Spring 3 Java-Framework Autor Stephan Metzler Version 2.1 © 2011 Spring 3 >> Java Framework >> Nachmittag Vormittag Nachmittag Vormittag MileStones A B C D E F G H I J K L M N O P Java Community Verteilte Systeme Java EE Spring Framework Spring Container Dependency Injection Spring AOP Testen ORM Transaktionen Messaging Remoting Spring MVC Spring Security Trends Referenzen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 2 >> total: 160 Seiten Seite 5 15 18 25 38 48 62 72 81 102 118 126 131 147 155 159 Spring 3 >> Java Framework >> A Java Community Lerninhalte Technologie Übersicht Entwicklungtools Paradigmatrends © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 3 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform 1 Java Plattform Die Java Plattform ist in drei Editionen aufgeteilt JME JSE Micro Edition Standard Edition JEE Enterprise Edition - Umgebung - Inhalt - Definition - robust - flexible - JRE - APIs - VM - Standard (Framework) - Multi-User - Multi-Tier - Enterprise Appl. - Ziel-Applikationen - embedded devices - Mobil-Telefone - PDAs - Inhalt - VM - Standard Java APIs - Kommunikationsprozesse 1.1 - JDK - JRE - Compiler - Debugger Basis für JEE - Inhalt - Dienstleistungen - Zugriff - transparente Lösungen - Verhalten OOA / OOD hilfreiche und wichtige Neuerungen im Java-Standard (seit JDK 1.5) - Annotations (Metadaten im Source) - Generics (parametrischer Polymorphie) Tools im Umgang mit JEE Technologien - Maven (Build-Management-Tool der Apache Software Foundation) - Log4J - Junit - Mock state of the Art Implementierung ► siehe: Trends - Software-Paradigmen - Agil Don't Repeat Yourself - DSL (Domain Specific Language) - NoSQL © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 4 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform 1.1.1 Annotationen wiki Annotation bedeutet "Anmerkung", "Anmerkung", "Beifügung", "Hinzufügung". In diesem Sinn haben Annotationen bei Stichworten, Stichworten, Begriffsklärungen oder ausführlichen Texten den Charakter der Erklärung beziehungsweise Ergänzung. In der Softwareentwicklung dienen Annotationen dazu, Metadaten in den Quelltext eines Programms einzubinden. Diese haben keine direkte Auswirkung auf die Übersetzung des Quelltextes, bieten aber zusätzliche Möglichkeiten im Vergleich zu einfachen Kommentaren. Kommentaren. Eigenschaften Metadaten direkt im Sourcecode (zentral) XML- oder Property-Dateien entfallen (mehrere Dateien sein z.T. umständlich) werden von Codegenerierungstools ausgelesen (Controlle bei der Entwicklung) werden zur Laufzeit per Reflection abgefragt (zur dynamischen Verwendung in Frameworks) - Zuordnung zum Sourcecode ersichtlich (als Entwickler Vorteil) - Verwendung von Annotations - Annotations werden im Sourcecode vor dem zu markierenden Element eingefügt - @ als Kennzeichnung vorangestellt (Leerzeichen sind erlaubt) - Parameter als Name-Wert-Paar in Klammern an den Annotationsnamen angehängt @MyAnnotation(parameter1 = "hello", parameter2 = "spring") - Reihenfolge der Parameter spielt keine Rolle hat die Annotation nur einen Parameter, kann der Name weggelassen werden bei parameterlosen Annotations ist die Angabe der Klammern optional Annotations können sich auf folgende Java-Elemente beziehen: - Packages, Klassen, Interfaces, Enumerations, Methoden, Variablen, Methodenparameter © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 5 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Annotations in der Java JSE 5.0 - definiert sieben Annotations - Standard Annotation (normale Verwendung beim Programmieren) - Meta Annotation (Definition neuer Annotationstypen) Standard Annotations - @Deprecated - kennzeichnet Methoden und Klassen, die nicht mehr verwendet werden sollen - @Override - der Compiler stellt sicher, dass die Methode der Basisklasse überschrieben wird - @SuppressWarnings - unterdrückt Compilerwarnungen. Warnungen werden als Parameter angegeben Beispiel @Deprecated / @Override public class HelloWorld { @Deprecated public String sayHello() { return "Hello World"; } @Override public String toString() { return "Hello World"; } } - sayHello() ist veraltet und erzeugt Compilerwarnung - toString() mit @Override stellt sicher, dass toString() aus Object überschrieben wird © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 6 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Meta Annotations - @Documented - zur Erzeugung der Dokumentation bei Javadoc - @Inherited - Annotation-Typ wird vererbt, auch rekursiv, falls keine Annotation in der aktuellen Klasse gefunden wird. - @Retention - Definiert wie lange die Annotation verfügbar ist - SOURCE - nur bis zur Compilerzeit zur Verfügung - CLASS (DEFAULT) - werden in den Class-Dateien abgespeichert, aber nicht von der VM geladen - RUNTIME - werden in der Class-Datei abgelegt und von der VM geladen und stehen somit zur Auswertung per Reflection zur Verfügung - @Target - definiert Elemente (Klasse, Methode, Parameter etc.) denen eine Annotation zugeordnet werden kann Beispiel selbst definierter Annotation public enum Datentyp {TEXT, NUMMER, DATUM } @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.FIELD) public @interface Datenfeld { String bezeichnung() default ""; Datentyp datentyp() default Datentyp.TEXT; } - @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) definiert die Verfügbarkeit - RUNTIME : Auswertung zur Laufzeit - @Target({ElementType.FIELD}) definiert wo die Annotation eingesetzt werden kann - FIELD : für Attribute - @interface definiert das annotierte API Element "Datenfeld" - Parameter : Bezeichnung und Datentyp (sind optional und mit Default-Werten) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 7 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Anwendung: Anwendung: Klasse Person annotiert Attribute als Datenfelder public class Person implements java.io.Serializable { @Datenfeld(bezeichnung = "Nummer", datentyp = Datentyp.NUMMER) private int nr; @Datenfeld(bezeichnung = "Name", datentyp = Datentyp.TEXT) private String name; @Datenfeld private String beschreibung; } Auslesen der Annotationen Person p = new Person(); Field[] fields = p.getClass().getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { Datenfeld datenfeld = field.getAnnotation(Datenfeld.class); ... 1.1.2 Generics wiki In der Informatik sind Generische Typen Datentypen mit der Möglichkeit Möglichkeit zur Angabe von Typparametern. Man spricht auch von parametrischer Polymorphie. Polymorphie. Ein generischer Typ erlaubt es, Datentypen zu erzeugen, die von den zu Grunde liegenden Typen abstrahieren. So würden eine Liste von Zahlen, eine Liste von Zeichen und eine eine Liste von Datumsangaben im Grunde auf dieselbe Weise programmiert werden. Die Algorithmen zum Einfügen, Suchen und Löschen würden stets gleich ablaufen. Es ist daher wünschenswert, die Implementierung der Liste unabhängig von diesen Typen vorzunehmen Eigenschaften - erlauben die Abstraktion von Typen erlaubt Wiederverwendbarkeit von Funktionalitäten defineren generische Klassen und Methoden, unabhängig von einem konkreten Typ definieren parametrische Polymorphie Generics verbessert die Lesbarkeit und hilft hilft durch die erhöhte Typsicherheit die Zuverlässigkeit des Codes zu erhöhen. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 8 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform normale Collections List v = new Vector(); v.add(new Double(1.0)); Double d = (Double)v.get(0); - Cast auf Double ist notwendig, denn der Rückgabewert von get(...) ist Objekt - erlaubt inkompatible Typen in die Liste einzuführen generische generische Collections List<Double> v = new Vector<Double>(); v.add(new Double(1.0)); Double d = v.get(0); - v ist eine Liste von (nur) Double - Typ in spitzen Klammern definiert den konkreten Typparameter - Verwendung wird durch Compiler sichergestellt und zur Compilezeit erkannt - Casts entfallen, da Rückgabewert von get(...) nur Double ist - mehrere Typparameter werden durch Komma getrennt (z. B. Hashtable<Long, String>) Wildcards und Bounds - unabhängiger Code - Implementierung von Such- oder Sortieralgorithmen - Wildcardzeichen ist ? - Vector<?> steht für einen Vector mit beliebigem Inhalt - Bounds als Angabe von Schranken - extends limitiert auf den angegebenen oder abgeleiteten Typ - super limitiert auf den angegebenen oder vererbten Typ Beispiel parametriesierter Polymorphie Vector<?> v1; Vector<String> v2 = new Vector<String>(); v1 = v2; // nur String List<? extends Number> aList; // Number oder Subtyp List<? super String> anotherList // String oder Supertyp © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 9 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform generische Typen - Generics sind nicht auf die Verwendung bestehender Klassen beschränkt - eigene generische Typen können definiert werden Definition der generischen Klasse MyGeneric - Enthält zwei Typparameter (T und U) - die Typparameter können wie normale Typen bei der Definition der Klasse verwendet werden public class MyGeneric<T, U> { private T key; private U value; public MyGeneric(T key, U value) { this.key = key; this.value = value; } public T getKey() { return key; } public U getValue() { return value; } } Generische Methoden - Definition von generischen Methoden - Definition der generischen Methode sayHello(...), die zwei Typparameter enthält public class GenericMethod { public static <E, T> void sayHello(E pre, T post) { System.out.println(pre.toString() + " hello " + post.toString()); } public static void main(String[] args) { sayHello("generic", new StringBuffer("world")); } } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 10 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform 1.1.3 Maven wiki Maven ist ein BuildBuild-ManagementManagement-Tool der Apache Software Foundation und basiert auf Java. Java. Mit ihm kann man insbesondere JavaJava-Programme standardisiert erstellen und verwalten. Eigenscha Eigenschaften - bildet "Convention over Configuration" für gesamten Zyklus der Softwareerstellung ab - automatisiert die Prozesse der Entwicklung - Kompilieren Testen Packen Deployen - definiert vorgegebene Standards - braucht wenige Konfigurationseinstellungen - vereinfacht Aufgaben des Build-Managements - bildet den Lebenszyklus eines Softwareprojekts ab Lebenszyklus - Softwareentwicklung (mit Maven) folgt einem Zyklus: - validate (Validieren) - prüft ob die Projektstruktur gültig und vollständig ist - compile (Kompilieren) - kompiliert den Quellcode - test (Testen) - testet den kompilierten Code mit einem passenden Testframework (z.B. JUnit) - package (Verpacken) - der kompilierte Code wird mit anderen nichtkompilierbaren Dateien zur Weitergabe verpackt (z.B. JAR) - integration-test (Test der Integrationsmöglichkeit) - Softwarepaket wird auf eine Umgebung (z.B. Server) geladen und seine Funktionsfähigkeit geprüft - verify (Gültigkeitsprüfung des Software-Pakets) - prüfen ob das Softwarepaket eine gültige Struktur und bestimmte Qualitätskriterien erfüllt - install (Installieren im lokalen Maven-Repository) - installiert das Softwarepaket in dem lokalen Maven-Repository (z.B. für modulare Projekte) - deploy (Installieren im entfernten Maven-Repository) - installiert das Softwarepaket auf einem entfernten Maven-Repository (Wiederverwendbarkeit) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 11 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Konfigurationsdatei http://maven.apache.org/pom.html - als XML-Datei mit dem Dateinamen pom.xml (für Project Object Model) - enthält alle Informationen zum Softwareprojekt - standardisiertes Format <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> - src - alle Eingabedateien - target - alle erzeugten Dateien <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xsi:schemaLocation=" http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-utility</artifactId> <version>1.0.0.CI-SNAPSHOT</version> <name>Spring Utility</name> <url>http://www.springframework.org</url> <properties> <spring.framework.version> 3.0.2.RELEASE </spring.framework.version> <dependencies> <dependency> <groupId>junit</groupId> <artifactId>junit</artifactId> <version>4.4</version> <scope>test</scope> </dependency> StandardStandard-Verzeichnisstruktur - vereinfacht die zentrale Konfigurationsdatei pom.xml - Softwareprojekt soll sich an folgende Struktur halten - src/main - Eingabedateien für Erstellung des eigentlichen Produkts - src/main/java - Java-Quelltext - src/main/resources - Dateien für die Übersetzung oder zur Laufzeit z.B. Properties-Dateien - src/test - Eingabedateien für automatisierte Testläufe - src/test/java - JUnit-Testfälle für automatisierte Tests - target/classes - kompilierte Java-Klassen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 12 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Auflösung von Abhängigkeiten als zentrale Repositories - in der pom.xml werden Softwareabhängigkeiten angegeben - diese Abhängigkeiten werden aufgelöst - Maven ermittelt ob die benötigten Dateien in einem lokalen Verzeichnis bereits vorhanden sind - oder Maven versucht sich mit einem konfigurierten Maven-Repository im Intranet zu verbinden - oder Maven versucht sich mit einem konfigurierten Maven-Repository im Internet zu verbinden - Abhängigkeiten werden in das lokale Repository kopiert - Bekannte öffentliche Maven-Repositories http://mvnrepository.com/ - Apache Ibiblio Codehouse Java.Net - Firmenweite Maven-Repositories stellen Bibliotheken und Frameworks zur Verfügung - Archiva, Artifactory, Proximity - Codehaus Maven Proxy - Dead Simple Maven Proxy 1.1.4 - Log4J populäre JAVA Logging-API http://logging.apache.org/log4j Vererbung von Loggern Logger Hierarchien erlauben feingranulare Kontrolle über Logausgaben Log-Anweisungen lassen sich durch Konfigurationsdateien ein- und ausschalten Komponenten - Loggers - Layouts - Appenders Loggers - benannte Entitäten (Case sensitive) und folgen einer hierarchischen Namenskonvention - Root-Logger (z.B. org) ist oberste Instanz - org.apache.log4j - Einem Logger kann ein Level zugeordnet werden - DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 13 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Layouts - erlauben das Formatieren der Loggermeldungen mit Pattern org.apache.log4j Pattern Zweck c Category: Kategorie = Name org.apache C Class = Klassennamen d Date. Beispiel: %d{HH:mm:ss,SSS} F Filename l Location. Aufrufende Methode, Quelle, Dateiname und Zeilennummer L Line number m Meldung selbst M Methodennamen n Line-Separator (Plattformabhängig) p Priority: INFO, WARN, ERROR etc. r Anzahl der Millisekunden seit dem Start der VM Appenders - Destinationen für Logger Meldungen - Konsolen Dateien (klassische Logger-Dateien) GUI-Komponenten Remote Socket-Server (Stichwort zentrale Überwachung) JMS (Java Message Server) NT Event Logger Unix Syslog Deamon Appender Additivity Logger Appender Target root org org.apache org.apache.log4j A1 B1, B2 none C1 Vererbte Appenders A1 A1, B1, B2 org und root A1, B1, B2 org und root A1, B1, B2, C1 org.apache.log4j, org und root © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 14 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform Konfiguration Konfiguration - mittels XML oder mit Properties-Dateien # der Root-Logger hat den Level DEBUG log4j.rootLogger=DEBUG, stdout, file # Appender mit der Destionation Konsole log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender # Layout Für diesen Appender log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout # Datum im ISO-Format ISO-8601 anzeigen log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d [%t] %-5p %c - %m%n # allen Klassen des Packages org.springframework den Level [INFO | DEBUG | ERROR] zuweisen log4j.logger.org.springframework=ERROR # Konfiguration der Log-Datei log4j.appender.file=org.apache.log4j.RollingFileAppender log4j.appender.file.File=../log4j.log log4j.appender.file.layout=org.apache.log4j.PatternLayout log4j.appender.file.layout.ConversionPattern=%p %t %c - %m%n log4j.appender.file.MaxFileSize=100KB # Eine Backup-Datei behalten log4j.appender.file.MaxBackupIndex=1 # weitere Categorien log4j.category.org.apache.activemq=ERROR log4j.category.org.springframework.batch=DEBUG log4j.category.org.springframework.transaction=INFO # Persistenz log4j.category.org.hibernate.SQL=DEBUG for debugging datasource initialization log4j.category.test.jdbc=DEBUG © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 15 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java Plattform B Verteilte Systeme Lerninhalte Technologien Corba DCOM .NET EJB © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 16 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Verteilte Systeme 2 Verteilte Systeme - mehreren Prozessen - kommunizieren mittels Nachrichtenaustausch Eigenschaften - gemeinsame Nutzung von Ressourcen - zuverlässige und konstante Zugriffszeit - Offenheit - Client Server Architektur Erweiterbarkeit des Systems (Hardware, Software) Standardisierung von Schnittstellen Interprozesskommunikation heterogene HW- und SW- Komponenten - Skalierbarkeit - ohne Änderungen der System- oder Anwendungssoftware - Fehlertoleranz - Hardwareredundanz - Softwareredundanz 2.1 Technologien für Verteilte Systeme CORBA ► Common Object Request Broker Architecture - plattform- und sprachunabhängig - nur "basic distribution" DCOM ► Distributed Component Object Model Dienste zur Kommunikation zwischen Prozessen - Microsoft - CORBA-DCOM Bridge © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 17 >> total: 160 Seiten Peer-to-Peer Architektur Spring 3 >> Java Framework >> Verteilte Systeme .NET (Microsoft) http://de.wiki.org/wiki/.NET - sprach- und (plattform-) unabhängig löst Component Object Model ab fokussiert auf Client (Services) auch PDA (Personal Digital Assistant) seit Januar 2008 OpenSouce CLR ist die Laufzeitumgebung - CLR = Common Language Runtime - Interpreter für den standardisierten Zwischencode - CLI ist der Zwischencode - CLI = Common Intermediate Language EJB (Enterprise Java Beans) http://de.wiki.org/wiki/Enterprise_JavaBeans - nur JAVA http://java.sun.com/javaee entwickelt für Geschäftsprozesse intgegriete Verbindungslogik standardisierte Komponenten vereinfachte Entwicklung - Sicherheit - Transaktionen - Kommunikation - synchron - asynchron © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 18 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Verteilte Systeme C Java EE Lerninhalte Spezifikation Einsatzgebiete Komponenten © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 19 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform 3 Java EE Plattform http://java.sun.com/javaee/5/docs/tutorial/doc/ Spezifikation - JEE ist die Spezifikation einer Softwarearchitektur - JEE bezeichnet ein Applikationsframework, ausgelegt auf - Performance - Skalierbarkeit - Plattformunabhängigkeit Eigenschaften - sauber implementierte Trennung zwischen Tiers - dadurch weitgehende Unabhängigkeit © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 20 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform 3.1 wiki Application Server Ein Anwendungsserver ist ein Server in einem Computernetzwerk, Computernetzwerk, auf dem AnwendungsAnwendungsprogramme ausgeführt werden. Im engeren Sinne bezeichnet der Begriff eine Software, Software, die spezielle Dienste Dienste zur Verfügung stellt, wie beispielsweise Transaktionen, Transaktionen, Authentifizierung Authentifizierung oder den Zugriff auf Verzeichnisdienste und Datenbanken über definierte Schnittstellen. Schnittstellen. JEE Anwendungserver beinhaltet - Components - Applets, Servlets, Enterprise Java Beans - Containers - Web Browsers, Servlet Engines, EJB Containers - Resources - SQL Datenquellen, Nachrichtensysteme, Mailsysteme 3.2 History History der Java Enterprise Edition http://de.wikipedia.org/wiki/Java_Platform,_Enterprise_Edition Robustheit J2EE 1.3 J2EE 1.2 JPE Project Java Plattform for the Enterprise 1998 Servlet /JSP EJB 1.0 JMS 1.1 JTA 1.0 JAAS 1.0 JNDI RMI/IIOP 1999 EJB 2.0 2001 Web Services J2EE 1.4 EJB 2.1 JSS 2.4 JSP 2.0 WS 1.0 JavaMail 1.2 JAXP 1.2 JCA 1.5 2003 © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 21 >> total: 160 Seiten SOA Java EE 5 EJB 3.0 JPA 1.0 JSS 2.5 JSP 2.1 JSF 1.2 WS 1.2 JavaMail 1.4 JAXB 2.0 JAXP 1.3 JAX-WS 2.0 StAX 1.0 JSTL 1.2 Java EE 6 2006 2010 EJB 3.1 JPA 2.0 JSS 3.0 JSF 2.0 Bean Validation Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform 3.3 Features - neue XML/Web Services - JAX-B (JSR-222) - Java Architecture for XML Binding JAX-WS (JSR-224) - Java API for XML - Web Services StAX (JSR-173) - Streaming API for XML Web Services Metadata (JSR-181) - neue Web Technologien - JSP Standard Tag Library (JSR-52) - Java Server Faces (JSR-252) - neue EoD (Ease Of Development = Entwicklungserleichterung) - EJB 3.0 und Java Persistence API (JSR-220) - Common Annotations (JSR-250) - Security Änderungen - Gleichsetzung der Security Permissions von Web und EJBContainer Deployment Deskriptoren wiki Ein Deployment Descriptor (frei übersetzt "Einsatzbeschreibung") "Einsatzbeschreibung") ist eine Konfigurationsdatei im Format XML. XML. Im Umfeld der Java Platform, Enterprise Edition, Edition, beschreibt diese Konfigurationsdatei den spezifischen BereitstellungsBereitstellungsprozess (englisch deployment) deployment) und dazu benötigte Informationen. Informationen. - sind eine der Stärken von J2EE Grundlage: J2EE Rollenverständnis: Comp.Developer, Assembler, Deployer Idee nachträglich Settings/Verhalten anpassen zu können jedoch grössere Komplexität nur durch Tools (IDEs, Xdoclet) beherrschbar Migrationshindernis © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 22 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform 3.4 Einsatzgebiete In den folgenden Gebieten finden JEE Applikationen ihren Schwerpunkt: - Datenbankzugriff dynamische Internetseiten Enterprise JavaBeans Middle-Tier Server plattformenabhängige Kommunikation Sicherheit Trennung der Anwenderschwerpunkte verteilte Systeme Web-Server-Einsatz 3.5 Architektur Funktionelle Einheiten werden als Komponenten bezeichnet und zu einer KomponentenArchitektur zusammengefasst. Dabei dominieren die folgenden "Core Technologies": - JNDI (Java Naming and Directory Interface) - Zugriff auf "naming" und "directory" Systeme wie LDAP, DNS, etc. - JTA (Java Transaktion API) - Zugriff auf Transaction Systeme wie BEA Tuxedo, etc. - JDBC (Java DataBase Connectivity) ORACLE - Zugriff zu relationalen Datenbanken - JMS (Java Messaging Service ) - Zugriff zu Message Orientated Middleware, z.B. iBus ,IBM MQSeries DB2 JDBC BEATuxedo JTA JEE JMS IBM MQSeries iBus © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 23 >> total: 160 Seiten JNDI LDAP DNS COS Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform 3.6 wiki Konventionen Eine Konvention (lat. (lat. conventio „Übereinkunft, Zusammenkunft“) ist eine nicht formal festgeschriebene Regel, Regel, die von einer Gruppe von Menschen aufgrund eines Konsens eingehalten wird. - Namenskonventionen mit JSR 220 nicht mehr so dominant - orientieren sich am Namensmodell von SUN™ Ansatz basierend auf dem HelloWorld HelloWorld EJB Item Syntax Enterprise Bean Name (DD) <name>Bean EJB JAR Display Name (DD) <name>JAR Enterprise Bean Class <name>Bean Business <name> Business / Remote Interface Local Business / Remote Interface <name>Local Abstract Schema (DD) <name> 3.7 wiki Beispiel HelloWorldBean HelloWorldJAR HelloWorldBean HelloWorld HelloWorldLocal HelloWorld Komponenten Eine SoftwareSoftware-Komponente ist ein SoftwareSoftware-Element, das konform zu einem Komponentenmodell ist ist und gemäss einem CompositionComposition-Standard ohne Änderungen mit anderen Komponenten verknüpft und ausgeführt werden kann. also eine funktionierende Software Einheit - wird über einen JEE-Server verschiedenen Clients zur Verfügung gestellt ist Bestandteil einer JEE-Anwendung als *.ear Datei (e enterprise archive) gepackt ar bestehend aus folgenden (optionalen) Komponenten - Enterprise Beans - eine oder mehrere Enterprise Beans in einer *.jar Datei (java archive) - WEB-Anwendungen - HTML-Seiten, Servlets, JSP, gif- und jpg-Bilder in einer *.war Datei (web application archive) - Client-Anwendungen - Stand-Alone Java Applikation in einer *.jar Datei (java archive) - Deployment Descriptors - XML-Dokumente zur Integrationsbeschreibung (sind optionale Bestandteile jeder EAR Komponente) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 24 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform 3.8 Enterprise Archive - folgt standardisierter Struktur - ermöglicht dem Applikationsserver das Entpacken der Komponenten - erlaubt das Deployen der JEE Applikation 3.9 Verteilte Multi-Tier Applikationen - das Verteilen der Applikation definiert der "separation of concern" Aspekt der OOA © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 25 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Java EE Plattform D Spring Framework Lerninhalte Motivation Core Technologien Module © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 26 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4 Spring Framework - Open-Source-Framework (Rod Johnson, Buch: J2EE Design and Development) - Entwicklung von Unternehmensanwendungen soll weniger komplex werden - JavaBeans als Serverkomponenten ohne Server vs. EJBs LightweightLightweight-Container/Container/-Framework mit Dependency Injection Injection und Aspektorientierung als vollwertiger Java EE / J2EEJ2EE-Applikationstack, der durch Qualität, Effizienz und Einfachheit glänzt. http://www.springsource.org/ We aim that: - Spring should be a pleasure to use - Your application code should not depend on Spring APIs - Spring should not compete with good existing solutions, but should foster integration. (For example, JDO, Toplink, and Hibernate are great O/R mapping solutions. We don't need to develop another one.) 4.1 neue Features in Spring 3 - SpEL Spring Expression Language - Ausdrücke werden zur Laufzeit ausgewertet - ermöglicht dynamische Elemente im System - als XML-Konfiguration oder innerhalb von Annotationen - komfortabler Umgang mit Annotationen - mit Annotationen konfigurieren, ohne die Implementierungsklassen anzupassen - Meta-Annotationen - eigene Annotations definieren - an zentraler Stelle die Annotationen zusammenstellen und diese in eigenen Klassen verwenden - REST-Unterstützung (Representational State Transfer) im MVC-Framework - Softwarearchitekturstil für verteilte Hypermedia-Informationssysteme - Ressourcen werden mit eigenen URI angesprochen - Spring3 erweitert das enthaltene MVC-Framework um REST-Fähigkeiten - Konfiguration erfolgt mit Annotationen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 27 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.2 Motivation Bereiche zu versorgen, die von anderen Frameworks nicht erreicht werden: - Integration in eine umfassende Architektur kann zu hohem Aufwand führen - Spring bietet ganzheitliche Lösung an - leichte Anpassung - ein Framework soll klare Schichten bieten - Best-Practices leicht anwenden - Minimierung des Aufwands für bewährte Techniken mit grösstmöglicher Freiheit beim Design - keine Abhängigkeit - IoC und AOP als Schlüsseltechnologien, um Abhängigkeiten zu vermeiden - konsistente Konfiguration - mit einheitlichem Stil für alle Schichten der Applikation - leichte Testbarkeit - Einsatz von Mock-Objekten klar und geradlinig - Erweiterbarkeit erlauben - erweiterbares Framework soll auf Interfaces basieren 4.3 Spring Technologien Die Spring Core Technologien sind: - Lightweight Container Framework - DI / IoC - AOP © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 28 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.4 Lightweight - Framework ist klein - erfordert wenig (Entwickler-)Aufwand - kleine Prozessorbelastung - keine Abhängigkeiten von spezifischen Klassen - baut auf POJOs auf Graph - pom.xml für Beispiele - Not exactly lightweight - http://javathreads.de/2009/02/leichtgewichtigkeit-von-jee-oder-spring/ 4.5 wiki Dependency Injection A Dependency Injection (DI) ist ein Entwurfsmuster und dient in einem objektorientierten System dazu, die Abhängigkeiten Abhängigkeiten zwischen Komponenten oder Objekten zu minimieren. Dependency Injection ist eine Anwendung des <<creates>> Prinzips der Inversion of Control (IoC), bezieht sich aber nur auf die Erzeugung und Initialisierung von Objekten. Sie kann als Verallgemeinerung der der Fabrikmethoden verstanden werden. Die Funktionalität bleibt trotz dieser Kontrollumkehr als Einfügung enthalten. Dadurch ist es einfach möglich, Abhängigkeiten zu erkennen. A IB B IB - fördert lose Kopplung - Objekte erhalten ihre Abhängigkeiten passiv <<injects>> IoC -deps -config -lifec. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 29 >> total: 160 Seiten B Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.6 wiki Aspektorientierung Aspektorientierte Programmierung (AOP) ist ein Programmierparadigma, eine Methode der ComputerComputerprogrammentwicklung, die anstrebt, verschiedene logische Aspekte eines Anwendungsprogramms (kurz Anwendung) Anwendung) getrennt voneinander zu entwerfen, entwerfen, zu entwickeln und zu testen. Die getrennt entwickelten Aspekte werden dann zur endgültigen Anwendung zusammengefügt. A SECURITY B LOGGING - erlaubt kohäsive (zusammenhängende) Entwicklung - Separation of Concern - trennt Business-Logik von Systemservices A - Logging - Auditing - Transaktionsverwaltung AOP SECURITY B LOGGING 4.7 Spring Features Konfiguration und Zusammenstellung komplexer Anwendungen - deklarativ (in der Regel als XML-Datei) - zunehmende Konfiguration durch Annotations - umfassende Infrastrukturfunktionalität - Transaktionsverwaltung - Integration in Persistenz-Frameworks - Java Persistence API http://java.sun.com/javaee/technologies/persistence.jsp - Hibernate www.hibernate.org - TopLink http://www.oracle.com/technology/products/ias/toplink/index.html - iBatis http://ibatis.apache.org/ - etc. 4.7.1 Container - verantwortlich für Anwendungsobjekte - Verwaltung - Konfiguration - Lebenszyklus © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 30 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.8 Spring Module - Programmbausteine lassen sich in Enterprise-Anwendungen koppeln - ohne explizite Abhängigkeiten - definieren konsequente Verwendung von Schnittstellen Spring Core Container - zentraler Bestandteil - lightweight Container - Inversion of Control - Dependency Incetion Verantwortlichkeiten - Beans / Core - Objektrelation - Context - Objektdefinition - Expression Language - Objektmanipulation 4.8.1 Module ► Data Access/Integration - JDBC - Layer der JDBC codieren und DBMS Fehler parsen abstrahiert - ORM - Layer um populäre O/R-Mapper zu integrieren (JPA, JDO, Hibernate, TopLink, iBatis, etc.) - OXM - Layer für Object/XMl Mapping zu integrieren (JAXB, Castor, XMLBeans, JiBX and XStream, etc.) - JMS - Layer zur Integration des asynchronen Kommunikationsmodell - Transaction - Layer für deklaratives und programmatisches Transaktionsmanagement © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 31 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.8.2 Module ► Web – MVC / Remoting - Web - Layer zur Integration von web-orientierten Features - multipart file-upload - servlet listeners - web-oriented application context - remoting support - Web-Servlet - Layer mit der Spring MVC Implementation - Web-Struts - Layer zur Integration von Struts (deprecated) - Web-Portlet - Layer zur Portlet Integration - spiegelt die Funktionen des Web-Servlet Modul 4.8.3 Module ► AOP / Instrumentated Spring - AOP - Layer zur Integration eine AOP Alliance kompatiblen aspektorientierten Programmierung - Methoden Interceptoren - Cross Cutting Funktionalität - AspectJ Integration - Instrumentation - unterstützt statisches AOP ►compile-time woven version of Spring AOP - Web Services - Web Flow - Security JARs © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 32 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.8.4 Module ► Test - Test - Layer zur Unterstützung von Testframeworks - JUnit - TestNG - etc. - synchronisiert und cached den Spring Applikationkontext - unterstütz isoliertes Mock testen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 33 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework 4.9 Spring Szenarios typische vollumfängliche Webapplikation Spring Middle-Tier mit Integration zu einem third-party Web-Framework © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 34 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Framework Remoting EJBs – bestehende POJOs anbinden © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 35 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring ins kalte Wasser 5 Spring ins kalte Wasser Aufbau, Installieren und Betreiben einer Spring Applikation Voraussetzungen Voraussetzungen - JSDK: Java Software Development Kit - Spring Framework http://www.springsource.org/ - Entwicklungsumgebung - STS Springsource Toolsuite http://www.springsource.com/products/sts - Maven Umgebungsvariablen - Benutzer- oder Systemvariablen definieren / ergänzen C:\>set ... JAVA_HOME=C:\Programme\Java\jdk1.6.0_21 MAVEN_HOME=C:\springsource\maven-2.2.1.RELEASE Path=%PATH%;C:\springsource\maven-2.2.1.RELEASE/bin - Maven ausführen C:\springsource\maven-2.2.1.RELEASE\bin\mvn.bat 5.1 Hello Spring Projekt - Projekt mit STS als neues Spring Template Projekt erzeugen - File New Spring Template Project Simp Simple Spring Utility Project Next - Project name : hello_spring - top-level package : module.spring.hello Finish generierte Spring Deklaration Deklaration appapp-context.xml context.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd"> <description>Example configuration to get you started.</description> <bean id="service" class="module.spring.hello.ExampleService" /> </beans> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 36 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring ins kalte Wasser generierte Klassen - generiertes Service Interface Service.java package org.springframework.integration; public interface Service { String getMessage(); } - generierte Service Implementierung ExampleService.java package org.springframework.integration; public class ExampleService implements Service { public String getMessage() { return "Hello world!"; } } - generierte Testklasse ExampleConfigurationTests.java @ContextConfiguration @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) public class ExampleConfigurationTests { @Autowired private Service service; @Test public void testSimpleProperties() throws Exception { assertNotNull(service); } } - generierte Testklasse ExampleServiceTests.java public class ExampleServiceTests extends TestCase { private ExampleService service = new ExampleService(); public void testReadOnce() throws Exception { assertEquals("Hello World", service.getMessage()); } } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 37 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring ins kalte Wasser Übung Spring Container instanziiert Bean durch Setter - Ergänzen Sie die Spring Deklaration app-context.xml mit der Property message <bean id="service" class="module.spring.hello.ExampleService" > <property name="message" value="Hello Spring" /> </bean> - Ergänzen Sie die ExampleService Klasse durch die entsprechenden getter / setter public class ExampleService implements Service { private String message; public String getMessage() { return this.message; } public void setMessage(String message) { this.message = message; } } - Testen Sie die Applikation mit entsprechenden TestCases @Test public void testProperty() throws Exception { assertEquals("Hello Spring", service.getMessage()); } Übung Spring Container instanziiert Bean durch Argumentenkonstruktor - Ergänzen Sie die Spring Deklaration app-context.xml mit einem Konstruktor Argument <bean id="service" class="module.spring.hello.ExampleService" > <constructor-arg value="Hello Spring" /> </bean> - Ergänzen Sie die ExampleService Klasse durch den entsprechenden Konstruktor - Testen Sie die Applikation mit entsprechenden TestCases © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 38 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring ins kalte Wasser E Spring Container Lerninhalte Containertypen Spring Context SpEL Spring Expression Language © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 39 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container 6 Spring Container - Komponentenverwaltung - Injizieren von Konstruktoren und Änderungsmethoden Verschalten von Beans Erstellen und Zerstören von Beans Erstellen von Assoziationen Wiederverwenbarkeit ermöglichen 6.1 Spring Containertypen IoC Container - org.springframework.beans.factory.BeanFactory - verantwortlich für Lebenszyklus und Verwaltung Anwendungskontext - org.springframework.context.ApplicationContext - verantwortlich für weiterführende Container-Aufgaben - Spring AOP Features - z.B. Transaktionen - Message Resource Handling - z.B. Internationalization - Event Publication - z.B. Listener - Application-Layer Kontext - z.B. für Web Applikationen - Validierung - z.B. Nachweis von Gültigkeit, Typ, Bereich, Sinn und Zweck, etc. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 40 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container 6.2 wiki Bean Factory Der Begriff Fabrikmethode (englisch (englisch Factory Method) Method) bezeichnet ein Entwurfsmuster aus dem Bereich der Softwareentwicklung. Softwareentwicklung. Das Muster beschreibt, wie ein Objekt durch Aufruf einer Methode anstatt durch direkten Aufruf eines Konstruktors erzeugt erzeugt wird. Es gehört somit zur Kategorie der Erzeugungsmuster. Erzeugungsmuster. - Beans erstellen und verwalten - erstellen von Assoziationen zwischen kollaborierenden Objekten (Beans) - steuert den Lebenszyklus einer Bean - falls benutzerdefinierte Initialisierungsmethoden und Zerstörungsmethoden definiert sind - BeanFactory Interface ist zentrales IoC Container Interface - verantwortlich für Instanziierung, Konfiguration und Abhängigkeiten - verschiedene Implementationen des BeanFactory Interface - out-of-the-Spring-box - meist wird XmlBeanFactory verwendet - basiert auf Deklaration durch XML Datei Aufgaben der BeanFactory leeren Konstruktor aufrufen Definition Autowiring setter Methoden aufrufen Abhängigkeiten prüfen setBeanFactory() aufrufen afterPropertiesSet() aufrufen init Methoden aufrufen Verknüpfungen definiert JA Initialisierung Clients können über den ApplicationContext ApplicationContext zugreifen Bereitstellung Zerstörung Zerstörung destroy Methoden aufrufen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 41 >> total: 160 Seiten NEIN Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container verschiedene RessourceImplementierungen sind vorhanden org.springframework.core.io.* ResourceResource-Implementierung ByteArrayResource ClassPathResource DescriptiveResource FileSystemResource InputStreamResource UrlResource Zweck Ressource mit Bytearray definiert Ressource mit Klassenpfad definiert Ressource mit Beschreibung (keine lesbare) definiert Ressource mit Informationen aus dem Dateisystem definiert Ressource mit Informationen aus einem Datenstrom definiert Ressource durch URL definiert org.springframework.web.portlet.* ResourceResource-Implementierung PortletContextResource ServletContextResource Zweck Ressource mit Portlet-Kontext definiert Ressource mit Servlet-Kontext definiert XML basierte Container Metadata Konfiguration <bean id="..." class="..."> <!-- collaborators and configuration for this bean go here --> </bean> <bean id="..." class="..."> <!-- collaborators and configuration for this bean go here --> </bean> <!-- more bean definitions go here... --> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 42 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container Beispiel Container Instanziierung - Lesen der Bean Definition aus XML-Datei aus Dateisystem - Container verwendet Lazy Loading - Factory lädt die Beschreibung der Bean - Bean wird erst bei Bedarf instanziiert einige Beispiele BeanFactory factory = new XmlBeanFactory( new FileSystemResource("c:/beans.xml")); oder Resource resource = new FileSystemResource("beans.xml"); BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(resource); oder ClassPathResource resource = new ClassPathResource("beans.xml"); BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(resource); Übung Spring Factory - Ergänzen Sie die testReadOnce() Methode in der ExampleServiceTests.java Klasse - Starten Sie die Spring BeanFactory mit der Spring Konfigurationsdatei public void testReadOnce() throws Exception { ClassPathResource res = new ClassPathResource( "META-INF/spring/app-context.xml"); BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(res); service = (ExampleService) factory.getBean("service"); assertEquals("Hello Spring", service.getMessage()); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 43 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container 6.3 Anwendungskontext Erweitert den Handlungs- / Einsatzbereich des Containers - ermöglicht das Auflösen von Textnachrichten - Anwendung: Internationalisierung - universelle Möglichkeit, um Dateiressourcen zu laden - Anwendung: Bilder - können Ereignisse für Beans veröffentlichen - Anwendung: Listener - validieren von Inhalten - Anwendung: Nachweis von Gültigkeit, Typ, Bereich, Sinn und Zweck, etc. häufig verwendete Implementierungen des Applikations Applikationsk tionskontext org.springframework.core.io. ApplicationContextApplicationContext-Implementierung ClassPathXmlApplicationContext FileSystemXmlApplicationContext XmlWebApplicationContext Zweck XML Datei im KlassenPfad XML Datei aus File System XML Datei aus WEB-Anwendung Beispiel - lesen des Applikationskontext aus XML-Datei des Dateisystems ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("c:/application.xml"); Klassendiagramm © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 44 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container 6.3.1 Zugriff auf Ressourcen - der Applikationskontext bietet Unterstützung beim Lesen von Ressourcen - Zugriff auf die Ressourcen über einen ResourceLoader org.springframework.core.io.Resource Methoden getInputStream() getFile() 6.3.2 Zweck liefert InputStream der Ressourcen liefert File der Ressourcen Events des Applikationskontext - der Applikationskontext implementiert das Observer Pattern - Zusandsänderungen andere Spring Beans werden erkannt org.springframework.core.io.ApplicationEventPulisher Events ContextRefreshEvent ContextClosedEvent ContextClosedEvent RequestHandleEvent Zweck wenn der Applikationkontext neu geladen/erzeugt wird wenn der Applikationkontext geschlossen wird um den HTTP Request zu lesen Übung Applikationskontext - Ergänzen Sie die ExampleServiceTests.java Klasse - testen Sie den ClassPathXmlApplicationContext - testen Sie den FileSystemXmlApplicationContext public void testApplicationContext() throws Exception { ApplicationContext appContext = new ClassPathXmlApplicationContext( "META-INF/spring/app-context.xml"); service = (ExampleService) appContext.getBean("service"); assertEquals("Hello Spring", service.getMessage()); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 45 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container 6.3.3 Internationalisierung - bietet Codeunabhängigkeit für Benutzersprachen - Java offeriert Locale (Kombination aus Sprache und Land en_US) - Spring bietet einfache Schnittstelle MessageSource (als Konvention) Suchschlüssel appContext.getMessage("welcome", new Object[] {"Spring"}, "Hello {0}", Locale.ENGLISH)); Stellvertreter Default Suchkriterium: _de.properties Argument Übung Internationalisierung - erstellen Sie entsprechende Propertydateien für Begrüssungstexte / Errortexte ► rescources/messages_de.properties ► Konvention - ergänzen Sie die Springkonfiguration app-context.xml durch eine messageSource - erstellen Sie entsprechende Testfunktionen messages messages_de.properties welcome=Willkommen zu Spring appapp-context.xml <bean id="messageSource" class="org.springframework.context.support.ReloadableResourceBundleMessageSource"> <property name="basenames"> <list> <value>messages</value> // 'messages_' + LOCALE + '.properties' <value>errors</value> // 'errors_' + LOCALE + '.properties' </list> </property> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 46 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container 6.4 Nachbearbeitung Basis zu AOP (Aspekt Orientiertem Programmieren ) Weaving - Spring stellt die Schnittstelle zur Verfügung BeanPostProcessor - mit den Methoden - postProcessBeforeInitialisation() - postProcessAfterInitialisation() - Beispiel RequiredAnnotationBeanPostProcessor - prüft die Abhängigkeiten der Bean Exception ÜBUNG Bean nachbearbeiten Abhängigkeiten prüfen - ergänzen Sie die Setter Methode der Bean Property mit der @Required Annotation und die Spring Bean Konfiguration durch das entsprechende Interface <bean class="org.springframework.beans.factory. annotation.RequiredAnnotationBeanPostProcessor" /> 6.5 SpEL Spring Expression Langauge EL erlaubt den Zugriff auf Variablen und definiert entsprechende Operatoren - Auswerten von Ausdrücken zur Laufzeit - Parameter berechnen lassen - ermöglicht flexiblen Code Syntax #{bean} // gibt das Objekt 'bean' zurück #{bean.var} // ist 'bean' ein Object wird das Attribut var gelesen ist 'bean' eine Map oder Property wird der Wert zum Key 'var' gelesen #{1+3} // wertet den Ausdruck aus SpEL ermöglicht es, es, dynamisch zu konfigurieren. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 47 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container ÜBUNG SpEL - erweitern Sie die Attribute des ExampleService - setzen Sie diese Attribute durch die Setter Injection <property name="text" value="#{prop.text}" /> <property name="sprache" value="#{ systemProperties['user.language'] }" /> <property name="zahl" value="#{1+2}" /> - Propertry Objekt aus Property Datei erstellen <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd"> <util:properties id="prop" location="welcome.properties" /> - ergänzen Sie die Maven Dependencies - Version 3.0.2.RELEASE (neuste Version) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 48 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Container F Dependency Injection Lerninhalte Bean Ressourcen Lebenszyklus Namespace Annotations © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 49 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Lebenszyklus 7 Lebenszyklus - Bean (Lebenszyklus) wird durch BeanFactory-Container verwaltet - ohne Referenz Garbage Collector Spring Container Prozess does not exist DestroyDestroy-Methoden Methoden Disposa DisposableBean.destroy() bleBean.destroy() exists Client Prozess Geschäftsfall Spring Container Container Prozess 1 BeanNameAware.setBeanName() 2 BeanFactoryAware.setBeanFacrory() 3 ResourceLoaderAware.setRescourceLoader() 4 ApplicationEventPublisherAware. setApplicationEventPublisher() 5 MessageSourceAware.setMessageSource() 6 ApplicationContextAware. setApplicationContext() 7 ServletContextAware.setServletContext() 8 BeanPostProcessor. postProcessorBeforeInitialisation() 9 InitializigBean.afterPropertySet() InitializigBean.afterPropertySet() 10 InitInit-Methoden 11 BeanPostProcessor. afterProcessorBeforeInitialisation() Spring Bean LifeCycle Schritt Phase 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Beschreibung bekommt den eigenen Namen zur späteren Referenzierung bekommt eine Referenz auf die Bean Factory Zufgriff auf die lädt Resourcen Bean Abhängigkeiten Umgebung kann Events verschicken vorgestellten Verfahren kann internationalisierte Texte auslesen bekommt Referenz auf den Applikationskontext bekommt den Servletkontext referenziert Bean verändern ruft die konfigurierten Post-Processoren auf eigene Abhängigkeiten überprüfen Initialisierung init Methode wird aufgerufen ruft die konfigurierten Post-Processoren zur Bean verändern Nachbearbeitung auf Bean ist einsatzbereit für die Anwendung © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 50 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Lebenszyklus 8 Bean Ressourcen definieren - Laden von externen Bean Definitionen durch die XML Konfiguration <beans> <import resource="services.xml"/> <import resource="resources/messageSource.xml"/> <import resource="resources/themeSource.xml"/> <bean id="bean1" class="..."/> <bean id="bean2" class="..."/> </beans> - Laden von externen Bean Definitionen durch Annotation @Resource - nur auf Attributen und set-Methoden @Resource // inject bean named 'dataSource' private DataSource dataSource; © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 51 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren 8.1 Dependency Injection per XML durch Dependency Injection - Abhängigkeiten werden einem Objekt injiziert - Objekte - Datenquellen - ein Objekt muss das abhängige Objekt nicht selbst erzeugen - durch JNDI Referenz - durch Referenzieren - durch Instanziieren aus Factory - Abhängigkeiten werden durch den Lebenszyklus beeinflusst <bean id="lesen" class="Lesen" depends-on="schreiben" /> <bean id="schreiben" class="Schreiben" /> 8.1.1 Setter Injection - Setter basierte DI - Spring instanziert Bean mit Hilfe der Settermethode - Settermethode muss existieren public class SimpleMovieLister { // the SimpleMovieLister has a dependency on the MovieFinder private MovieFinder movieFinder; // a setter method so that the Spring container can 'inject' // a MovieFinder public void setMovieFinder(MovieFinder movieFinder) { this.movieFinder = movieFinder; } // business logic that actually 'uses' the injected MovieFinder // is omitted... } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 52 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren 8.1.2 Konstruktor Injection - Konstrukter basierte DI - Spring instanziert Bean mit Hilfe des Konstruktors - Konstruktor mit entsprechender Signature muss existieren public class SimpleMovieLister { // the SimpleMovieLister has a dependency on the MovieFinder private MovieFinder movieFinder; // Spring container can 'inject' a MovieFinder public SimpleMovieLister(MovieFinder movieFinder) { this.movieFinder = movieFinder; } // business logic 'uses' the injected MovieFinder is omitted... } 8.1.3 Konstruktor vs. Setter Dependency Injection Pro Konstruktor DI - Konstruktorinjektion erzwingt starke Abhängigkeitsregeln - Bean kann nicht instanziiert werden, ohne all ihre Abhängigkeiten zu erhalten - Änderungsmethoden sind nicht erforderlich, da Abhängigkeiten über Konstruktor festgelegt - versehentliche Modifikationen des Konstruktors wird ausgeschlossen Pro Setter DI - Parameterliste des Konstruktors kann recht umfangreich werden eindeutige Konstruktoren zu formulieren kann schwierig sein mehrere Parameter desselben Typs macht (Zweck-) Unterscheidung schwerer Konstruktorinjektion ist zur Vererbung eher ungeeignet Parameter an super() übergeben © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 53 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren Beispiel www.springsource www.springsource.org source.org public class ExampleBean { private AnotherBean beanOne; private YetAnotherBean beanTwo; private int i; public void setBeanOne(AnotherBean beanOne) { this.beanOne = beanOne; } public void setBeanTwo(YetAnotherBean beanTwo) { this.beanTwo = beanTwo; } public void setIntegerProperty(int i) { <bean id="exampleBean" class="examples.ExampleBean"> this.i = i; <!-- setter injection with nested <ref/> element --> } public void doSomething() { <property name="beanOne"> this.beanOne.doSomething(); <ref bean="anotherExampleBean"/> </property> } <!-- setter injection with neater 'ref' attribute --> } <property name="beanTwo" ref="yetAnotherBean"/> <property name="integerProperty" value="1"/> </bean> <bean id="anotherExampleBean" class="examples.AnotherBean"/> <bean id="yetAnotherBean" class="examples.YetAnotherBean"/> 8.1.4 Collections - Injection von Abhängigkeiten über Collections - Best Praxis ► Collection der MVC oder O/R Implementation verwenden Collection Element <list> <set> <map> <props> Package java.util.List java.util.Set java.util.Map java.util.Properties Verwendung Liste von (auch duplikaten) Werten Liste von duplikatfreien Werten beliebige Namen-Werte-Paare String Namen-Werte-Paare Beispiel mit <list> Collection public class ExampleBean { private Collection<Instrument> instruments; public void setInstruments( Collection<Instrument> instruments) { this.instruments = instruments; } } <bean id="exampleBean" class="examples.ExampleBean"> <property name="instruments"> <list> <ref bean="guitar"/> <ref bean="violin"/> <ref bean="piano"/> </list> </property> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 54 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren Beispiel mit <map> Collection public class ExampleBean { private Map<String, Instrument> instruments; public void setInstruments(Map<String, Instrument> instruments) { this.instruments = instruments; } } <bean id="exampleBean" class="examples.ExampleBean"> <property name="instruments"> <map> <entry key="Gitarre" value-ref="guitar"/> <entry key="Geige" value-ref="violin"/> <entry key="Klavier" value-ref="piano"/> </map> </property> </bean> 8.1.5 Leerer Inhalt als Property zuweisen - Eigenschaft auf NULL setzen - mit DI zuweisen - als NULL Referenzierung Beispiel mit <null> Referenzierung <property name="instruments"> <null> </property> ► null ist als Tag definiert © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 55 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren 8.1.6 Autowiring - Beanelemente <bean> automatisch zuweisen - durch Spring Container Autowiring Typ byName byType Beschreibung Übereinstimmung von ID oder Name der Eigenschaft oder Bean-Eigenschaft bleibt leer Übereinstimmung des Typs der Eigenschaft oder Bean-Eigenschaft bleibt leer oder Exception bei mehrfachem Aufkommen org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException gesucht wird eine identische Signature der Konstruktoren constructor oder Exception bei keiner Eindeutigkeit org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException autodetect 8.1.7 - gesucht wird nach constructor dann nach byType Init- und Destory-Methoden init- und destroy-Methoden festlegen um Bean nach ihrer Erzeugung zu initialisieren wenn Bean vor ihrer Zerstörung noch Aktionen vorzunehmen hat optional und einzeln einsetzbar Beispiel public class ExampleBean { <bean id="exampleBean" class="examples.ExampleBean" init-method="init" destroy-method="cleanup"/> public void init() { ... } public void cleanup() { ... } } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 56 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren 8.1.8 Geltungsbereich für Beans - steuert, wie viele Instanzen einer Bean erstellt werden singletonsingleton-Beans - durch Spring erzeugte Beans werden als statische Objekte behandelt - als Eigenschaft anderen Beans als eine Instanz (Singleton) erzeugt und zugewiesen - und an jeder Stelle, wo die Bean referenziert wird, verwendet - eine Bean Instanz wird erzeugt - als gemeinsame Instanz allen referenzierten Objekten injiziert prototyperototype-Beans - durch Spring erzeugte Beans - als Eigenschaft anderen Beans zugewiesen - und als eigene Instanz erzeugt - für jede Referenzierung wird eine neue Bean Instanz erzeugt © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 57 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren Geltungsbereich für Beans scope Geltungsbereich Beschreibung singleton Bean wird nur einmal erzeugt und bei jeder Referenz die gleiche Bean verwendet (Default) prototype bei jeder Referenz wird eine neue Instanz der Bean erzeugt und verwendet request für jeden Request (Web-Kontext) wird eine neue Instanz erzeugt session für jede Session (Web-Kontext) wird eine neue Instanz erzeugt globalSession für jede Global HTTP Session (Portlet-Kontext) wird eine Bean erzeugt 8.1.9 Attribute der Beandefinition <bean> Tag Name Beschreibung class id name scope lazylazy-init initinit-method destroydestroy-method dependencydependency-check autowiring autowireautowire-candidate factoryfactory-bean factoryfactory-method abstract parent vollqualifizierter Klassenname zur Instanziierung Zeichenfolge zum Referenzieren auf Bean oder Klassennamen als ID als Alias auch mehrere; durch Strichpunkt getrennt definiert den Geltungsbereich der Bean lazy = träge, lädt die Bean erst bei der ersten Anfrage Initialisierungs-Methode, die nach dem Laden aufgerufen wird Destroy-Methode, die in der Zerstörungsphase aufgerufen wird überprüft, ob alle Bean-Abhängigkeiten korrekt aufgelöst wurden konfiguriert das automatische Verknüpfen definiert autowiring Modus für die Bean definiert Factory Bean für das Erstellen der Bean definiert Factory Methode für das Erstellen der Bean definiert Bean als abstract definiert parent Bean für das Erstellen der Bean © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 58 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren 8.2 Context Namespace - erlaubt Applikationcontext spezifische Konfigurationen - Unterstüzung für Annotationen - verwalten von Domänenobjekten Context Namespace Name <context:annotationcontext:annotation-config> <context:component<context:component-scan> <context:exclude <context:excludetext:exclude-filter> <context:include<context:include-filter> <context:load<context:load-timetime-weaver> <context:mbean<context:mbean-export> export> <context:mbean<context:mbean-server> <context:property<context:property-placeholder> <context:spring<context:spring-configured> 8.3 Beschreibung erlaubt Annationen basierte Konfiguration in Spring Beans scannt und registriert Packages nach Beans schliesst Klasse von der Registrierung als Springbean aus schliesst Klasse in der Registrierung als Sprinbean ein registriert einen AspectJ load-time weaver exportiert Bean als JMX MBean (Jave Management Extension) startet ein MBean (Server Aufgabe) im Sringcontext ermöglicht externe Konfiguration per Propertydatei ermöglicht Dependenci Injection in Nicht-Spring-Verwaltete Objekte Util Namespace - erlaubt Applikationcontext spezifische Typen - Unterstüzung von Collections - Unterstüzung von Nicht-Spring Objekte Util Namespace Name Beschreibung <util:constant> <util:list> <util:map> <util:properties> <util:set> <util:property<util:property-path> registriert ein static Feld als Typ, stellt dessen Wert als Bean zur Verfügung macht eine Liste von Werten oder Referenzen als Spring Bean bekannt macht eine Map als Spring Bean bekannt erzeugt eine java.util.Property als Spring Bean von einer Propertydatei macht ein Set als Spring Bean bekannt referenziert eine Bean Property und stellt diese als Spring Bean zur Verfügung - <util:constant> erzeugt eine Referenz zur Konstante MY_CONST der Klasse MyClass <util:constant id=”myconst” static-field=”MyClass.MY_CONST” /> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 59 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren ÜBUNG Dependency Injection per XML - erstellen Sie Spring Beans wie folgt - testen Sie die XML Attribute der Dependency Injection public class Bean1 { private Bean2 bean2; private float property; private Logger logger = Logger.getLogger("spring"); public Bean1() { logger.info("Bean1 Konstruktor"); } // getter und setter analog } Lösungsansatz: <bean id="bean2" class="module.spring.di.xml.Bean2" scope="prototype" init-method="init" destroy-method="destroy"> <property name="message"> <value>Hallo Spring</value> </property> </bean> public class Bean2 { private String message; // Konstruktor, getter und setter analog 8.4 Dependency Injection per Annotation - als Alternative zu XML 8.4.1 Context Configuration Annotation - benötigt <context:annotation-config /> in der Spring Konfiguration Context Configuration Annotation Annotation Einsatz Beschreibung @Autowired @Configurable @Order @Qualifier @Rescource @Required @Scope @Value K F M entspricht autowire="byType", muss nicht public sein CT TMF FPTA FM M T FM für Domänenobjekte die nicht durch Spring erzeugt wurden im Zusammenhang mit <context:annotation-config /> Sortiermöglichkeit für Autowiring zusätzlich zu "byType", sucht auch nach dem Qualifier für Autowiring zusätzlich zu "byType", sucht auch nach der Ressource erzwingt Abhängigkeit definiert den Scope für Autowiring zusätzlich zu "byType", sucht auch nach dem EL-Ausdruck A = Annotationtype, C = Klasse, F = Field, K = Konstruktor, M = Setter, P = Parameter, Parameter, T = Typ © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 60 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren ÜBUNG Dependency Injection per Annotation Context Configuration - erstellen Sie Spring Bean ConfigImpl und das entsprechende Interface Config public class ConfigImpl implements Config { private Map<String, String> prefs = new HashMap<String, String>(); public String getValue(String key) { return this.prefs.get(key); } public void setValue(String key, String value) { this.prefs.put(key, value); } } - erstellen Sie einen Write- und einen ReadController - testen Sie die Annotation, z.B. @Autowired durch entsprechende ControllerTests public class WriteController { @Autowired private Config config; // Config-Objekt wird von Spring injiziert public WriteController() {} public void write(String key, String value) { this.config.setValue(key, value); } } 8.4.2 Stereotyping Annotations - Klassen werden als Spring Beans erkannt und konfiguriert - reduziert die XML Konfiguration - benötigt <context:component-scan base-package=”…” /> in der Spring Konfiguration Stereotyping Annotations Annotation Einsatz Beschreibung @Component @Controller @Repository @Service Type Type Type Type generische durch Spring kontrollierte Komponente stereotypisiert Komponenten als Spring MVC Kontroller deklariert Klasse als Repository / transferiert SQL- zu DataAccessExceptions stereotypisiert Komponenten als Service Selbstdefinierte @Component Annotation @Target( { ElementType.TYPE }) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Component public @interface MyComponent { String value() default ""; } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 61 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren ÜBUNG Dependency Injection per Annotation Stereotyping - verwenden Sie die @MyComponent Annotation, um die Kontroller Spring zu übergeben @MyComponent("reader") public class ReadController { @Autowired private Config config; - analog die ConfigImpl @MyComponent("config") public class ConfigImpl implements Config { - und entsprechende Tests wc = (WriteController) ac.getBean("writer"); rc = (ReadController) ac.getBean("reader"); ci = (ConfigImpl) ac.getBean("config"); wc.write("Hallo","Spring"); assertEquals("ConfigImpl.getValue", "Spring", rc.read("Hallo")); 8.5 XML vs. Annotaions Dependency Injection Spring offeriert zwei unterschiedliche Ansätze zur Konfiguration der Beans - XML - Komplexität durch verschiedene Versionen - Annotationen - ergänzt durch XML Basis Konfiguration Pro XML Dependency Inj Injection - Konfiguration ausserhalb der Domänenlogik - bereits existierenden Klassen müssen nicht angepasst / erweitert werden - Klassen bleiben unabhängig von Spring Pro Annotation Dependency Injection - Abhängigkeiten sind im Code ersichtlich - kein XML notwendig - keine überladene, unübersichtliche XML Konfiguration © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 62 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Bean Ressourcen definieren G Spring AOP Lerninhalte Begriffe Spring AOP Framework Annotations © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 63 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren 9 Aspektorientiertes Aspektorientiertes Programmieren - Aspektorientierung kapselt sich wiederholende Aufgaben - Aufgabe einmal programmiert - an mehreren Stellen ausgeführt - AOP trennt Businesslogik von Services - Logging - Transaktions-Management - Sicherheits-Managment - AOP verwaltet zentrale Aufgaben wiederverwendbar - Datenbank-Zugriffe - Caching - Authentisierung Crossross-Cutting Concern - querschnittliche Belange einer Software - erlauben keine Modularisierung ► AOP bietet Lösungsansatz 9.1 Begriffe des AOP - Advice - Cross-Cutting Concern - Softwarecode, der zur Ausführung kommt - Logging - Transaktionsmanagement - JoinPoint - PointCut Advice JoinPoints - eingrenzendes Muster vorhandener JoinPoints - als Klassenfilter und Methodenmatcher - definierte Use Cases - ServiceMethoden Use Case - DAO Funktionalitäten © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 64 >> total: 160 Seiten PointCut - impliziert gegebene Ausführungspunkte für Advise - vor Methodenaufruf - nach Methodenaufruf - bei Exception - etc. Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren Begriffe in der Aspektorientierten Programmierung AOP Begriff Beschreibung Aspect Aufgabe, die an verschiedenen Stellen im Programm benötigt wird, z.B. Logging Joinpoint Punkt im Programmfluss, an dem der Aspect eingreift (z.B. Methoden, Exceptions, etc. Spring erlaubt nur Methoden als Joinpoints) Advice Aktion eines Aspekts am Joinpoint, also der Aspect, der am Joinpoint ausgeführt wird Pointcut Muster, das den Aspect eingrenzt (als Klassenfilter und Methodenmatcher) Target Objekt, das Joinpoints zur Verfügung steht (z.B. Parameter der Signature) Proxy Proxy-Objekt wird aus dem Target erstellt Weaving Weaving beschreibt den Vorgang, aus Targets Proxys zu erstellen - beim Kompilieren (statisches AOP) - zur Laufzeit (dynamisches AOP) Introduction ermöglicht einem Target zusätzlich (dynamische) Funktionalität z.B. erkennt das Interface Modifiable Änderungen innerhalb des Targets 9.2 Spring AOP Definieren von AOP per: - @AspectJ - Spring XML - Spring Annotations Weaving - Weaving wird bei Spring zur Laufzeit durchgeführt - verwendet Ansatz des dynamischen AOP - im Gegensatz zu statischem AOP wie beim AspectJ - AspectJ ist eine Spracherweiterung, die der Javasyntax Befehle hinzufügt - AspectJ hat seinen eigenen Compiler - Advices sind damit (statisch) im Java-Bytecode des AspectJ-Compilers enthalten Dynamisches AOP (weaving zur Laufzeit) hat grundsätzlich schlechtere Performance gegenüber statischem AOP (weaving zur Compilezeit), bietet jedoch mehr Flexibilität. Flexibilität. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 65 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren 9.3 Spring AOP Framework - bietet zahlreiche Vorteile - ist in dem IoC-Container integriert - kann als Library leicht in jede Applikation eingebunden werden - Maven org.springframework : spring-aop : ${spring.framework.version} aspectj : aspectjrt : 1.5.4 aspectj : aspectjweaver : 1.5.4 - enthält bereits vorgefertigte Aspekte - z.B. Transaktionsverhalten - ist unabhängig vom verwendeten Compiler und Classloader - kann leicht zwischen Applikationsservern portiert werden - implementiert Interfaces der AOP-Alliance - dadurch entsprechende Unabhängigkeit Ablauf © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 66 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren 9.3.1 Aspect - kann in Spring eine normale Java-Klasse (Spring Bean) sein - wird mit dem XML-Element <aop:aspect/> definiert und referenziert eine Bean - referenzierte Bean stellt die Implementierung der Funktionalität dar - referenzierte Bean ist ein Cross-Cutting Concern - Logging, Transaktions-Management, Security, etc. - Spring stellt Aspekte für deklarative Enterprise Services bereit - deklaratives Transaktions-Management - Definition eigener Aspekte - Geschäftsprozess abfangen, überwachen, manipulieren, etc. <aop:config> <aop:aspect id="myAspect" ref="aBean"> ... </aop:aspect> </aop:config> <bean id="aBean" class="..."/> 9.3.2 Joinpoint Ein Joinpoint ist eine Stelle im Programm, an der ein Aspect eingesetzt wird. - ein Joinponit fügt der Anwendung neues Verhalten hinzu - neue Methode wird aufgerufen - Exception-Handling - ändern einer Klassenvariable Spring AOP stellt stellt nur nur Methoden als Joinpoints zur Ausführung. Ausführung. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 67 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren 9.3.3 Advice Advices werden an Joinpoints der Anwendung hinzugefügt. - Advice sagt, an welcher Stelle ein Aspect an einem Joinpoint was tun soll - verschiedene Advice-Typen sind möglich Advice in Spring Advice Beschreibung AfterReturningAdvice Aspect nach Ausführung der Methode (wenn keine Exception geworfen wird) MethodBeforeAdvice Aspect vor Ausführung der Methode (wenn Aspect keine Exception wirft) MethodInterceptor Aspect vor und nach dem Methodenaufruf ThrowsAdvice Aspect nach einer Exception Klassenhie Klassenhierarchie 9.3.4 Pointcut bestimmt, an welchen Joinpoints ein Advice hinzugefügt wird - ein Advice ist mit einen Pointcut verbunden - ein Advice wird an jedem Joinpoint ausgeführt, der dem Pointcut-Ausdruck entspricht - ein Pointcut kann innerhalb eines Aspektes definiert werden und steht dann nur für diesen zur Verfügung Um Joinpoints in einem Pointcut zu beschreiben, benutzt Spring die AspectJ Pointcut Language http://www.eclipse.org/aspectj <aop:config> <aop:aspect id="myAspect" ref="aBean"> <aop:pointcut id="businessService" expression="execution(* *.perform(..))"/> ... </aop:aspect> </aop:config> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 68 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren AspectJ Pointcuts für jedes Packages für jede Klasse Methode perform() execution(* *.*.perform(..)) Ausführungs-Muster bei jedem Rückgabetyp mit beliebigen Typen und Parametern .. Klassendiagramm 9.3.5 Advice definieren - Spring definiert AOP Namespace - erlaubt, Aspekte, Pointcuts und Advices in einem Spring Kontext zu definieren - gibt auch Unterstüzung für @AspectJ Annotationen Spring definiert folgende Arten von Advices - bestimmen, wie der Advice ausgeführt wird AOP Namespace Begriff Beschreibung <aop:before <aop:before> before> Advice wird vor dem PointCut ausgeführt <aop:after <aop:after> after> Advice wird nach dem PointCut ausgeführt <aop:after<aop:after-returning> Advice wird nach dem PointCut ausgeführt (ohne Exception) <aop:after <aop:afterafter-throwing> throwing> Advice wird ausgeführt, wenn der Pointcut eine Exception wirft <aop:around <aop:around> around> Advice wrapt den Pointcut © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 69 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren weitere Elemente im AOP Namespace Begriff Beschreibung <aop:advisor> definiert einen AOP Advise <aop:aspect> definiert einen AOP Aspect <aop:aspect<aop:aspectautoproxy> erlaubt Aspektdeklaration mittels AspectJ <aop:config> das parent Element im AOP Namespace <aop:declare<aop:declare-parents> definiert eine AOP Introduction AOP Funktionalität ergänzen <aop:include> definiert optionale AspectJ Proxys <aop:pointcut> deklariert einen Pointcut um einen Advice hinzuzufügen Beispiel <aop:config> <aop:pointcut id=”myPointcut” expression=”execution(* *.*service(..))" /> <aop:aspect ref=”myAspect”> <aop:before pointcut-ref=”myPointcut” method=”invokeBefore” /> </aop:aspect> </aop:config> Advice mit einem Pointcut verbinden <aop:aspect id="aroundExample" ref="aBean"> <aop:after-throwing method="trace" throwing="ex" pointcut="execution(void test.Process.doIt(bo.VO))" /> </aop:aspect> <aop:aspect id="aroundExample" ref="aBean"> <aop:pointcut id="service" expression="execution(* *.do*(..))" /> <aop:around pointcut-ref="service" method="invoke"/> </aop:aspect> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 70 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren mögliche Implementation der invoke Methode public Object invoke(ProceedingJoinPoint invocation) throws Throwable { // vor dem Methodenaufruf Object retVal = invocation.proceed(); // nach dem Methodenaufruf return retVal; } oder public Object invoke(ProceedingJoinPoint invocation) throws Throwable { Object[] args = invocation.getArgs(); try { rval = invocation.proceed(); } catch (Throwable t) { throw t; } finally { return rval; } // (Client-) Parameter auslesen // Target aufrufen // Exceptions loggen / weitergeben } ÜBUNG AOP per XML - erstellen Sie eine Fassaden- und eine Serviceklasse - implementieren Sie eine Interceptorklasse - konfigurieren und testen Sie die Beans <bean id="myService" class="module.spring.aop.MyService" /> <bean id="myFacade" class="module.spring.aop.MyFacade" /> <bean id="myAspect" class="module.spring.aop.Interceptor" /> <aop:config> <aop:aspect ref="myAspect"> <aop:pointcut id="publicFacade" expression="execution(* module.spring.aop.*Facade.do*(..))" /> <aop:pointcut id="serviceMethods" expression="execution(* *.do*(..))" /> <aop:before method="logBefore" pointcut-ref="publicFacade" /> <aop:after method="logAfter" pointcut-ref="publicFacade" /> <aop:around method="invoke" pointcut-ref="serviceMethods" /> </aop:aspect> </aop:config> <aop:aspectj-autoproxy /> - benötigt CGLIB zur dynamischen Kapselung von Klassen - Maven cglib : cglib-nodep : 2.1_3 © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 71 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren 9.4 AOP per Annotation - Spring unterstützt AspectJ Annotations AOP Annotations Annotation Einsatz Beschreibung @Aspect @After @AfterReturning Type Method Method deklariert eine Klasse als Aspect @AfterThrowing Method deklariert die Methode für einen Pointcut, der eine Exception wirft @Around Method deklariert die Methode, um einen Pointcut zu umschliessen @Before Method deklariert die Methode vor einem Pointcut @DeclareParent s @Pointcut deklariert die Methode nach einem Pointcut deklariert die Methode für einen erfolgreichen Pointcut Static Field deklariert Parent Objekt für Introductions zusätzliche Funktionalität Method deklariert einen leeren Methoden-Body als Pointcut Platzhalter ÜBUNG AOP per Annotation - modifizieren Sie die AOP Übung - eliminieren Sie die XML Deklarationen - ergänzen Sie eine Pointcut Methode und annotieren Sie die Advices - annotieren Sie die Interceptorklasse als Aspect @Aspect public class Interceptor { @Pointcut("execution(* module.spring.aop.*.*(..))") public void debugPointcut() { } @Before("debugPointcut()") public void logBefore() { } @After("debugPointcut()") public void logAfter() { } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 72 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Aspektorientiertes Programmieren H Testen Lerninhalte Testarten TDD TestDrivenDevelopment Unit Testing Mock Objekte © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 73 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10 Testen wiki Ein Softwaretest Softwaretest ist ein Test während der Softwareentwicklung, Softwareentwicklung, um die Funktionalität einer Software an den Anforderungen und ihre Qualität zu messen und Softwarefehler zu ermitteln. 10.1 Testarten - Unit-Test - Units sind einzelne Objekte - isoliertes Verhalten wird getestet - Integrationstest - mehrere Objekte bilden ein Workflow - deren Interaktion wird getestet - Lasttest - Skalierbarkeit des Workflows - grosse Anzahl von Requests wird getestet - Akzeptanztest - Anforderungen an die Applikation - Grundlage zur Abnahme Testverfahren die Praxis beschreibt eine Kombination von Testverfahren - ZIEL: aussagekräftiges Ergebnis - Review – prüft das Ergebnis (Ziel) Audit – prüft die Vorgehensweise und den Ablauf (Weg ins Ziel) BlackBlack-BoxBox-Test – prüft definierte Schnittstellen (Funktionalität) WhiteWhite-Box-Test – prüft die Details der Logik (Codereview) - Durchführung - Testprotokoll (wer, wozu, wie, was wird getestet) - Programm (Test-Case beschreibt Testfall) die Praxis verlangt Automatisierung der Testverfahren wiki iki Vor allem bei testgetriebener Entwicklung Entwicklung ist die Testautomatisierung besonders wichtig. Tests werden im Idealfall nach jeder Änderung ausgeführt. Bei nicht automatisierten Tests ist der Aufwand so gross, dass häufig auf die Tests verzichtet wird. © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 74 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.2 funktional vs. nicht-funktional funktionale Tests Tests ► Benutzeranforderungen - gemäss Anforderungen - was macht das Programm - beschrieben durch Use Case nichtnicht-funktionale Tests ► Qualitätsanforderungen - Integration - Zusammenarbeit der einzelnen Teile, z.B. Server, DB, etc. - Belastung - Multi-User Verhalten - Akzeptanz - Kunde, Benutzer, etc. Softwaretests steigern Qualität der Software eXtreme Programming - alternativer Ansatz - senkt Softwareentwicklungskosten - orientiert an Bedürfnissen der Kunden Der Kunde bekommt das, was er braucht, und dann, wenn er es braucht. - xP baut auf - Kommunikation ►Auftraggeber - Einfachheit ► klare Schnittstellen - Feedback ► Testen (TDD) - Courage ► © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 75 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.3 Test Driven Development TDD ist Aspekt von Extreme Programming - einfache Entwicklung in der Erstellung von Software - komplexe Softwaresysteme in kleinen und einfachen Schritten entstehen lassen - Tests des Designs und der Implementierung stehen im Vordergrund definiert Test, der die Funktion eines kleinen Teils des Systems beschreibt Treffen von Design-Entscheidungen sind nicht in der Startphase erforderlich Code muss nicht von Anfang an richtig sein, dieser wird kontinuierlich refaktoriert - Ausführung mit Hilfe von (Software)-Tools - z.B: JUnit (http://junit.org/) meist verbreitet - durch Assertion (Engl: Aussage, Behauptung) - asserts(), assertNotNull(), assertEquals(), etc. // SYNTAX : Assertion < Assertion> ( <testen> <Kriterium> <gegeben> ) // Beispiel assert( 1 + 2 == 3 ) gegeben : 3 Kriterium : EQUALS testen : 1 + 2 TDD Konzept definiert Unittests und Refaktorierungen - erstellen (Logik schreiben) - Test beschreibt, wie sich ein kleiner Teil der Software (Unit) verhalten soll - testen (erfolgreiche Tests definieren) - Design des Codes ist zweitrangig - wichtig, dass der Test erfolgreich läuft - aufräumen (schöneren Code schreiben) - mittels Refaktorierung (Umorganisation) überarbeiten, bis der Test wieder fehlerfrei läuft © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 76 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.4 wiki JUnit JUnit ist ein Framework zum Testen von JavaJava-Programmen, das besonders für automatisierte UnitUnit-Tests einzelner Units (meist Klassen oder Methoden) Methoden) geeignet ist. Es basiert auf Konzepten, die ursprünglich unter dem Namen SUnit für Smalltalk entwickelt entwickelt wurden. ist Framework ► www.junit.org - unterstützt das Testen von Programmen - ein einfacher Test definiert public class BasicTest extends TestCase { public void setUp() { ... } public void testFirstThing() { assert...(...); } public void testSecondThing() { assert...(...); } public void tearDown() { ... } } Aufbau - die Methode setUp() initialisiert den Testcase - die Test-Methoden (Testcase) fangen mit test an - testFristThing() - testSecondThing() - die Methode tearDown() finalisiert den TestCase - Assertions überprüfen die Test-Methoden - Erfüllen von Anforderungen - Einhalten von Bedingungen - Exceptions sollten nicht gefangen (catch) werden - Test-Methoden Exceptions soll Exception werfen - JUnit-Framework kann dann passend darauf reagieren - Ausführen von Tests - Testklasse in Eclipse ausführen ► Run As ►JUnit Test © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 77 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.5 wik Mock Testing MockMock-Objekte werden in der testgetriebenen Softwareentwicklung DummyDummyObjekte oder Attrappen genannt, die als Platzhalter für echte Objekte innerhalb von UnitUnit-Tests verwendet werden. isoliertes Testen ist oft nicht möglich - Interaktion eines Objektes mit dessen Umgebung muss überprüft werden - Umgebung nicht vorhanden - oder sehr zeitaufwändig - Mock-Objekte implementieren Schnittstelle - Mock-Objekt liefert keine Echtdaten - nur festgelegte Testdaten - sinnvolle Mock-Objekte - Objekt liefert keine deterministische Ergebnisse - z. B. aktuelle Uhrzeit, aktuelle Temperatur - Objekt basiert nicht auf Interaktion - z. B. Testen von Benutzungsoberflächen Ablauf - Mock Objekt eines Interfaces bzw. einer zu simulierenden Klasse erzeugen - erwartetes Verhalten aufzeichnen - auf Wiedergabe umstellen (replay) - Ablauf Verifizieren (verify) @Test public void testErfolgreicheBestellung() throws Exception { EasyMock.expect(kundeDAOMock.getByID(42)).andReturn(kunde); Kunde kundeNeu = new Kunde("Eberhard", "Wolff", 22.0); kundeNeu.setId(42); kundeDAOMock.update(kundeNeu); initWareMock(); EasyMock.expect(bestellungDAOMock.save(isA(Bestellung.class))) .andReturn(new Bestellung()); EasyMock.replay(kundeDAOMock, wareDAOMock, bestellungDAOMock); Einkaufswagen einkaufswagen = new Einkaufswagen(kunde.getId()); einkaufswagen.add(ware.getId(), 1); bestellung.bestellen(einkaufswagen); EasyMock.verify(kundeDAOMock, wareDAOMock, bestellungDAOMock); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 78 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.6 UnitTests mit Spring Spring bietet den Vorteil der Abstraktion - stellt Schnittstellen zur Integration zur Verfügung - benötigt ein Framework zum Testen JUnit - Klasse mit @Test annotierter Methode wird als Testklasse interpretiert - @Before annotierte Methoden bieten Möglichkeit zum Einrichten des Tests - @After annotierte Methoden bieten Möglichkeit zum Aufräumen nach dem Test Ziel: jede Klasse in Isolation testen TD TDD In der Praxis lassen sich Klassen oft nicht isoliert testen Lösungsansätze Begriff Beschreibung Stub fragmentale Implementierung als Stellvertreter Dummy Ersatzklasse, um das Verhalten zu testen Mock dynamisches Dummy (konfigurierbar) 10.7 wiki Mocks MockMock-Objekte werden in der Testgetriebenen Softwareentwicklung DummyDummyObjekte oder Attrappen genannt, die als Platzhalter Platzhalter für echte Objekte innerhalb von Unit Unit-Tests verwendet werden. - dem zu testenden Objekt wird ein Stellvertreter (Mock) zugewiesen - einfaches Szenario mit Spring - Spring verwendet Setter Methode - referenzierte Objekte lassen sich einfach ersetzen Vorteile Vorteile - einzelne Klassen können isoliert getestet werden - alle referenzierten Klassen werden durch Mocks ersetzt - Tests sind performant - keine Datenbanken notwendig - keine Verteilten Ressourcen notwendig - Fehler können leicht provoziert werden - z.B. HostNotFoundException © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 79 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.8 - Integrationstest @RunWith Annotation erlaubt das Erkennen der Abhängigkeiten z.B. @Autowired @ContextConfiguration definiert Spring Konfiguration @Transactional definiert, dass Test in einer Transaktion läuft @Test(expected= …) definiert das Mockverhalten @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) @ContextConfiguration("META-INF/spring/app-context.xml") @Transactional public class IntegrationTests { @Autowired private Service service; @Test public void testSimpleProperties() throws Exception { assertNotNull(service); } @Test(expected = PropertyException.class) public void testPropertyException() throws PropertyException { } } transiente Daten - Spring bietet einfache Konfiguration für Speicher-Datenbank (InMemoryDatenBank) - erzeugt eine HSQL-Datenbank - auch H2 und Derby unterstützt - führt init.sql aus auch classpath:init.sql <jdbc:embedded-database id="dataSource" type="HSQL"> <jdbc:script location="init.sql" /> </jdbc:embedded-database> wiki HSQL ist eine freie vollständig in Java programmierte programmierte relationale SQLSQL-Datenbank (RDBMS) RDBMS) und steht unter einer freien Lizenz nach dem Muster der BSDBSD-Lizenz. Lizenz. - bereits bestehende DataSource anbinden <jdbc:initialize-database data-source="dataSource"> <jdbc:script location="init.sql" /> </jdbc:initialize-database> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 80 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen 10.9 Funktionale Tests - in der Paxis etablieren sich Werkzeuge - Fit (Framework for Integrated Test) http://fit.c2.com/ - Bedingungen als HTML - FitNesse http://www.fitnesse.org/ - Bedingungen in wiki - Testbedingungen werden formuliert und die Resultate auf einem Browser ausgegeben © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 81 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Testen I ORM Lerninhalte Architektur DAO Template Hibernate JPA Java Persitenz API Entity Lebenszyklus © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 82 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11 ORM ObjectObject-RelationRelation-Mapping - ORM bietet grundsätzlich folgende Vorteile - Produktivität – Vereinfachung und Objektorientierung des Datenzugriffs - Wartbarkeit – weniger Codezeilen - Nachvollziehbarkeit – serverseitiger Cache - Performance – automatisierte Erstellung der SQL Statements - Unabhängigkeit – abstrahierter Datenbankzugriff Spring nutzt das DAO-Pattern zum ORM wiki 11.1 Data Access Object (DAO, deutsch: "Datenzugriffsobjekt") ist ein Entwurfsmuster, Entwurfsmuster, das den Zugriff auf unterschiedliche Arten von Datenquellen (z. B. Datenbanken, Dateisystem, etc.) so kapselt, dass die angesprochene Datenquelle ausgetauscht werden kann, ohne ohne dass der aufrufende Code geändert werden muss. Dadurch soll die eigentliche Programmlogik von technischen Details der Datenspeicherung befreit werden und flexibler einsetzbar sein. DAO ist also ein Muster für die Gestaltung von Programmierschnittstellen (APIs). Architektur - Spring stellt Vorlagen zur Verfügung - DAO Template - JDBC - Hibernate - JPA - iBatis Verantwortlichkeit Spring Entwickler Beschreibung Verbindungsparameter Verbindung erstellen SQL Statement (SQL Parameter) definieren SQL Statement ausführen und Loop für Resultset vorbereiten Durch das Resultset iterieren Exception- und Transactionshandling Resultset, Statement und Connection schliessen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 83 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.2 DAO Template Schnittstelle Java / DB - arbeitet auf der Relation - SQL als Abfragesprache - ORM spezifische Querysprache, z.B. Hibernate, JPA, etc Spring nutzt das Template-Pattern zur DB Integration wiki Die Schablonenmethode (engl. template method) method) ist ein in der Softwareentwicklung eingesetztes Entwurfsmuster, Entwurfsmuster, mit dem Teilschritte Teilschritte eines Algorithmus variabel gehalten werden können. Es gehört zur Kategorie der Verhaltensmuster (behavorial (behavorial patterns). patterns). spezifische JDBC Templates Template Beschreibung JdbcTemplate dbcTemplate Vereinfachung zur Verwaltung der Ressourcen NamedParameterJ NamedParameterJdbcTempl dbcTemplate Template Vereinfachung im Umgang mit benannten Parametern SimpleJdbcTemplate 11.3 Vereinfachung im Umgang mit dynamischen Parametern JDBCTemplate erzeugen - JDBC-Template mit Referenz auf Datasource resp. DS Connection @Resource(name="jdbc/myDB") DataSource ds; JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(ds); Class.forName("org.gjt.mm.mysql.Driver"); Connection con = DriverManager.getConnection( "jdbc:mysql://<IP>/myDB", "root", ""); JdbcTemplate template = new JdbcTemplate(new SingleConnectionDataSource(con, true)); - JDBCTemplate von JdbcDaoSupport erben public class MyDAO extends JdbcDaoSupport { @Override protected JdbcTemplate createJdbcTemplate(DataSource dataSource) { return super.createJdbcTemplate(dataSource); }} © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 84 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping - JDBCTemplate durch Dependency Injection <bean id="verlagDAO" class="module.spring.jdbc.xml.VerlagDAO"> <property name="jdbcTemplate" ref="template" /> </bean> <bean id="template" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> </bean> <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close"> <property name="driverClassName" value="${db.driverClassName}" /> <property name="url" value="${db.url}" /> <property name="username" value="${db.username}" /> <property name="password" value="${db.password}" /> </bean> Spring proklamiert die Verwendung seiner DAO Implementierung in Umgang mit JDBC - einfacher in der Handhabung - weniger fehleranfällig SQLException Methoden des JdbcTemplate Methoden Beschreibung execute() führt das SQL Statement aus ohne Ergebnis query() führt das SQL Statement aus kann ein Ergebnis zurückgeben update() führt das SQL Statement aus gibt Anzahl der geänderten Rows zurück batchUpdate() führt mehrere SQL Statements aus z.B. String Array definiert - Methoden sind mit unterschiedlichen Signaturen vorhanden - lassen den Verwendungszweck optimieren - JdbcTemplate erzeugt eine Datenbankverbindung - führt die Anfrage aus und räumt die Ressourcen auf public List getByName(String name) { return getJdbcTemplate().query( "SELECT ID, NAME, KONTOSTAND FROM KUNDE WHERE NAME=?", new Object[] { name }, new KundeResultSetRowMapper()); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 85 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.3.1 Query auswerten - verschiede Callbacks für das Resultset stehen zur Vefügung Resultset Callbacks Callback Beschreibung ResultSetExtractor Iteration über das Resultset erzeugt Mapperobjekte RowCallbackHandle zeilenweises Mapping in Collections r RowMapper übersetzt jede Zeile in ein Objekt - mögliche RowMapper Implementation der vorgängigen getJdbcTemplate().query private class KundeResultSetRowMapper implements RowMapper<Kunde> { public Kunde mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException { Kunde kunde = new Kunde(rs.getString(2), rs.getDouble(3)); kunde.setId(rs.getInt(1)); return kunde; } } ÜBUNG JDBC - CRUD für VerlagVO als Entityobjekt - erstellen Sie das Entityobjekt Verlag - erstellen Sie die entsprechenden DAO Klassen - VerlagDAO und VerlagDAOImpl - erstellen Sie die Spring Konfiguration <bean id="verlagID" class="module.spring.di.xml.VerlagDAOImpl" init-method="initMethod" scope="singleton"> <property name="jdbcTemplate" ref="jdbcTemplateID" /> </bean> <bean id="jdbcTemplateID" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"> <property name="dataSource" ref="dataSourceID" /> </bean> - testen Sie die JDBC Persistenzanbindung mit entsprechenden Unit-Tests © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 86 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.4 Hibernate - Open-Source-Persistenz- und ORM-Framework für Java www.hibernate.org - speichert POJOs mit Attributen und Methoden in relationalen Datenbanken - synchronisiert DB Relationen mit Objekten Vorteile - Abstraktion der verwendeten DB - dadurch DB Unabhängigkeit - nicht intrusiv - keine Ableitung eigener Klassen von Hibernate-Klassen erforderlich - keine Voraussetzungen an die Laufzeitumgebung - verwendbar in managed und non-managed Umgebungen - Generierung von sehr effizientem SQL Nachteil - exponentieller Komplexitätsgrad 11.4.1 Hibernatesession der Hibernate Lebenszyklus basiert auf der Hibernatesession - Transient - mittels <new> erzeugt - noch keinem Persistenzkontext zugeordnet - keine Repräsentation innerhalb der Datenbank - Pesistent - besitzt entsprechende Repräsentation innerhalb der Datenbank - Instanz ist einem Persistenzkontext zugeordnet - wird von der HibernateSession verwaltet - Detached - hat eine Repräsentation innerhalb der Datenbank - ist keinem Persistenzkontext zugeordnet - infolge eines Commits geschlossen - per Remote Aufruf in einer anderen VM - Removed - hat eine Repräsentation innerhalb der Datenbank - ist einem Persistenz Kontext zugeordnet - ist zum Löschen freigegeben © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 87 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping - Hibernate Session verwenden public class VerlagDAO implements IVerlagDAO { private SessionFactory sessionFactory; public void setSessionFactory(SessionFactory sessionFactory) { this.sessionFactory = sessionFactory; } public void insert(Verlag verlag) { sessionFactory.getCurrentSession().save(verlag); } - Alternative ► HibernateTemplate verwenden public class VerlagDAO extends HibernateDaoSupport implements IVerlagDAO { public void insert(Verlag verlag) { getHibernateTemplate().save(verlag); } Deklaration einer HibernateSession <bean id="verlagDAO" class="module.spring.hibernate.xml.KundeDAO"> <property name="sessionFactory" ref="hibernateSessionFactory" /> </bean> <bean id="hibernateSessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean"> <property name="mappingResources"> <list> <value>module.spring.hibernate.xml.hbm.xml</value> </list> </property> <property name="hibernateProperties"> <props> <prop key="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.HSQLDialect</prop> <prop key="hibernate.show_sql">true</prop> <prop key="hibernate.hbm2ddl.auto">create</prop> </props> </property> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 88 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping Deklaration des Hibernate Mapping hbm.xml <hibernate-mapping auto-import="true"> <class name="module.spring.hibernate.xml.Verlag" table="verlag_table"> <id name="id" unsaved-value="0"> <generator class="native" /> </id> <property name="name" /> <property name="plz" /> <property name="ort" /> </class> </hibernate-mapping> ÜBUNG Hibernate - Ergänzen Sie die Mappingeigenschaften der hbm.xml Datei <!-- Persistente Attribute --> <property name="name" /> - Implementieren Sie die Persistenzschicht mit Hibernate - finder Methode, z.B. findByName(String name) - Ansatz ► getHibernateTemplate() .find ("from Verlag v where v.name=?", name) - distributive Aggregat Funktionen, z.B. count() - mit der HibernateSession - mit dem HibernateTemplate public List<Verlag> findByName(String name) { return ... } public long count() { return ... } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 89 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.5 JPA - spezifiziert durch JSR 220 - spezifiziert Persistenz Framework - (Definition) aus Hibernate, TopLink und JDO entstanden - nicht auf den Einsatz unter Java EE begrenzt - lauffähig unter Java SE - als normale Java Anwendungen - ausserhalb eines Java EE Containers - Darstellung der Entitäten durch POJOs (Plain old Java Objects) - Definition der Metadaten durch Annotationen - XML (Deployment) Deskriptor-Dateien zur Angabe der Metadaten als Alternative - orm.xml (Deployment) Deskriptor-Dateien überschreiben Annotationen Ziel - Java EE zu vereinfachen 11.6 Persistenz Provider JPA erfordert einen Persistenz Provider, dieser definiert - Entity - Java Repräsentation eines persistenten Datensatzes - Entity Klasse - serialisierbar / Default Konstruktor /private Attribute - Getter / Setter Methoden - Persistence Unit - Beschreibung von Entity-Klassen - Data-Source und entspechende Abbildungsinformationen - Entity Manager - JPA Standard Interface - synchronisiert mit der Datenbank - Persistenzkontext - Menge aller Entitäten einer Transaktion - First Level Cache - Datenbank-Transaktion - garantiert ACID Verhalten der Datenbank © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 90 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping Persistezp Persistezprovider JPA Standard synchronisiert mit DB Datenbank Transaktion Entity Manager garantiert ACID der DB lädt / speichert arbeitet Objekt RepräsenRepräsentation eines Tupel Entity Instanz POJO - serialisierbar - Default Konstruktor - private Attribute Attribute - getter / setter 11.6.1 assoziiert mit Persistence Context umfasst von bezieht sich Entity Klasse Persistence Unit umfasst Entities - leichtgewichtige, persistente Objekte als POJOs - zentraler Teil der Java Persistence API - abstrakte wie auch konkrete Java-Klassen werden verwendet Vererbung, polymorphe Assoziationen und polymorphe Abfragen sind unterstützt nicht von einer bestimmten Basisklasse abgeleitet eigene Vererbungshierarchie kann verwendet werden - Bedingungen - Menge aller Entitäten einer Transaktion FirstFirst-LevelLevel-Cache muss einen parameterlosen Konstruktor enthalten public oder protected muss eine Top-Level-Klasse sein nicht final Methoden oder persistente Attribute dürfen nicht final sein implementiert Serializable falls Instanzen "by-value" übertragen werden sollen muss einen Primärschlüssel enthalten - Deklaration - mit Annotation @Entity - per XML orm.xml © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 91 >> total: 160 Seiten - Entityklassen - Datasource - Abbildungsinfos Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping Deklaration einer Entity mit Annotations - entweder Markierung der Klassenattribute - oder Markierung der Getter-Methoden @Entity @Table(name="verlag_table") public class Verlag implements Serializable { @Id @GeneratedValue private long id; private String name; private int plz; private String ort; public Verlag() { } // Relationen in Beziehung stehende Entities // getter und setter // hashcode und equals überschreiben Deklaration einer Entity per orm.xml - Schemadefinitionen Tabellenname, Spaltennamen, etc. Relationen One:One, One:Many, Many:One, Many:Many Vererbungsstrategien Single Table, Table per Class, Joined Ladestrategien Objekte, Attribute Generatorstrategien für den Primarykey Sequence, Table, Hi-Lo Algorithm, etc. </entity-mappings> <entity class="Verlag"> <table name="verlag_table" /> <attributes> <id name="id"> <generated-value strategy="AUTO" /> </id> <basic name="name" /> <basic name="ort" /> </attributes> </entity> </entity-mappings> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 92 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.6.2 Persistenzunit - erzeugt EntityManager Factory - definiert durch persistence.xml Defini Definition der der Persistenzunit Persistenzunit <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <persistence xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/persistence http://java.sun.com/xml/ns/persistence/persistence_1_0.xsd" version="1.0"> <persistence-unit name="Spring"> <jta-data-source>java:jdbc/spring</jta-data-source> <properties> <!-- ddl Data Definition Language --> <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="create-drop" /> </properties> </persistence-unit> </persistence> 11.6.3 Entitymanager - verwaltet die Entities - ist genau einem Persistenzkontext zugeordnet - Container-Managed Entity Manager - Application-Managed Entity Manager ContainerContainer-Managed Entity Manager - innerhalb eines Java EE Containers - erzeugt und schliesst den Entity Managers - verwaltet JTA (Java Transaction API) Transaktionen - definiert durch Dependency Injection - JNDI Java Naming and Directory Interface ApplicationApplication-Managed Entity Manager - wird von der Anwendung selbst verwaltet - aus EntityManagerFactory - Transaktionen durch - JTA (Java Transaction API) Spring durch AOP - lokale Transaktion (z. B. JDBC Transaktion) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 93 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping Methoden der EntityManager API (Ausschnitt) public void persist(Object entity); - Übergang zu managed Entity Instanz: - commit() oder flush() persistiert Objekt in der Datensource - ist entity eine neue Entity, wird diese zur managed Entity - ist entity eine removed Entity, wird diese zur managed Entity - ist entity eine detached Entity, wird eine IllegalArgumentException geworfen - gilt auch für relationale Felder von entity, die mit CascadeType.PERSIST annotiert sind public void remove(Object entity); - Übergang zu removed Entity Instanz - commit() oder flush() löscht Objekt in der Datensource - ist entity eine neue Entity, so wird nichts geschehen - ist entity eine bestehende managed Entity, so wird diese gelöscht - ist entity eine detached Entity, wird eine IllegalArgumentException geworfen - gilt auch für relationale Felder von entity, die mit CascadeType.REMOVE annotiert sind public void refresh(Object entity); - synchronisiert die Entity Instanz mit der Datensource - Änderungen innerhalb der Entity werden dabei überschrieben - ist entity eine neue Entity, wird eine IllegalArgumentException geworfen ist entity eine bestehende managed Entity, so wird diese mit der Datensource synchronisiert ist entity eine removed Entity, wird eine IllegalArgumentException geworfen ist entity eine detached Entity, wird eine IllegalArgumentException geworfen gilt auch für relationale Felder von entity, die mit CascadeType.REFRESH annotiert sind public <T> T merge(Object entity); - Übergang von einer detached Entity zu einer managed Entity Instanz - ist entity eine detached Entity, wird diese in die existierende managed Instanz von entity kopiert - oder eine neue Kopie einer managed entity Instanz erstellt - ist entity eine neue Entity, so wird eine neue managed Instanz entity* als Kopie erstellt - ist entity eine removed Entity, wird eine IllegalArgumentException geworfen - gilt auch für relationale Felder von entity, die mit CascadeType.MERGE annotiert sind © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 94 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping public void lock(Object entity, LockModeType mode); - sperrt die Entity Instanz - LockModeType.READ - andere Transaktionen können das Objekt lesen, aber nicht ändern - LockModeType.WRITE - andere Transaktionen können das Objekt weder lesen noch schreiben public <T> T find(Class<T> entity, Object primaryKey); - sucht ein Objekt - lädt entity aus Datenbank identifiziert durch Primärschlüssel - liefert null falls keine Entity gefunden wurde public <T> T getReference(Class<T> entity, Object primaryKey); - lädt ein Proxy (bzw. eine Referenz) einer Entity - identifiziert durch Primärschlüssel - übrige Felder der Entity können zu einem späteren Zeitpunkt nachgeladen werden - sinnvoll, wenn entity referenziert wird, ohne deren Inhalt zu laden public void detach(Object entity); - Übergang zu einer detached Entity Instanz - ist entity eine bestehende managed Entity so wird diese zu einer detached Entity ist entity eine detached Entity so wird nichts geschehen gilt auch für relationale Felder von entity die mit CascadeType.DETACH annotiert sind © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 95 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.6.4 Persistenzkontext - Menge aller Entitäten einer Transaktion - Use Case - Cache - First Level Cache definiert durch Framework z.B. Hibernate @Entity @Cache(usage=CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE) public class Verlag extends BusinessObject{ ... - Second Level Cache als fremde APIs JPA 2.0 Cache APIs Second Level Cache provider Cache Provider Read-Only Read-Write Nonstrict R-W Transactional EHCache OSCache ► Opensymphony Opensymphony JBossCache ► JBoss - Gültigkeitsdauer - transaction-scoped - entspricht der Dauer einer Transaktion - nach Abschluss der Transaktion wird der Persistenzkontext geschlossen - extended - ist unabhängig von einer Transaktion - kann mehrere Transaktionen umfassen - der Persistenzkontext muss manuell (Entity Manager) geschlossen werden // emf = EntityManagerFactory ist Application Managed EntityManager em = emf.createEntityManager(); // Transaktion starten (begin) und beenden (commit) em.getTransaction().begin(); Verlag myVerlag = em.find(Verlag.class, new Long(1)); myVerlag.setName("dpunkt.verlag"); Verlag mySecondVerlag = new Verlag(); mySecondVerlag.setId(2); mySecondVerlag.setName("entwickler.press"); em.persist(mySecondVerlag); em.getTransaction().commit(); © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 96 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping 11.7 Lebenszyklus - der Persistence Provider verwaltet die Zustände eines persistenten Objektes transparent - JPA definiert transparentes O/R-Mapping Framework - Entities ist ihr eigener Zustand nicht bekannt - es ist nicht direkt möglich, eine Entity nach ihrem aktuellen Zustand zu fragen Objektzustände Objektzustände eine Entity definiert vier verschiedene Zustände - New - neue Entity vorübergehend, flüchtig - Removed - gelöschte Relation gelöscht - Persistent - synchronisierte Relation persistent, nicht flüchtig - Detached - unsynchronisierte Relation gelöst new() Entity Lifecycle garbage New remove() garbage refresh() persist() Removed refresh() merge()** find() getReference() getResultList() getSingleResult() persist() remove() Managed - JPA Objekt Zustandsdiagramm persist() refresh() merge() - Zustandsänderung durch Operationen des Persistenzkontext - Methoden der EntityManager-Instanz - Methoden der Query-Instanz refresh() merge() detach() close()* clear()* lock() merge()** Detached * betrifft alle Instanzen des Persistenzkontext ** erzeugt persistente Instanz, Originalobjekt bleibt erhalten © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 97 >> total: 160 Seiten garbage persist() remove() refresh() Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping New - durch new erzeugtes Entity-Objekt als normales Java-Objekt POJO keine Verbindung zwischen der Entity und Entity Manager Zustand der Entity nicht persistent abgespeichert Garbage Collector entsorgt Objekte ohne Referenz keine Repräsentation der Entity innerhalb der Datenbank alle Daten der Entity sind flüchtig und gehen verloren (Garbage Collector) Entities sind transient, nicht Teil einer Transaktion Rollback nicht anwendbar (in Transaktion) Primärschlüsselfelder, durch den Persistenz-Manger erzeugt, sind noch nicht gesetzt Übergang von New zu Managed mit: - persist() - merge() - Referenzierung durch persistente Entity - abhängig von Kaskadierungseinstellungen der Assoziation Managed - Entity wird von einem Entity Manager verwaltet Entity hat einen Primärschlüssel zugewiesen (auch ohne) Repräsentation innerhalb der Datenbank persist() veranlasst keine Datenbankaufrufe Entities im persistenten Zustand sind Teil einer Transaktion Änderungen können durch Rollback rückgängig gemacht werden Änderung von Attributen wird erkannt - SQL UPDATE - SQL INSERT - find() – erzeugt persistente Entity - ohne Übergang von New nach Managed Übergang von Managed zu Removed: - remove() remove() löscht die Daten der Entity innerhalb der Datenbank, JavaJava-Objekt bleibt verfügbar, vorausgesetzt, vorausgesetzt, es wird noch referenziert © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 98 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping Detached Detached - schliessen des Managers mit close(...) Zuordnung der Entities zum Manager endet Entities sind nicht mehr Teil einer Transaktion Änderungen werden nicht mehr mit Datenbank synchronisiert Java-Objekte enthalten trotzdem (veraltete) persistente Daten durch Serialisieren (und Übertragen) einer Entity in einen anderen Prozess - Transferieren des POJO in eine Remote-Anwendung Client-Request - als Transfer-Objekte zwischen Präsentationsschicht und Datenbankschicht Übergang von Detached zu Managed: - merge() - Kopie der Entity wird wieder in Persistenzkontext aufgenommen - lock() - unveränderte Entity wird wieder in Persistenzkontext aufgenommen - Parameter lockMode definiert verschiedene Lock-Modi in Verbindung mit Transaktionen Removed - Entity-Objekt für das Löschen markiert - wird am Ende der laufenden Transaktion gelöscht - z.B. mit flush() - kann wieder in den managed Zustand aufgenommen werden - mit persist() Übergang von Removed zu Managed mit - persist() © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 99 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping ÜBUNG JPA Implementieren Sie die Persistenzschicht mit JPA - EntityManager durch den PersistenceContext JSR 220 @PersistenceContext(name="spring") private EntityManager em; - EntityManger durch das JpaTemplate durch Ableiten von JpaDaoSupport public class VerlagDAO extends JpaDaoSupport implements IVerlagDAO { public List getByName(String name) { return getJpaTemplate().find("FROM Verlag v WHERE v.name=?1", name); } ÜBUNG JPA (annotiert) - definieren Sie die Verlags Entity durch JPA Annotationen @Entity @Table(name="t_verlag") public class Verlag implements Serializable{ @Id @GeneratedValue private long id; private String name; private int plz; private String ort; ... - laden Sie die Konfigurationen als Spring Beans <context:property-placeholder location="jdbc.properties" /> <context:component-scan base-package="module.spring.jpa.annotation" /> <bean class="module.spring.jpa.annotation.VerlagDao" /> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 100 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping - definieren Sie die Bean-Konfigurationen @Configuration public class BeanConfiguration { @Value("${driver}") private String @Value("${url}") private String @Value("${user}") private String @Value("${password}") private String driver; url; user; password; @Bean(destroyMethod = "close") protected DataSource dataSource() { BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource(); dataSource.setDriverClassName(driver); ... return dataSource; } @Bean protected EntityManagerFactory entityManagerFactory() { ... } @Bean public JpaVendorAdapter jpaVendorAdapter() { ... } @Bean public PlatformTransactionManager transactionManager() { ... } @Bean public IVerlagDao verlagDAO() { return new VerlagDao(); } 11.8 Datenbank Exceptions Spring verwendet eine eigene Exception Hierarchie und mappt die DB Exceptions - unabhängig von der verwendeten API - Abstaktion der DB Unterklassen der DataAccessException Callback Beschreibung ConcurrencyFailureException Ausnahmen bei parallelen DB Zugriffen DataAccessResourceFailureEx DataAccessResourceFailureException Ausnahmen beim Zugriff auf DB Rescourcen DataRetrievalException Ausnahmen beim Lesen von Daten InvalidDataAccessResourceUsageExceptio InvalidDataAccessResourceUsageExceptio Ausnahmen bei falscher Query Syntax n try { ... } catch (EmptyResultDataAccessException ex) { return null; // definiert Unabhängikkeit der Persitenzschicht } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 101 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping ÜBUNG Datenbank Exception - mappen Sie die DB Exception auf eine (sinnvolle) Spring Exception public Verlag getByID(int id) { try { return (Verlag) getNamedParameterJdbcTemplate().queryForObject( "SELECT NAME, FROM VERLAG V WHERE ID=:id", new MapSqlParameterSource("id", id), new VerlagRowMapper()); } catch (EmptyResultDataAccessException ex) { return null; } } J Transaktionen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 102 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> ORM Object-Relation-Mapping Lerninhalte Transaktions-Steuerung Transaktions-Management Transaktions-Eigenschaften Transaktions-Annotationen 12 Transaktionsmanagement wiki Als Transaktion (von lat. trans „über“, actio actio zu agere „(durch)führen“) bezeichnet man in der Informatik eine Folge von Operationen, die als eine logische Einheit betrachtet werden. Insbesondere wird für Transaktionen gefordert, dass sie Atomarität). entweder vollständig oder überhaupt nicht ausgeführt werden ((A tomarität). Transaktionen werden von Transaktionssystemen verarbeitet; diese erzeugen dabei aus mehreren Transaktionen eine Historie. Transaktionen kommen meist bei Datenbanksystemen zum Einsatz. 12.1 - Transaktion logisch zusammenhängende Folge von Operationen einer Datenbank wird von einem konsistenten in einen weiteren konsistenten Zustand überführt kleinster, unteilbar abzuarbeitender Prozess einer Anwendung werden vollständig oder gar nicht abgearbeitet © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 103 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement 12.1.1 Transaktionskonzepte - ACID-Eigenschaften - Atomic (atomar) ► eher Up-Quark, Neutrino oder Myon, etc. - eine Transaktion ist Reihe von "primitiven" unteilbaren Operationen - es werden entweder alle Operationen ausgeführt oder gar keine - Consistent (konsistent) - Transaktionen hinterlassen die Datenbank in einem konsistenten Zustand - Isolated (isoliert) - gleichzeitige Transaktionen beeinflussen sich nicht - Durable (dauerhaft) - abgeschlossene Transaktionen sind dauerhaft 12.1.2 Transaktionsverhalten - commit - erfolgreiche Beendigung einer Transaktion - die Änderungen sind dauerhaft in der Datenbank abgespeichert - für alle (User) sichtbar - rollback - Transaktionsabbruch führt Änderungen am Datenbestand zum letzten konsistenten Zustand 12.1.3 Lokale und verteilte Transaktionen - lokale Transaktion (local transaction) - nur lokale Daten betroffen - nicht mehrere (Daten)-Ressourcen sind Teil der Transaktion - verteilte Transaktion (distributed transaction) - betreffen mehrere Daten, die auf Verteilten Systemen liegen - müssen in Teiltransaktionen aufgeteilt werden Transaktionsablauf - Business Prozess startet Transaktion 1 Business Prozess startet Transaktion 2 Transaktion 1 wird mit commit beendet Transaktion 2 wird mit commit beendet ► inkonsistente Zustände sind möglich - zweite Commit-Anweisung fällt aus © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 104 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement Zwei Phasen Commit 2PC definiert erweitertes Protokoll mit 2 Phasen - Erste Phase - "Prepare-to-Commit" auf allen Knoten - teure Operation - Zweite Phase - sendet ein Commit an die Knoten - billige Operation 12.1.4 Isolationsebenen wiki In der Informatik bezeichnet der Begriff Isolation die Trennung von Transaktionen ablaufen-auf eine Weise, dass eine laufende Transaktion nicht von einer parallel ablaufen den Transaktion durch Änderung der benutzten Daten in einen undefinierten Zustand gebracht werden kann. Die Isolation ist eine der vier ACIDACID-Eigenschaften. - komplette Serialisierung der transaktionalen Operationen - sicher, aber teuer - Isolierung ist eine Einschränkung im Vergleich zu idealen ACID Transaktionen - nach ANSI-92 SQL Isolationsebenen Level Beschreibung NONE keine Transaktion möglich READ_UNCOMMITTED alle Transaktionen sehen die Änderungen von anderen Transaktionen READ_COMMITTED nicht abgeschlossene Transaktionen sind unsichtbar für andere Transaktionen REPEATABLE_READ eine Transaktion sieht nur Daten, die vor ihrem Startzeitpunkt vorhanden waren SERIALIZABLE alle Transaktionen verhalten sich, als würden sie hintereinander abgearbeitet © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 105 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement 12.1.5 Probleme bei parallelen Datenbankoperationen - Multi-User Applikationen definieren folgende Problem-Szenarien Dirty Read - innerhalb einer Transaktion T1 wird ein Datensatz Z verändert dieser veränderte Datensatz wird innerhalb einer zweiten Transaktion T2 gelesen Transaktion T1 mit einem Rollback abgebrochen die Transaktion T2 arbeitet mit einem ungültigen Wert - Dirty Read dirty read User T1 Daten Z User T2 1 10 Transaktionsablauf 2 3 4 UPDATE ROLLBACK 11 11 10 SELECT 5 10 SELECT Non Repeatable Read - innerhalb einer Transaktion T1 wird ein Datensatz Z gelesen die zweite Transaktion T2 ändert diesen Datensatz Z die Transaktion T2 wird commited erneutes Lesen von Z durch die Transaktion T1 ergibt einem ungültigen Wert - Non-Repeatable Read nonrepeatable read User T1 Daten Z User T2 Transaktionsablauf 1 2 10 SELECT 10 3 11 UPDATE © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 106 >> total: 160 Seiten 4 11 COMMIT 5 SELECT 11 Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement Phantom Read - die Transaktion T1 liest die Ergebnismenge der Daten Z (count = 2) die Transaktion T2 verändert die Anzahl Datensätze mit Insert / Delete die Transaktion T2 wird committed erneutes Lesen von Z durch die Transaktion T1 ergibt eine ungültige Ergebnismenge - Phantom Read phantom read User T1 Daten Z User T2 1 10,11 Transaktionsablauf 2 3 4 SELECT 10,11 11,11,12 11,11,12 INSERT COMMIT 5 SELECT 10,11,12 Lost Update Update - innerhalb einer Transaktion T1 wird ein Datensatz Z gelesen die zweite Transaktion T2 liest denselben Datensatz Z die Transaktion T1 wird commited die Transaktion T2 wird commited erneutes Lesen von Z durch die Transaktion T1 ergibt einem ungültigen Wert - Lost Update lost update Transaktionsablauf 1 User T1 SELECT Daten Z 10 User T2 2 3 4 COMMIT 10 11 SELECT © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 107 >> total: 160 Seiten 5 SELECT 12 COMMIT 12 Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement mögliche Vorkommen bei Isolationsebenen Isolationsebenen mögliche Reads Isolationsebene Dirty Read Non Repeatable Read Phantom Read Read Read Uncommitted Read Committed Repeatable Read Serializable - mit zunehmendem Isolationsgrad - sicherere Transaktion - schlechtere Performance, da mehr Sperren innerhalb der Datenbank 12.2 Transaktionssteuerung - Transaktion ist im Code versteckter Aspekt - Spring abstrahiert den Kontakt mit dem Transaktionsmanagement - Spring selbst bietet keinen Transaktionsdienst an - Spring versucht bestehende Technologien bestmöglich zu integrieren programmatisches Transaktionsmanagement - Beanlogik steuert / überwacht Transaktionsbalauf transactionManager.rollback(transactionStatus); deklaratives Transaktionsmanagement - Springcontainer steuert / überwacht Transaktionsablauf <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager"> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 108 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement Transaktionsmanager Transaktionsmanager - dient als Fassade zu einer spezifischen Implementierung wiki Facade Pattern definiert eine einheitliche Schnittstelle zu einer Menge von Schnittstellen eines Subsystems. Die Facadenklasse definiert eine abstrakte Schnittstelle, welche die Benutzung Benutzung des Subsystems vereinfacht. Spring Transaktionsmanagment TransactionManager Beschreibung DataSourceTransactionManager verwaltet Transaktionen von einfachen JDBC Verbindungen HibernateTransactionManager verwaltet Transaktionen mit Hibernate als Persistenzmechanismus JdoTransactionManager verwaltet Transaktionen mit JDO als Persistenzmechanismus TopLinkTransactionManager verwaltet Transaktionen mit TopLink als Persistenzmechanismus PersistenceBrokerTransactionManager verwaltet Transaktionen mit ORM JmsTransactionManager verwaltet Transaktionen mit JMS für asynchrone Kommnikation 12.2.1 TransactionManager per XML - als AOP Aspekt - Interceptor fängt Methodenaufrufe ab - Interceptor startet / beendet Transaktionen - Konfiguration über TransactionAttributeSource JDBC (Java Database Connectivity) Connectivity) - Unterstützung durch Connection Objekt <bean id="txManager" class="...jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> </bean> <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager"> <tx:attributes> <tx:method name="order*" propagation="REQUIRED" rollback-for="OrderException" /> </tx:attributes> </tx:advice> <aop:config> <aop:advisor pointcut="execution(* module.spring.jdbc.xml.Facade.*(..))" advice-ref="txAdvice" /> </aop:config> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 109 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement ORM Framework (Object(Object-RelationRelation-Mapping) - Unterstützung durch eigene Transaktionsmanager - 1st und 2nd Level Cache Unterstützung <bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager"> <property name="sessionFactory" ref="hibernateSessionFactory" /> </bean> <bean id="hibernateSessionFactory" class=" org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean"> <property name="mappingResources"> <list> <value>module.spring.hbm.xml</value> </list> </property> <property name="hibernateProperties"> <props> <prop key="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.MYSQLDialect</prop> <prop key="hibernate.hbm2ddl.auto">create</prop> </props> </property> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> </bean> JMS JMS (Java Messaging Services) für asynchrone Kommunikationsmodelle - Gruppieren von JMS Messages <!-- jms TX manager --> <bean id="jmsTransactionManager" class="org.springframework.jms.connection.JmsTransactionManager"> <property name="connectionFactory" ref="jmsConnectionFactory"/> </bean> <!-- activemq component --> <bean id="activemq" class="org.apache.activemq.comand.ActiveMQQueue"> <property name="connectionFactory" ref="jmsConnectionFactory"/> <!-- define the jms consumer/producer as transacted --> <property name="transacted" value="true"/> <property name="transactionManager" ref="jmsTransactionManager"/> </bean> <!-- connection factory --> <bean id="jmsConnectionFactory" class="org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory"> <property name="brokerURL" value=" tcp://localhost:61616 "/> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 110 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement JPA (Java Persistence API) API) - definiert durch Spezifikation - JSR 220 ► Enterprise JavaBeans 3.0 - JSR 317 / 318 ► Java Persistence API 2.0 / Enterprise JavaBeans 3.1 <bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager"> <property name="entityManagerFactory" ref="entityManagerFactory" /> </bean> <bean id="entityManagerFactory" class="...orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean"> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> <property name="persistenceUnitName" value="spring" /> <property name="jpaVendorAdapter"> <bean class="...orm.jpa.vendor.HibernateJpaVendorAdapter"> <property name="generateDdl" value="true" /> <property name="database"> <util:constant static-field="...orm.jpa.vendor.Database.MYSQL" /> </property> </bean> </property> </bean> JTA (Java Transaction API) für distributed Transaktionssysteme - Unterstützung durch Applikations-Server, Messaging-System, etc. <bean id="transactionManager" class="org.springframework.transaction.jta.JtaTransactionManager" /> <jms:listener-container connection-factory="myConnectionFactory" task-executor="myTaskExecutor" destination-resolver="myDestinationResolver" transaction-manager="myTransactionManager" concurrency="10"> <jms:listener destination="queue.confirmations" ref="confirmationLogger" method="log" /> </jms:listener-container> 12.2.2 TransactionManager per Annotation @Resource UserTransaction userTransaction; © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 111 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement 12.3 Transaktionsmanagement programmatisches programmatisches Transaktionsmanagement - logische Kontrolle über Transaktionsverhalten - nicht effizient - Unabhängigkeit (Technologie) geht verloren - codeabhängig public void addVerlag() { transactionTemplate.execute(new TransactionCallback() { public Object doInTransaction(TransactionStatus ts) { try { // Verlag anlegen und Medien dem Verlag hinzufügen } catch (Exception e) { ts.setRollbackOnly(); } return null; } } } deklaratives deklaratives Transaktionsmanagement - AOP Transaktionen - Transaktionsmanagement als Aspekt - persistenzabhängiger TransactionManager als Advice - Transaktionseigenschaften als Pointcut auf bestimmte Methoden von Beans - Spring übernimmt die Verantwortung des Transaktionsmanagement - (Neu-) Starten und Weiterführen einer Transaktion <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="jpaTransactionManager"> <tx:attributes> <tx:method name="add*" propagation="SUPPORTS"/> </tx:attributes> </tx:advice> <aop:config> <aop:advisor pointcut="execution(* *.ServiceFacade.*(..))" advice-ref="txAdvice" /> </aop:config> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 112 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement TX Namespace Element Beschreibung <tx:advice> deklariert Transaktionsadvice <tx:annotation-driven> erwartet @Transactional Annotation <tx:attribute> deklariert Transaktionsregeln <tx:jta-transaction-manager> konfiguriert JTA Transaktionsmanager ► JPA <tx:methode> deklariert Transaktionsregel für Methodensignatur - TX Namespace erfordert XSD Schema <beans xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation=" http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd"> annotiertes annotiertes Transaktionsmanagement - annotierter Spring Aspect @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, rollbackFor = VerlagException.class) public void exceptionTx(Verlag verlag) throws VerlagException { verlagDAO.insert(verlag); throw new VerlagException("Erwartete Test-Exception"); } - Transaktionsmanager als UserTransaction - im Einsatz mit JEE Server - unabhängig von Technologie @Resource UserTransaction userTransaction; TX Annotations Annotation Einsatz @Transactional Method, Type // Dependency Injection (JSR-250) Beschreibung deklariert Transaktionsgrenze und Transaktionsregeln © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 113 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement 12.4 PlatformTransactionManager - bietet implementationsunabhängige Schnittstelle - Abstraktion zum Persistenzmechanismus - definiert Unabhängigkeit - von Transaktionsmanager - jedoch nicht von Spring! - unterstützt 2PC Protokoll ► distributed Transaktion public interface PlattformTransactionManager { TransactionStatus getTransaction(TransactionDefinition definition) throws TransactionException; void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException; void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException; } Um transaktionsfähig zu sein, sein, muss Spring Spring die Persistenz kontrollieren ! Nutzung des PlatformTransactionManager - erster Aufruf an das API startet Transaktion - erzeugt TransactionStatus - kann durch den Code manipuliert werden - wird nach Beenden dem PlatformTransactionManager übergeben - beendet die Transaktion mit commit oder rollback private PlatformTransactionManager tm; // per Dependency Injection public void setTransactionManager(PlatformTransactionManager tm) { this.tm = tm; } public void cannotInsertVerlag(Verlag verlag) { DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition(); def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW); TransactionStatus ts = tm.getTransaction(def); verlagDAO.insert(verlag); tm.rollback(ts); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 114 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement 12.5 Transaktionseigenschaften Transaktionsregeln für ein AOP Pointcut ► Methode - Propagation - Isolationslevel - Read-only - Transaktionstimeout Transaktionsattribute definieren Transaktionsattribute Attribut Zweck isolation definiert die Isolationsebene no-rollback-for legt Exceptions fest, die kein Rollback zur Folge haben propagation definiert die Propagationsregeln für die Transaktion read-only legt fest, dass eine Transaktion nur liest und nicht schreibt rollback-for legt Exceptions fest, die ein Rollback zur Folge haben Timeout definiert Timeout für eine länger dauernde Transaktion Propagation wiki Unter Propagation oder Propagierung (von Lateinisch propagare „ausdehnen“) versteht man im weitesten Sinne eine Ausdehnung. Ausdehnung. Propagations in Spring Bezeichnung Verhalten PROPAGATION_MANDATORY erfordert eine laufende Transaktion ► Exception PROPAGATION_NESTED erfordert eine eigenständige Transaktion PROPAGATION_NEVER erlaubt keine offene Transaktion ► Exception PROPAGATION_NOT_SUPPORTED unterbricht eine offene Transaktion PROPAGATION_REQUIRED startet eine neue oder übernimmt eine bestehende Transaktion PROPAGATION_REQUIRES_NEW startet eine neue Transaktion PROPAGATION_SUPPORTS übernimmt eine geöffnete Transaktion © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 115 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement Transaktionspropagation Bezeichnung aufrufende Methode weiterführende Methode NotSupported, Supports, Never Required, RequiresNew Mandatory NotSupported Supports, Required, Mandatory RequiresNew, Nested Never 12.6 Spring Transaktion als AOP Aspekt - Zusammenfassung - Spring Transaktion ist AOP Aspekt - Transaktionssteuerung erfolgt als AOP Proxy - durch TransactionInterceptor - und entsprechenden PlatformTransactionManager - transaktionaler Advice ist über Meta-Data definiert - deklarativ - annotiert - erfolgt über Method-Invocation als Pointcut AOP delegiert Calleraufruf an Proxy Object AOP startet Transaktion AOP beendet Transaktion (commit / rollback) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 116 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement ÜBUNG JDBC Transaktion per XML Deklaration - die Deklaration des TransactionManager benötigt - Target ► txFacade - Transaktionsmanager ► txManager - Transaktionseigenschaften ► txAdvice <bean id="txFacade" class="module.spring.jdbc.xml.TxFacadeImpl"> <property name="verlagDAO" ref="verlagID" /> <property name="transactionManager" ref="txManager" /> </bean> <bean id="txManager" class="...jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> </bean> <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager"> <tx:attributes> <tx:method name="insert*" propagation="REQUIRED" /> </tx:attributes> </tx:advice> <aop:config> <aop:advisor pointcut="execution(* *.TxFacadeImpl.*(..))" advice-ref="txAdvice" /> </aop:config> ÜBUNG User JDBC Transaktion per PlatformTransactionManager - provozieren Sie einen Rollback public void rollbackTx(Verlag verlag) { DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition(); def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW); TransactionStatus ts = tm.getTransaction(def); verlagDAO.insert(verlag); ts.setRollbackOnly(); } - notwendige XML Deklaration <!-- Transaction Facade --> <bean id="txFacade" class="module.spring.jdbc.xml.TxFacadeImpl"> <property name="verlagDAO" ref="verlagID" /> <property name="transactionManager" ref="txManager" /> </bean> <!-- Transaction Manager --> <bean id="txManager" class="...jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"> <property name="dataSource" ref="dataSource" /> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 117 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement ÜBUNG annotierte JPA Transaktion - annotieren Sie die Transaktionen für einen JPA Transaktionsmanager @Transactional public void insertTx(Verlag verlag) { ... } @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED) public void rollbackTx(Verlag verlag) { ... if (null != TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus()) TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly(); } @Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED, rollbackFor = VerlagException.class) public void exceptionTx(Verlag verlag) { if (...){ verlagDAO.insert(verlag); } else throw new RuntimeException("Erwartete Test-Exception"); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 118 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Transaktionsmanagement K Messaging Lerninhalte JMS API Spring Messaging ListenerKontainer © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 119 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging 13 Messaging synchron - unterstützt asynchrone Kommunkationsmodelle - Point-To-Point ► Queue - Publish / Subscribe ► Topic P1 P2 asynchron P1 P2 BROKER - unterstützt Entkoppelung - Verteilungsaspekt 13.1 JMS API Java Messaging Service - API für den Zugang zu Messaging-Systemen - definiert Schnittstelle - als Factory - Message als - Text - Bytes - Streams - Objects - Maps Nachrichten erzeugen mit mit der JMS API Das Erzeugen und Absenden einer Nachricht über JMS erfolgt in sechs Schritten: 1. Treiber lokalisieren 2. Verbindung erzeugen 3. Session erzeugen 4. Destination lokalisieren 5. Consumers oder Producers erzeugen 6. Nachricht senden oder Nachricht empfangen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 120 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging Lokalisieren des JMSJMS-Treibers - Treiber für das verwendete JMS-Produkt laden ► Maven - lookup(CONNECTION_FACTORY) - CONNECTION_FACTORY ist JNDI-Name des Treibers - implementiert die Schnittstelle ConnectionFactory Erzeugen der JMSJMS-Verbindung Verbindung - aktive Verbindung zu einem JMS-Provider erzeugen - kapselt die Netzwerk-Kommunikation - Analog zu JDBC wird der Treiber verwendet, um eine Connection anzufordern - TopicConnection - QueueConnection Erzeugen einer JMS Session Session - JMS Session ist ein Hilfsobjekt, um Nachrichten zu senden oder zu empfangen - legt die Eigenschaften des Nachrichtenaustauschs fest - integriert den Nachrichtenaustausch in eine Transaktion - TopicSession - QueueSession Lokalisieren einer JMS Destination Destination - JMS Destination ist ein Kommunikationskanal - sendet Nachrichten - empfängt Nachrichten - die Auswahl des Kanals erfolgt über ein lookup(CHANNEL) - CHANNEL ist JNDI-Name des Kanals - wird meist durch Applikationserver zur Verfügung gestellt Erzeugen eines JMS Consumers oder eines JMS Producers Producers - Empfänger oder Sender Senden oder Empfangen der Nachricht - Typen von Nachrichten - Text, Bytes, Streams, Objects oder Maps - Nachricht wird instantiiert - Nachricht wird über den Producer gesendet - Nachricht wird über den Consumer empfangen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 121 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging jedes Interface hat zwei Ausprägungen, Ausprägungen, analog zu den den beiden Kommunikationsmodellen JMS API Interface PointPublishPoint-ToTo-Point Publish-Subscribe Subscribe ConnectionFactory QueueConnectionFactory TopicConnectionFactory Connection Queue Connection TopicConnection Destination Queue Topic Session QueueSession TopicSession MessageProducer QueueSender TopicPublisher MessageConsumer QueueReceiver, -Browser TopicSubscriber 13.2 JMS in Spring implementiert - Spring offeriert Template zur Integration - JmsTemplate - JmsTemplate02 ►für JMS 1.1 ► für JMS 1.2 JMSTemplate / ConnectionFactory // Apache ActiveMQ ► http://activemq.apache.org/ <bean id="connectionFactory" class="org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory"> <property name="closeTimeout" value="100" /> <property name="brokerURL" value="tcp://localhost:61616" /> </bean> <bean id="jmsTemplate" class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate"> <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /> <property name="defaultDestinationName" value="..." /> <property name="messageConverter"> <bean class="...jms.support.converter.SimpleMessageConverter"/> </property> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 122 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging 13.3 Nachricht senden durch MessageCreato MessageCreator Intefac Inteface jmsTemplate.send(destination, new MessageCreator() { public Message createMessage(Session session) throws JMSException { TextMessage textMessage = session.createTextMessage(); textMessage.setText("send this as a message"); return textMessage; }}); durch MessageConverter Interface jmsTemplate.convertAndSend("send one more message"); Messageh Messageheader definieren durch MessagePostProcessor jmsTemplate.convertAndSend( msg, new MessagePostProcessor() { public Message postProcessMessage(Message msg) throws JMSException { msg.setIntProperty("MessageID", 1234); return message; }}); 13.4 Nachricht empfangen - durch Methode jmsTemplate.receive() - durch Methode jmsTemplate.receiveAndConvert() ► als konfigurierbares Object MessageListener ► ruft die Methode onMessage() auf public class MyMessageListener implements SessionAwareMessageListener { public void onMessage(Message message, Session session) throws JMSException { synchronized (MyMessageListener.class) { MyMessageListener.class.notifyAll();} } <bean id="messageListener" class="module.spring.jms.xml.MyMessageListener" /> <bean class="org.springframework.jms.listener.SimpleMessageListenerContainer"> <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /> <property name="destination" ref="queue" /> <property name="messageListener" ref="messageListener" /> </bean> <bean id="queue" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue"> <constructor-arg index="0" value="myqueue" /> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 123 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging Recei ReceiverAdapter - delegiert Messages an die Receiverklasse ► MessageReceiver - definiert die Listener Methode ►logMessage <bean class="org.springframework.jms.listener.SimpleMessageListenerContainer"> <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /> <property name="destination" ref="queue" /> <property name="messageListener" ref="recieverAdapter" /> </bean> <bean id="receiverAdapter" class="...jms.listener.adapter.MessageListenerAdapter"> <property name="delegate" ref="receiver" /> <property name="defaultListenerMethod" value="logMessage" /> </bean> <bean id="receiver" class="module.spring.jms.xml.MessageReceiver" /> public class MessageReceiver { public void logMessage(String message) {...} } ÜBUNG JMS mit Spring - erstellen Sie einen MessageSender - ein MessageReceiver als MessageListener - ein MessageReceiver als ReceiverAdapter <bean id="sender" class="module.spring.jms.xml.MessageSender"> <property name="jmsTemplate" ref="jmsTemplate" /> <property name="destination" ref="queue" /> </bean> - Testen Sie mit ActiveMQ von Apache ► http://activemq.apache.org/ @Test // <property name="messageListener" ref="receiverAdapter" /> public void testReceiverAdapter() throws Exception { sender.send(message); assertEquals(message, receiver.getMessage()); } @Test // <property name="messageListener" ref="messageListener" /> public void testMessageListener() throws Exception { sender.sendEasy("a message"); synchronized (MyMessageListener.class) { MyMessageListener.class.wait(100);} assertTrue(myMessageListener.isCalled()); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 124 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging 13.5 MessageListenerContainer - für grössere Anzahl von Messages - halten Messages für längere Zeit - erlauben parallele Verarbeitung - durch Infrastruktur zur Verfügung gestellt - Skalierbarkeit - Ausfallsicherheit <jms:listener-container container-type="simple" concurrency="5"> <jms:listener destination="myqueue" ref="messageHandler" method="handleMessage" /> </jms:listener-container> <bean id="messageHandler" class="module.spring.jms.xml.MessageHandler" /> public class MessageHandler { public void handleMessage(String message) { synchronized (MessageHandler.class) { MessageHandler.class.notifyAll(); } }} 13.6 ListenerContainer - Implementierungen variieren durch Skalierbarkeit - Attribute concurrency definiert Parallelität JMS Namespace Element Beschreibung <jms:jca-listener-container> konfiguriert einen Container als JCA-JMS Destination Listener ► verteillte Host Systeme <jms:listener-container> konfiguriert einen Container als JMS Destination Listener <jms:listener> deklariert einen Listener für JMS-POJO - TX Namespace erfordert XSD Schema <beans xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/jms" xsi:schemaLocation=" http://www.springframework.org/schema/jms http://www.springframework.org/schema/jms/spring-jms-3.0.xsd"> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 125 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging ÜBUNG JMS mit Spring ListenerContainer ListenerContainer - definieren Sie einen MessageHandler für einen ListenerContainer <bean id="messageHandler" class="module.spring.jms.xml.MessageHandler" /> public class MessageHandler { private static boolean called = false; public static boolean isCalled() { return called; } public void handleMessage(String message) { called = true; synchronized (MessageHandler.class) { MessageHandler.class.notifyAll(); } }} @Test public void testListenerContainer() throws InterruptedException { assertFalse(MessageHandler.isCalled()); jmsTemplate.convertAndSend("one more message"); synchronized (MessageHandler.class) { MessageHandler.class.wait(100);} assertTrue(MessageHandler.isCalled()); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 126 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Messaging L Remoting Lerninhalte Architektur HTTP-Invoker © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 127 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Remoting 14 Remoting Spring offeriert Support für verschiedene Protokolle - RMI Remote Method Invocation - verteilte Aufrufe - implementiert das Exporter Pattern - HTTP Hyper Text Transfer Protocol - HttpInvoker (Austausch serialisierter Objekte über HTTP) - SOAP ursprünglich für Simple Object Access Protocol - SOAP Spring WebService - EJB Enterprise JavaBeans - JSR 220 konform Remoting basiert auf dem Exporter Pattern <bean class="org.springframework.remoting.rmi.RmiServiceExporter"> <property name="serviceName" value="RemoteServerName" /> <property name="service" ref="server" /> <property name="serviceInterface" value="...RemoteService" /> </bean> 14.1 Architektur - gleicher Ansatz für alle Remote Modelle - Service als Spring Bean konfiguriert Remote Service - Applicationkontext erzeugt Service - als Singleton - steht im Netzwerk zur Verfügung Client Zugriff - durch ein Proxyobjekt unterstützt - stellt clientseitiges Gegenstück zum Serviceexporter dar - bietet Hilfestellung beim Decodieren der empfangenen Daten - Client wird gegen Interface programmiert - implementiert das ursprüngliche Serviceobjekt - Übertragung ist transparent © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 128 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Remoting Remoting Architektur RMI Beschreibung RMI (Remote Method Invocation) erlaubt den Austausch von Objekten in Verteilten Applikationen. Spring reduziert Codeaufwand Spring bietet Integration von JNDI ► CORBA Services JAXRPC (Java API for XML-based Remote Procedure Calls) bietet Schnittstelle für Zugriff und die Bereitstellung von RPC-Style SOAP Webservices JAXRPC Spring bietet einfache Erstellungsmöglichkeiten von JAXRPC Client Anwendungen Spring bietet servletbasierte Services durch JAXRPC-Implementierung ►z.B. Apache Axis HTTP Invoker Hessian Burlap HTTP Invoker unterstützt Austausch von serialisierten Objekten über HTTP Spring bietet Serialisierungstechniken Hessian und Burlap sind Serialisierungsprotokolle von Caucho ► www.caucho.com Hessian serialisiert binär Burlap basiert auf XML ÜBUNG RMI mit Spring - erstellen Sie einen Remote Service public interface RemoteService { public String getMessage(); public void setMessage(String message); } - testen Sie einen entsprechenden RMI Client @Before public void setUp() throws InterruptedException { server = (RemoteService) ac.getBean("server"); } @Test public void testRmiClient() throws Exception { RemoteService client = (RemoteService) ac.getBean("client"); msg = "test Message"; client.setMessage(msg); server.setMessage(server.getMessage().toUpperCase()); assertEquals(msg.toUpperCase(),client.getMessage()); } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 129 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Remoting 14.2 wiki wiki Spring über HTTP Das Hypertext Transfer Protocol (HTTP (HTTP, HTTP, dt. HypertextHypertext-Übertragungsprotokoll Übertragungsprotokoll) ertragungsprotokoll) ist ein Protokoll zur Übertragung von Daten über ein Netzwerk. Netzwerk. Es wird eingesetzt, um Webseiten aus dem World Wide Web (WWW) in einen Webbrowser zu laden. - erlaubt Administration - WebServer, BuildTools, etc. ►Maven - erlaubt Tuning - Sicherheit / Ausfallsicherheit / Clustering / Skalierbarkeit / Lastverteilung - Spring bietet modularisierte ContextLoaderListener - initialisiert Spring Beans im Webkontext ► WEB-INF/web.xml - Spring Beans haben Zugriff auf Servlets ► MVC <context-param> <param-name>contextConfigLocation</param-name> <param-value>/WEB-INF/applicationContext.xml</param-value> </context-param> HttpInvokerProxy ttpInvokerProxy - Enterprise Application basieren mehrheitlich auf HTTP - Senden und Empfangen von serialierten (Java-) Objekten - Service als TO (Transferobject) - ServiceImpl auf WebServer deployed - JU Testklasse als Client - SpringClient sendet Request via HttpInvoker - SpringClient empfängt Request via HttpInvoker - HttpInvokerProxyFactoryBean ist Proxy - serialisiert Objekte - übergibt serialisierte Objekte an Server <bean id="httpService" class="org.springframework.remoting.httpinvoker.HttpInvokerProxyFactoryBean"> <property name="serviceUrl" value="http://localhost:8080/remoting/http.service" /> <property name="serviceInterface" value="module.spring.httpinvoker.HttpService" /> </bean> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 130 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Remoting HttpInvokerServiceExporter HttpInvokerServiceExporter - empfängt und deserialisiert TO <bean id="proxyService" class="...remoting.httpinvoker.HttpInvokerServiceExporter"> <property name="service" ref="serviceImpl" /> <property name="serviceInterface" value="module.spring.httpinvoker.HttpService" /> </bean> <bean id="serviceImpl" class="module.spring.httpinvoker.HttpServiceImpl"></bean> <bean id="urlMapping" class="...web.servlet.handler.SimpleUrlHandlerMapping"> <property name="mappings"> <props><prop key="/http.service">proxyService</prop></props> </property> </bean> <servlet> <servlet-name>invoke</servlet-name> <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>invoke</servlet-name><url-pattern>*.service</url-pattern> </servlet-mapping> ÜBUNG HttpInvoker HttpInvoker - erstellen Sie einen Service den Sie das HttpInvokerProxy ansprechen @Test public void testInvoker() throws Exception { Service service = new Service("myService"); httpService.setService(service); assertEquals(service.getName(), httpService.getService().getName()); } <bean id="httpService" class="...remoting.httpinvoker.HttpInvokerProxyFactoryBean"> <property name="serviceUrl" value="http://localhost:8080/invoke/http.service" /> <property name="serviceInterface" value="module.spring.httpinvoker.HttpService" /> </bean> - Project dem Webserver zur Verfügung stellen <Context docBase="...\spring_httpInvoker\src\main\webapp" path="/invoke" reloadable="true"/> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 131 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Remoting M Spring MVC Lerninhalte Spring MVC DispatcherServlet Controller Validierung View Technologien Handler Mapping © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 132 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> MVC 15 MVC Verteilte Anwendungen haben meist Webinterface ► MVC, MVC2 wiki Model View Controller (MVC (MVC, MVC, Modell/Präsentation/Steuerung) ist ein Architekturmuster zur Strukturierung von SoftwareSoftware-Entwicklung in die drei Einheiten Datenmodell, Datenmodell, Präsentation und Programmsteuerung. Programmsteuerung. Ziel des Musters ist ein flexibler Programmentwurf, Programmentwurf, der eine spätere Änderung oder Erweiterung erleichtert und eine Wiederverwendbarkeit der einzelnen Komponenten ermöglicht. - Modell - enthält Daten, geschäftsfallrelevante Informationen - wird mit Objekten abgebildet - View - entscheidet, wie das Modell dargestellt wird - entscheidet über die Darstellungssprache, meistens HTML - Controller - ist für die Verarbeitung der Anfrage zuständig - ist für das Zusammenstellen des Modells zuständig - ist für die Weitergabe an den Client zuständig Modelodel-Viewiew-Control - modularisierte Logik - Requestsparsing ► HandlerMapper - Businessprozess ►SpringController - Respondsrendering ► ViewResolver - erleichtert Weiterentwicklung - isolierte Module Web Tier Request Erstellung Controller Client Response Weiterleiten View Modell Service Fassade Verwendung Verwendung DBMS © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 133 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> MVC 15.1 Spring MVC Dispatcher Servlet - Springs zentraler MVC-Bestandteil - unterstützt mehrere Protokolle - HTTP, Hessian, Burlap, etc. - nimmt Request entgegen - POST, GET, etc. - leitet Request weiter ► dispatch - Controller - HandlerMapping - ViewResolver - Interceptoren Arbeitsweise - DispatcherServlet erhält einen HTTP-Request - leitet diesen an einen Controller weiter - welcher Controller den Request bekommt, bestimmt das HandlerMapping - das HandlerMapping bildet URLs auf Controller ab - im Controller läuft die Logik ab - Datenstruktur und View wird in einem Objekt ModelAndView an das DispatcherServlet zurückgegeben - die View rendert den HTTP-Response (Umsetzung) - der ViewResoler mapped den logischen Namen auf eine View Komponente - das DispatcherServlet gibt den Response an den Client zurück © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 134 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> MVC ÜBUNG MVC Erstellen Sie eine MVC Template Anwendung - ► File ►New ► Spring Template Project ► Spring MVC Project - deployen Sie das MVC Project auf dem SpringSource tc Server - erzeugen Sie einen eigenen Controller @Controller @RequestMapping public class MyController @RequestMapping(value = public void a() { } @RequestMapping(value = public String b() { return "myView"; } @RequestMapping(value = index.jsp public void index() { } } { "/a") // url = /a -> rendert die View a.jsp "/b") // url = /b rendert die View myView.jsp "/index") // url = /index rendert die View Rendering Requests © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 135 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16 Inside Spring MVC Request Object State Diagram 16.1 Dispatcher Servlet DispatcherServlet dient als Front-Controller - ist ein Servlet - definiert durch web.xml der Webanwendung - handelt URI (Uniform Resource Identifier) - spezialisert durch servlet-mapping - z.B. nur die HTML Seiten - bildet URI auf ein Spring-Bean ab - z.B. auf einen Controller - durch Handlermapper <servlet> <servlet-name>invoke</servlet-name> <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>invoke</servlet-name> <url-pattern>*.html</url-pattern> </servlet-mapping> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 136 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16.2 Controller - implementiert das Controller Interface - hat nur eine Methode ► handleRequest - In: HTTPRequest, HTTPResponds - Out: ModelAndView - Bearbeitung der HTTP-Requests - gibt View und Models zurück - definiert Minimum eines Controllers public interface Controller { // Process the request and return a ModelAndView object which // the DispatcherServlet will render. ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception; } Controller Klasse AbstractController MultiActionController Beschreibung um eigene Controller zu implementieren enthält Basisfunktionalität für die Abarbeitung ►z.B. Caching erlaubt mehrere Aktionen innerhalb eines Controllers zu sammeln HTTP-Requests werden auf Methoden des Controllers gemappt sinnvoll bei modularen Logik mit ähnlicher Funktionalität AbstractFormController um eigene Command-Controller zu implementieren für Erstellung von JavaBeans durch Request Parameter nützlich für die Validierung von Eingabedaten unterstützt WebForms ► für Abarbeitung von Client Formularen SimpleFormController bietet zusätzliche Funktionalität zu Commands und Views AbstractCommandController AbstractWizardFormController ThrowawayController erlaubt es, Eingaben auf mehrere Formulare aufzuteilen nützlich für mehrere Eingabeschritte ► z.B. Wizards zur Abarbeitung der Request als Commands ► z.B. WebWorkActions © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 137 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16.2.1 AbstractController - flexible Entwicklung eines Controllers - Aktivieren / Deaktivieren von POST / GET Requests - Unterstützung von Caching public class ShowBooksController extends AbstractController { private BookService bookService; public void setBookService(BookService bookService) { this.bookService = bookService; } protected ModelAndView handleRequestInternal( HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse) throws Exception { return new ModelAndView("showBooks", "bookList", bookService.getAllBooks()); } } - handleRequestInternal ist zentrale Methode - implementiert die Abarbeitung des Requests - enthält Logik oder Delegation - Returnwert ist Instanz der Klasse ModelAndView - View ("showBooks") / Modell ("bookList") / Modellobjekt (bookService.getAllBooks()) 16.2.2 MultiActionController - mehrere Controller in einer Implementaion - abgeleitete Klasse übernimmt HttpRequest / HttpResponse / HttpSession - gibt ModelAndView zurück - Property methodNameResolver definiert Methode, die ausgeführt wird - z.B. internalPathMethodNameResolver extrahiert Methode aus URI - http://<host>:<port>/module.spring.mvc/Book/showAll ► ruft showAll() der Bean /Book auf - HttpParameter action definiert Methode, die ausgeführt wird - z.B. durch ParameterMethodNameResolver - action="module/spring/mvc/Book" <form action="module/spring/mvc/Book" method="POST"> <input type="submit" value="show all Books" /> </form> <a href="module/spring/mvc/Book?action=showBooks">show All Books"</a> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 138 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC Konfiguration Konfiguration Controller / HandlerMapping / ViewResolver <beans> <!-- Controller --> <bean name="createUserForm" class="...Controller"> ... </bean> <!-- HandlerMapping --> <bean id="urlMapping" class="...HandlerMapping"> ... </bean> <!-- ViewResolver --> <bean id="viewResolver" class="...ViewResolver"> ... </bean> </beans> annotierter Controller - Controller erben Funktionalität oder implementieren ein (Controller-)Interface - Alternative mit @Controller - Klasse wird als SpringBean instanziiert - @RequestMapping wird durch URI aufgerufen - auf Klasse - auf Methode @Controller public class SimpleBookListController { @Autowired private IBookDAO bookDAO; @RequestMapping("/showBooks.html") protected @ModelAttribute("bookList") List<Book> handleRequestInternal() { return bookDAO.getAll(); } } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 139 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC Formular Formularbearbeitung ularbearbeitung - Daten in Formular eingeben und durch Controller verarbeiten - User erhält Formular per GET Request und füllt Formular aus - Formulardaten werden per POST Request an gleichen URI gesandt @Controller @RequestMapping(value = "/DeleteByName") public class BookDeleteByNameController { @Autowired private IBookDAO bookDAO; @RequestMapping(method = RequestMethod.GET) protected ModelAndView showForm() { return new ModelAndView("nameForm", "name", ""); } @RequestMapping(method = RequestMethod.POST) protected String handlePost(@RequestParam("name") String name) { bookDAO.deleteByName(name); return "success"; } } weitere Unterstützung der Formularbearbeitung durch: MVC Annotations Annotation Einsatz Beschreibung @Controller @InitBinder @ModelAttribute @RequestMapping @RequestParam @SessionAttributes Type Method deklariert eine Klasse als Spring MVC Controller benutzerdefiniertes Databinding Parameter bindet ein Modell Attribut an den Parameter Method bindet Returnwert der Methode an das Modell Method bindet ein URL Muster und/oder eine HTTP Methode an die Methode Type bindet ein URL Muster und/oder eine HTTP Methode an den Controller Parameter bindet einen Requestparameter an einen Methodenparameter Type bindet ein Modellattribut an eine Session <!-- Scans base package for @Components to configure as beans --> <context:component-scan base-package="module.spring.mvc" /> <!-- Configures support for @Controllers --> <mvc:annotation-driven /> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 140 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC ÜBUNG FormForm-Handling Controller - erzeugen und testen Sie einen Controller, um ein Buch hinzuzufügen @Controller @RequestMapping("/addBook.htm") public class AddBookFormController { @Autowired IBookDAO bookDAO; @RequestMapping(method = RequestMethod.GET) public String setupForm(ModelMap model) { return "addBook"; } @ModelAttribute("book") public Book setupBook() { Book book = new Book(); return book; } @RequestMapping(method = RequestMethod.POST) protected String addBook(@ModelAttribute("book") Book book) { bookDAO.addBook(book); return "bookAdded"; } } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 141 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16.3 wiki Validierung In der Softwaretechnik bezeichnet Validierung die Kontrolle eines konkreten Wertes darauf, ob er zu einem bestimmten Datentyp gehört oder oder in einem vorgegebenen Wertebereich oder einer vorgegebenen Wertemenge liegt. - Gültigkeit - können die Daten weiter verarbeitet werden - z.B. Kompatibilität zu Datenbank (Zahl oder Text) - Typ - entsprechen die Daten der notwendigen Deklaration - z.B. Datums-, Zeitwert (TT.MM.YY HH:MM:SS) - Bereich - sind die Daten im nutzbaren Bereich - z.B. innerhalb von nutzbaren Grenzen (Tage: 1 ... 31) - Sinn und Zweck - entsprechen die Daten dem Verarbeitungszweck - z.B. Sonderzeichen bei Email-Adressen ([email protected]) annotationbasierter Controller ist einfach und flexibel anzuwenden ► JSR 303 vordefinierte Annotation zur Validation von Bean Attributen Annotation Typen Beschreibung @NotNull / @Null @Min / @Max @Digits @Size @Future / @Past @Pattern @Valid alle BigDecimal, BigInteger, byte, short, int, long, Wrapperklassen String, Collection, Map, Array Date, Calendar String Objektreferenzen Attribute muss / Attribute darf nicht gesetzt sein Ober- und Untergrenze für numerische Werte Vor- und Nachkommastellen für einen numerischen Wert definiert die Grösse von Collections definert die Gültigkeit für einen Datumswert definiert eine Regex für ein Attribut refernzierte Elemente werden [auch] validiert Validation der ISBN @NotNull @Size(min = 10, max = 10) @IsISBN // selbstdefinierte Validierung @Pattern(regexp = "^ISBN\\s(?=[-0-9xX ]{13}$)(?:[0-9]+[- ]){3}[0-9]*[xX0-9]$") private String ISBN; © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 142 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC selbstdefinierte Validierung @Target( { ElementType.METHOD, ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER }) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Constraint(validatedBy = { IsISBNValidator.class }) public @interface IsISBN { String message() default "no ISBN"; Class<?>[] groups() default {}; Class<? extends Payload>[] payload() default {}; } public class IsISBNValidator implements ConstraintValidator<IsISBN, String> { public void initialize(IsISBN constraintAnnotation) { } public boolean isValid(String isbn, ConstraintValidatorContext context) { return (isbn.length() == 10); } } - Validation-Payload - erlaubt die Zuordnung beliebiger Metadaten zu einem Constraint Payload zur zur metadatenbasierten Validierung - Constraint Annotationen müssen ein Payload-Element definieren - Default Wert muss ein leeres Array sein Class<? extends Payload>[] payload() default {}; Anwendungsbeispiel public static class Info implements Payload {}; public static class Error implements Payload {}; public class Address { @NotNull(message="keine Adresse",payload=Severity.Info.class) public String getZipCode() {...} @NotNull(message="ungültiger Ort", payload=Severity.Error.class) String getCity() {...} } © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 143 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16.4 View Technologien - JSP View (Java Server Pages) - Unterstützung durch Spring Tag Library - XSLT View (Extensible Stylesheet Language Transformation) - übersetzt XML in andere Dokumentform, z.B. XML-HTML - Excel View - erstellt Excel Datasheets public class BookListExcelView extends AbstractExcelView { protected void buildExcelDocument(Map model, HSSFWorkbook workbook, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { ... - PDF View (Portable Document Format) - für Weitergabe von Information - Druckindustrie public class BookListPdfView extends AbstractPdfView { protected void buildPdfDocument(Map model, Document document, PdfWriter writer, HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws Exception { ... weitere View Technologoien - JasperReports - generiert Reports - Liste von Datenbeständen - Tiles - View aus einzelnen Komponenten zusammensetzen - Velocity, Freemaker, etc. - Template für dynamische Inhalte - Atom, RSS, etc. - Feeds in Form von News, Blogs, etc. - Document Views - PDF - Excel - JSON Mapping - JavaScript Object Notation © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 144 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16.4.1 ViewResolver Views werden anhand des Namens spezifiziert - ModelAndView enthält logischen Namen der View-Komponente - z.B: "showBooks" - Views sind Klassen, die das Interface View implementieren - erhalten Methoden, z.B. render - um die Daten aus dem Modell dem Client zu präsentieren - View-Resolving mapped logischer Name zur passenden View - Dispatcher Servlet gibt View Komponente an Request - wird kein Name angegeben - DefaultRequestToViewNameTranslator bildet URL auf den Namen der View ab - z.B. http://www.localhost:8080/library/FindAllBooks ►FindAllBooks <bean id="viewnameTranslator" class="...DefaultRequestToViewNameTranslator"> <property name="stripExtension" value="false" /> <property name="stripLeadingSlash" value="fasle" /> </bean> Spring offeriert zusätzlich unterschiedliche Implementierungen Implementierungen Controller Klasse Beschreibung InternalResourceViewResolver löst die logischen Viewnamen in View-Objekte auf, die durch Template-Files gerendert werden (wie JSP oder Velocity-Templates) BeanNameViewResolver sucht in der Konfiguration des Dispatcherservlets nach Beans mit der passenden ID ResourceBundleViewResolver löst logische Namen durch Schlüssel in einem ResourceBundle auf XmlViewResolver sucht in einem XML-File nach Beans mit der passenden ID AbstractViewResolver abstrakter ViewResolver mit Unterstützung für das Cachen von Views UrlBasedViewResolver übersetzt den Namen einer View in eine URL © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 145 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC Beispiel InternalResourceViewResolver - JSP als View Element verwendet die Klasse InternalResourceViewResolver - definiert durch die XML Konfiguration des DispatcherServlet <bean id="viewResolver" class="...web.servlet.view.InternalResourceViewResolver"> <property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/> <property name="prefix" value="WEB-INF/jsp/"/> <property name="suffix" value=".jsp"/> </bean> - InternalResourceViewResolver sucht nach einem File im Webpfad - zusammengesetzt aus dem logischen Namen und den Properties prefix und suffix - z.B. /WEB-INF/jsp/showBooks.jsp - Request wird an die Klasse JstlView weitergeleitet - mitgeliefert wird JSTL (JavaServer Pages Standard Tag Library) - um Jakarta Tiles in die View einer Spring-MVC-Anwendung zu integrieren - erstelltes View-Objekt wird vom ViewResolver dem DispatcherServlet zurückgeliefert - DispatcherServlet ruft dann die View zur Darstellung des Models auf © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 146 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC 16.5 HandlerMapping HandlerMapping steuert das Weiterleiten des Requests - DispatcherServlet sucht nach Implementierungen des Interface HandlerMapping HandlerMapping Klasse Beschreibung BeanNameUrlHandlerMapper implementiert direkte Abbildung von URLs auf Beans SimpleUrlHandlerMapping konfigurierbare Abbildung von URLs auf Beans DefaultAnnotationHandlerMapping unterstützt annotierte Controller, Nachteil ► URL im Source <bean id="urlMapping" class="...web.servlet.handler.SimpleUrlHandlerMapping"> <property name="mappings"> <props> <prop key="/createBook.htm">createBookForm</prop> <prop key="/deleteBook.htm">deleteBookForm</prop> <prop key="/showBooks.htm">showBooksController</prop> </props> </property> </bean> HandlerInterceptor - definiert Interceptor für einen Handler HandlerInterceptorMethoden Methode Beschreibung preHandle() wird aufgerufen vor der Ausführung des Handlers postHandle() postHandle() wird aufgerufen nach der Ausführung des Handlers afterCompletition() wird aufgerufen nach Fertigstellung des Requests - Beispile für den Anwendungsbereich HandlerInterceptor Methode Beschreibung UserRoleAuthorizationInterc UserRoleAuthorizationInterceptor überprüft die Rolle des Benutzers OpenSessionViewInterc OpenSessionViewInterceptor bindet [Hibernate]-Session an HTTP Thread LocaleChangeInterc LocaleChangeInterceptor ermöglicht, Locale zu manipulieren (Land, Sprache) TimeChangeInterc TimeChangeInterceptor ermöglicht, Time zu manipulieren © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 147 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Inside Spring MVC N Spring Security Lerninhalte Servlet Filter Autorisierung Programatische Security Spring Security Namespace © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 148 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security 17 Spring Security Spring lässt Sicherheitsartefakte einfach integrieren - Authentifizierung Web Autorisierung Methoden Autorisierung Security Expressions Spring Security Framework org.springframework.security. JAR Zweck spring-security -core Authentication und Access-Contol, Remoting Support -web Filters, Web-Security Infrastructure mit Servlet API Abhängigkeit -config Namespace Parsing -ldap LDAP Authentication -acl Domain Object ACL (Access Control List) Implementation Spring Security's CAS (Central Authentication Service) Client Integration OpenID Web Authentication Support -cas-client -openid © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 149 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security 17.1 Authentifizierung - Prozess zur Behauptung und/oder Erbringen des Nachweis zur Idenfikation - z.B. Username / Passwort - Spring bietet umfangreichen Support zur Realm Authentifizierung - Databanken - LDAP ► Lightweight Directory Access Protocol - OpenID ► dezentrales Authentifizierungssystem für Webseiten - CAS ► (Microsoft) Code Access Security Beispiel: JDBC User Service <authentication-manager> <authentication-provider> <jdbc-user-service data-source-ref=”dataSource” /> </authentication-provider> </authentication-manager> 17.2 Autorisierung - Spring erleichert durch Expression Language die Autorisierung - die Expression beinhaltet und nimmt Bezug auf - den Benutzer - die Rolle - den Status der Authentifizierung User Based Expressions Expression Beschreibung authentication SecurityContext Objekt der Benutzer Authentifizierung principal Authentifizierungs Objekt des momentanen Benutzers User Based Expressions in Web Context Expression Beschreibung request referenziert HttpServletRequest hasIpAddress(ipAddr) referenziert IpAdresse ► nach IP/Netmask Notation © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 150 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security Expressions für den Authentifizierungsstatus Authentifizierungsstatus und die Benutzerrollen SecurityExpressionRoot Expression Beschreibung permitAll immer true denyAll immer false isAnonymous() anonymer Benutzer isAutehticated() nicht-anonymer Benutzer isRememberMe() authentifizierter Benutzer durch RemenberMe weder "nicht-anonymer" noch "RemenberMe" Benutzer Benutzer mit definierter Rolle isFullyAutehticated() hasRole(role) hasAnyRole(r1, r2, ...) Benutzer mit einer der definierten Rollen 17.2.1 Web-Autorisierung - Autorisierung definert Zugriffskontrolle auf Resourcen - per URL - per URL/HTTP URL Autorisierung durch Expression ermöglichen <http auto-config=”true” use-expressions=”true”> <intercept-url> Tag Tag Beschreibung pattern URL Pattern ► ANT -und/oder Regex Syntax method HTTP Methode als zusätzlicher Filter access zusätzliches Filterkriterium ► Regex filters "none" unterbindet die Spring Security Filter Kette requires-channel "http" oder "https" © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 151 >> total: 160 Seiten Required Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security Beispiele ► Web Security Expressions <http use-expressions="true"> <!-- nur Administratorn von 255.255.255.0 erlauben --> <intercept-url pattern="/admin*" access="hasRole('admin') and hasIpAddress('192.168.1.0/24')"/> </http> <!-- Bilder ausschliessen --> <intercept-url pattern=”/images/**” filters=”none” /> <!-- allen Usern Zugang zur Homepage ermöglichen --> <intercept-url pattern=”/home” method=”GET” access=”permitAll” /> <!-- nur anonyme Benutzer können einen neuen Account anlegen --> <intercept-url pattern=”/users” method=”POST” access=”isAnonymous()”/> 17.2.2 HTTP Autorisierung über URL-Patterns ► Frontend - durch URL Interceptor <http auto-config="true"> <intercept-url pattern="/app/**" access="ROLE_USER" /> <intercept-url pattern="/admin/**" method="POST" requires-channel="https" access="ROLE_ADMIN" /> </http> <authentication-provider> <user-service> <user name="user" password="spring" authorities="ROLE_USER" /> <user name="admin" password="geheim" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" /> </user-service> </authentication-provider> <http use-expressions="true"> <intercept-url pattern="/secure/**" access="hasRole('admin) and hasIpAddress('192.168.1.0/24')" /> </http> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 152 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security Interceptor Varianten - für Service Bean <beans:bean id="myService" class="module.security.BookServiceImpl"> <intercept-methods> <protect method="create*" access="ROLE_ADMIN" /> </intercept-methods> </beans:bean> - als globaler PointCut ►AspectJ <global-method-security> <protect-pointcut expression="execution(* module.spring.security.*Service.*(..))" access="ROLE_USER,ROLE_ADMIN" /> </global-method-security> 17.3 Servlet Filter - durch DelegatingFilterProxy - deligiert URL an springSecurityFilterChain <filter> <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping> - einfache Abbildung auf Views - z.B. /app/showBooks ► /showBooks <filter> <filter-name>UrlRewriteFilter</filter-name> <filter-class>org.tuckey.web.filters.urlrewrite.UrlRewriteFilter</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>UrlRewriteFilter</filter-name> <url-pattern> © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 153 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security 17.4 Autorisierung auf Methodenebene ► Service Layer - Annotations ► Framework-spezifische / JSR 250 (EJB 3) - AOP Alliance Interceptor ► Proxy-basierter Ansatz - AspectJ Interceptor ► Proxy-basierter Ansatz Autorisierung durch Annotations - ermöglicht Autorisierung durch Annotations ► global-method-security <global-method-security pre-post-annotations="enabled"/> <global-method-security secured-annotations="enabled" jsr250-annotations="disabled" /> Autorisierung über Annotations auf Methoden oder Klassen/Interfaces public interface BookService { @Secured( { "ROLE_USER" }) public void createBook(); } - überprüft die Rolle vor der Ausführung @PreAuthorize("hasPermission('PERMISSION_CREATE')") @RequestMapping(value = "/createBook") public void createBook() {... - überprüft die Berechtigung durch einen PermissionEvaluator - z.B. erlaut dem "admin" Bücher zu löschen @PreAuthorize("hasPermission(#book, 'admin')") @RequestMapping(value = "/deleteBook") public void deleteBook(Book book, Permission permission) {... - erlaubt einen Benutzer "seine" Bücher zu löschen @PreAuthorize("#book.owner == principal.name)") @RequestMapping(value = "/deleteBook") public void deleteBook(Book book) { © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 154 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security - Filtert die Methode beim Verlassen - durch @PostFilter Annotation Spring iteriert durch zurückgegebene Collection entfernt alle Elemente, für welche die Expression <false> ist filterObject referenziert das aktuelle Objekt in der Collection @PreAuthorize("hasRole('ROLE_USER')") @PostFilter("hasPermission(filterObject, 'read') or hasPermission(filterObject, 'admin')") public List getAllBooks() { 17.5 Programmatische Security - SecurityContextHolder - hält einen SecurityContext ► das aktuelle Authentication Objekt - ThreadLocal (Standard), InheritableThread-Local, Global oder benutzerdefinierte Klasse - UserDetails - beschreibt einen Benutzer als Prinzipal Authentication auth = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication(); UserDetails ud = (UserDetails) auth.getPrincipal(); © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 155 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Spring Security O Trends Lerninhalte Agil Groovy DSL – Domain Specifi Languages NoSQL – Not Only SQL © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 156 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Programmierparadigma 18 Programmierparadigma Lat: <Paradigma Paradigma> Paradigma = begreiflich machen, (para = neben) und (digma = zeigen) wiki Ein Programmierparadigma Programmierparadigma ist das einer Programmiersprache oder Programmiertechnik zugrunde liegende Prinzip. Prinzip. (einige) bekannte (Programmier)-Paradigmen Struktur - Strukturiert (WIE) - Imperativ (lineare Folge von Befehlen) - Prozedural (in Teilaufgaben zerlegt) - Modular (Module als logische Einheiten, Funktion und Daten) Deklaration - Deklarativ (WAS) - Funktional (ergebnisorientiert) - Logisch (logikbasiert) - Orientiert (WOZU) Orientation - Objekt (Kommunikation, polymorph – mehrere Formen) - Komponenten (abstrakt) - Aspekt (orthogonal freie Kombinierbarkeit unabhängiger Konzepte) - Agil (DRY Don't Repeat Yourself) 18.1 Agilität Agiles Programmieren Lat: <agilis agilis> agilis = flink, beweglich (Agile Softwareentwicklung reduziert Aufwand und Regeln) Skript- vs. Programmiersprachen Ziel Einsatz Ausführung Skriptsprache Kombination bestehender Bausteine (Shell-Skript), Bibliotheken (Perl, Python) spezifisch: GUI (JavaScript), Reporting (Perl) interpretiert oder Bytecode Typisierung schwach, flexibel, dynamisch schnelle Entwicklung (Python), Vorteile Prototypen (Shell-Skript), kleine Systeme (Perl) Programmiersprache Neuentwicklungen (C, C++) allgemein kompilierter Maschinencode streng, flexibel effiziente Anbindung, Ausnutzung von Ressourcen (C++, Java) © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 157 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Programmierparadigma Historie der Skriptsprachen JCL 1963 (Job Control Language) AWK 1977 1977 Sh 1978 1978 (Aho Weinberger Kernighan) (Bourne Shell) Perl 1987 (Practical (Practical Extraction and Report Language) Tcl 1988 1988 Python 1990 1990 (Tool Command Language) Language) (Monthy Python) Python) PHP 1995 1995 Ruby 1995 1995 JavaScript 1995 1995 (Personal Home Page) Page) (Eng: Rubin) Rubin) (ECMA 262) Groovy 2003 (JSR 241) 241) 18.2 wiki Groovy dynamisch typisierte ProgrammierProgrammier- und Skriptsprache für die Java VM verbindet JavaJava-Syntax mit den Konzepten von Ruby. Ruby. Groovy Groovy ermöglicht: - pragmatisches (selbsterklärend) extremes (code a little, test a little) agiles (YWGWYS) funktionales (funktionale Abhängigkeiten) objektorientiertes (alles sind Objekte) abstrahiertes (wieder verwendbarer Code) effizientes (weniger Codeumfang) einfaches (Syntax) Programmieren. Paradigmen objektorientiert, Skriptsprache, teilweise deklarativ Erscheinungsjahr 2003 Entwickler The Codehaus Aktuelle Version 1.7 (2010) Typisierung stark, statisch, dynamisch Betriebssystem plattformunabhängig Lizenz Open Source, Apache Software License 2.0 Groovy. Codehaus http://groovy.codehaus.org/ © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 158 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Programmierparadigma 18.3 wiki DSL Domain Specific Language Eine domänenspezifische Sprache (engl. domaindomain-specific language, language, DSL) ist eine formale Sprache, Sprache, die speziell für ein bestimmtes Problemfeld (die Domäne) Domäne) entworfen und implementiert wird. Beim Entwurf einer DSL wird man bemüht sein, einen hohen Grad an Problemspezifität zu erreichen: die Sprache soll alle Probleme der Domäne darstellen können und nichts darstellen können, was auss ausserhalb sserhalb der Domäne liegt. Dadurch ist sie durch Domänenspezialisten ohne besonderes Zusatzwissen bedienbar. Idee - weniger Redundanz deklarative Beschreibung eines Sachverhaltes HTTP bessere Lesbarkeit weniger technischer Code domänenspezifische, statische Validierung leichte Erlernbarkeit, aufgrund des beschränkten Umfangs DSL 18.4 wiki Domain DSL http Deamon SQL DBMS Domain NoSQL (Not only SQL) NoSQL is a movement promoting a loosely defined class of nonnon-relational data stores that break with a long history of relational databases. These data stores may not require fixed table schemas, schemas, usually avoid join operations and typically scale horizontally. horizontally. im Web 2.0 sind schreibende Zugriffe wichtig (nicht nur lesende) - für Anwendungen, bei denen endgültige Konsistenz der Daten gewährleistet sein muss - Twitter - Facebook - traditionell: RDBMS - Constraints Transaktionen Locking SQL - RDBMS haben Probleme mit der Verarbeitung und Skalierung grosser Datenmengen - neuer Ansatz - NoSQL z.B. "Key/Value" Storage © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 159 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Programmierparadigma P Referenzen Lerninhalte Bücher Referenzen © 2011 >> Stephan Metzler >> V 2.1 >> Seite 160 >> total: 160 Seiten Spring 3 >> Java Framework >> Anhang 19 Anhang Bücher ISBN Titel 978-3-89864-572-0 Spring3 978-3-446-41240-8 Spring im Einsatz 987-3-89864-431-0 EJB 3 professionell 0-13-142246-4 Core J2EE Patterns, Best Practices and Design Strategies 1-932394-88-5 978-3-939084-24-2 3-935042-96-5 Java Persistence with Hibernate Java EE 5 Architekturen Hibernate und das Java Persistence API Online Referenzen URL http://www.springsource.com Inhalt Spring Framework