocal getUserLocal();
/**
* @ejb.interface-method generate="local"
*/
public abstract void setUserLocal(UserLocal user);
•
1:N Beziehung zwischen User und
ShoppingCard, notiert mit XDoclet.
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38
ShoppingCart getUser
/**
* @ejb.interface-method
*
*/
public User getUser() throws EJBException {
try {
UserLocal userLocal = getUserLocal();
return getUserHome().findByPrimaryKey(
userLocal.getId());
} catch(Exception e) {
throw new EJBException("getUser: "+e,e);
}
}
• Der ShoppingCart User wird in der ejbCreateMethode als lokale Objekt gesetzt.
• Per getUser kann auf die lokale Instanz remote
zugegriffen werden...
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39
Die Many Beziehung
/**
* @ejb.interface-method
* @ejb.relation name="USER-TO-SHOPPINGCART"
*
role-name="user-has-shoppingcarts"
*
target-ejb="ShoppingCart"
*
target-multiple="true"
*
* @jboss.relation fk-column="cart_id"
*
related-pk-field="id"
*/
public abstract Collection getShoppingCarts();´
/**
* @ejb.interface-method
*/
public abstract void setShoppingCarts(Collection carts);
• In der UserBean ist die many Relation hinterlegt
• JBoss generiert auch die Relationstabelle...
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40
OQL Tabellen Generierung
/**
* @ejb.bean name="ShoppingCart"
*
type="CMP" cmp-version="2.x" primkey-field="id"
*
view-type="both" jndi-name="ejb/ShoppingCart"
*
* @ejb.ejb-ref ejb-name="Book"
* @ejb.ejb-ref ejb-name="User"
*
* @ejb.finder signature="Collection findAll()"
*
query="SELECT OBJECT(o) FROM ShoppingCart AS o"
*
* @ejb.finder signature="Collection findByUser(bookstore.bean.User user)"
* query="SELECT OBJECT(o) FROM ShoppingCart AS o WHERE o.userLocal = ?1"
*
* @ejb.transaction type="Required"
* @ejb.data-object equals="true"
* @ejb.pk generate="false"
* @ejb.persistence table-name="SHOPPINGCARTS"
* @ejb.value-object name="ShoppingCart" match="*"
*
* @jboss.create-table "true"
* @jboss.remove-table "true"
* @jboss.tuned-updates "false"
* @jboss.read-only
"false"
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41
eCommerce
*
EJB 2.x Entwicklung
• Schritte zur Erstellung einer EnterpriseBean:
– Design der Remote (Business) Schnittstelle.
– Erstellung einer Home Schnittstelle mit Create- und
Finder-Methoden.
– Codierung einer Bean Implementierung mit passenden
ejbCreate- und ejbFinder-Methoden.
– Implementierung der Business-Methoden in der Bean.
– Testen der Lokalen Bean.
– Erstellung eines Deployment-Deskriptors.
– Packen des Archives
– Deployment im ApplicationServer
– Testen der Remote Bean.
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42
Bookstore Factory Fassade
• Die BookstoreBean dient als Fassade, um eine
ShoppingCart für einen User zu erzeugen.
• Die ShoppingCart ejbCreate-Methode erwartet eine
Bean vom Typ UserLocal, die passend zur User
Referenz gefunden werden muss.
• Die Lokale Referenz kann mit der LokalHome
Schnittstelle und dem PrimaryKey der Bean
ermittelt werden.
• Die Schritte sind invers zu der getUser Methode der
ShoppingCart.
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43
Bookstore Factory Methode
public ShoppingCart createShoppingCart(User user)
throws EJBException {
try {
ShoppingCartHome home = getShoppingCartHome();
UserLocalHome localHome = getUserLocalHome();
UserLocal localUser =
localHome.findByPrimaryKey(user.getId());
ShoppingCart cart = home.create(localUser);
return cart;
} catch (Exception ex) {
throw new EJBException(ex);
}
}
• Zum Erzeugen einer ShoppingCart im Bookstore ist
eine lokale UserBean notwendig.
• Per findByPrimaryKey mit UserLocalHome...
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44
XDoclet versus ejb-jar.xml
• Die vielen Annotationen für XDoclet wirken auf
den ersten Blick sehr unübersichtlich.
• Tatsächlich sind sie jedoch ein großer Fortschritt:
– alle Annotationen hätten per Hand in der ejb-jar.xml
selber codiert werden müssen.
– alle Home, LocalHome sowie Data und Value Klassen
hätten händisch immer parallel codiert werden müssen.
– Das Datenbankschema hätte händisch synchronisiert
werden müssen.
• Diese Aufgaben werden von XDoclet übernommen.
• In der EJB 3.0 Spezifikation wird dies durch die
neuen JDK1.5 Annotation automatisiert...
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45
EJB3 Session Beans
• Annotations kennzeichnen den Life-Cycle.
• Meist wird ein Business Interface deklariet von
dem eine Lokal- und eine Remote-Schnittstelle
abgeleitet werden die in einer POJO Bean
implementiert sind.
• Die EJB Schnittstellen werden mit @Remote und
@Local gekennzeichnet, die Implementierung mit
@Stateless bzw. @Statefull.
• Die ejbCreate und ejbRemove Methoden können
frei vergeben werden und sind mit @PostCreate
und @PreDestroy zu annotieren.
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46
Stateless Session Beispiel
/**
* Calculator service interface.
*/
public interface Calculator extends Serializable {
double calculate(double x, char op, double y);
}
@Remote
public interface CalculatorRemote extends Calculator {}
@Local
public interface CalculatorLocal extends Calculator {}
• Implementierung:
@Stateless
public class CalculatorBean implements CalculatorRemote,
CalculatorLocal {
@PostConstruct
protected void created() {
System.out.println("created " + this);
}
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47
Test der Sesson Bean
• Die Bean wird per JNDI Kontext referenziert:
private Calculator service;
/**
* @throws java.lang.Exception
*/
@Before
public void setUp() throws Exception {
Context ctx = new InitialContext();
service = (Calculator) ctx.lookup(jndiName);
assertNotNull("no calculator service found", service);
}
/**
* Test method for {@link de.lab4inf.service.Calculator#calculate(d
*/
@Test
public void additionTest() throws Exception {
double x = 2.3, y = 3.6;
assertEquals(x + y, service.calculate(x, '+', y), eps);
}
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48
EJB3.x persistente EntityBean
• Seit dem JDK1.5 hat das Konzept der Annotations
Einzug in die EJB 3.0 Spezifikation gefunden.
• Die XDoclet Tags können fast 1:1 als Annotations
formuliert werden.
• EJBs sind jetzt reine Plain-Old-Java-Objects
(POJO)
• Annotations des javax.persistence Pakets:
– @Entity Markiert die Klasse als EJB
– @Table Gibt den Tabellennamen des Mappings an
– @Column Speichert das Attribut in der Tabellenspalte
– @Id
Markiert den PrimaryKey der Tabelle
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49
EJB3.0 Annotations Beispiel
public javax.persistence.*;
@Entity
@Table(name="book")
public class Book {
private Integer id;
private String title;
// and further attributes ...
/**
* @return the id
*/
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
public Integer getId() {
return id;
}
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50
EJB3.x per Hibernate
• Hibernate ist ein OR-Mapper, der direkt die EJB3.x
Annotations verwendet.
• Ganz “normale POJOs” können direkt mit
Hibernate persistent gemacht werden und sie
unterscheiden sich nicht von gleichartigen EJB 3.x
Instanzen.
• Die Entscheidung ob ein POJO eine EJB ist, wird
erst zur Laufzeit vom Container entschieden...
• Ein EJB3.0 Container generiert den passenden
“Glue-Code” für die Remote Schnittstellen,
Hibernate belässt es bei der reinen Persistenz.
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51