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 Java

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Software-Projekt 2007 Seminarvortrag „Programmieren und das Web“ Ki-Hyoun Kim Marcel Steffen Marek Steß Markus Koetter Sascha Haller Wei Chen Was ist ein…
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Software-Projekt 2007 Seminarvortrag „Programmieren und das Web“ Ki-Hyoun Kim Marcel Steffen Marek Steß Markus Koetter Sascha Haller Wei Chen Was ist ein Web Server? Service?  Wozu? - Man möchte Informationen im Internet zur Verfügung stellen - Man braucht keine Software (außer Browser) - Informationen für jeden abrufbar  Umgangssprachlich Software und Hardware  Eigentlicher Sinn: Software  Stellt über das HTTP-Protokoll Informationen (in Form von HTML) zur Verfügung Mehr Informationen unter: http://www.aidex.de/software/webserver/index.html Was ist ein Web Service? Was ist Apache Tomcat? Wofür benutzt man Apache Tomcat?  Berühmtester, Java-fähiger Webserver  kostenlos (open source)  Laufzeitumgebung zur Ausführung von Java Code auf Webservern  In Java geschriebener Servlet Container  HTTP-Server / Apache-Webserver wird hinzugeschaltet Was ist ein Web Service? Was ist ein Servlet? Wofür benutzt man Servlets?  Wofür? komplizierte Berechnungen, übers Internet abrufbar  Eine Java Klasse  Antwort wird dynamisch erstellt  Java Pendant zu CGI Was Was ist ist JSP?ein Web Wofür Service? benutzt man JSP? Wofür? Servlet-Ausgabe anschaulich gestalten? Erzeugung von HTML-Template mit dynamischen Komponenten  „JSP“ - JavaServer Pages  eingebetteter Java Code in HTML  Java-Code wird ersetzt, HTML-Rückgabe an den Browser Was Was ist ist JSP?ein Web Wofür Service? benutzt man JSP? Beispiel Euroumrechner JSP Ersetzt die Betrag in Platzhalter Eingabe: 2.- DM Euro: <%=betrag %> z.B.: HTML-Formular HTML-Ausgabe Servlet Betrag in Euro: 1.02 € Servlet führt Berechnung durch JSP gibt HTML- Ausgabe an den 2 x 0.51129 Browser zurück Servlet / JSP Beispiel WasAnfrage HTML ist ein Web Service? METHODE ZIEL Eingabe Felder Servlet / JSP Beispiel WasAnfrage HTML ist ein Web Service? URL Servlet / JSP Beispiel Was Quellcode Servlet ist ein Web Service? Bibliotheken Konstruktor Servlet / JSP Beispiel Was Quellcode Servlet ist ein Web Service? GET-Methode POST- Methode umständlich! (besser Rückgabe mit JSP) Servlet / JSP Beispiel WasAnfrage HTML ist ein Web Service? klick! Servlet / JSP Beispiel WasAnfrage HTML ist ein Web Service? Servlet Was ist ein Web Service? Was ist der Unterschied zwischen Servlet und JSP? Servlet  eigentliche Berechnung  Servlet = dynamisch / Controller  Logik und Design in einem JSP  JSP visuelle Ausgabe von Servlet Berechnung  erleichtert die Ausgabe von HTML mithilfe von Platzhaltern  Trennung von Logik und Design Wie hängen die folgenden Begriffe zusammen: Was ist ein Web Service? Application Server, Web Server, Servlet Container, Servlet, JSP?  Application Server - stellt dem System Dienste zur Verfügung ... Web Server Glassfish - Application Server für's Web Servlet Container Laufzeitumgebung zur Ausführung von Java JSP Servlet HTML Web Service – Motivation package eur.server; public class EUR2USDImpl implements EUR2USD { public double getUSD(double EUR) { return EUR * USDrate; } public double getEUR(double USD) { return USD * EURrate; } } Was ist ein Web Service?  Unterstützt die direkte Interaktion mit anderen Software-Agenten  Verwendet XML-basierte Nachrichten → unabhängig von Betriebssystem und Programmiersprache  Nicht für menschliche Benutzer, sondern für Softwaresysteme  Der Austausch der Daten erfolgt über plattformunabhängige Protokolle, die auch kombiniert werden können  Erreichbar über eindeutige URI Vorteile von Web Services  Offene Standards → keine Lizenzkosten → alle benutzen es, alle kennen es Nutzung von HTTP zur Datenübertragung → selten Probleme mit Firewalls  Nicht an HTTP gebunden, sondern auch mit Protokollen wie SMTP und FTP  Nutzung von Internet-Standards → unabhängig von Plattformen, Programmiersprachen und Protokollen  Geringe Einstiegsbarrieren Nachteile von Web Services  Verschlüsselung notwendig, da die Daten offen übers Internet übertragen werden  Performance:  XML, Parsen und Dateigröße beeinflusst negativ  Verwaltungsaufwand steigt bei verteilten Systemen  Overhead ist erheblich  Programmiersprachen brauchen spezielle Bibliotheken (in Java z.B. JAX-WS)  Schnittstellen müssen genau definiert werden SOAP – Motivation package eur.server; public class EUR2USDImpl implements EUR2USD { public double getUSD(double EUR) { return EUR * USDrate; } public double getEUR(double USD) { return USD * EURrate; } }  Wie bekomme ich nun meine Umrechung von Dollar in Euro? Ich muss meine Anfrage senden! Was ist SOAP?  Ursprünglich für Simple Object Access Protocol  Protokollstandard des W3C  Netzwerkprotokoll für den Austausch von Daten  Unabhängig von Betriebssystemen, Programmiersprachen und Objektmodellen  Stützt sich auf Dienste anderer Standards:  XML zur Repräsentation der Daten  Bild- und andere Binärdateien, werden per MIME angehängt  Internetprotokolle der Transport- und Anwendungsschicht Wozu braucht ein Web Service SOAP?  SOAP spezifiziert eine Verpackung für den Transport von XML-Dokumenten, um Web Service aufzurufen oder Antwort zu empfangen  SOAP regelt, wie Daten zum Web Service abzubilden und zu interpretieren sind  Wird eingesetzt, wo der direkte Zugang fremder Systeme nicht sinnvoll ist WSDL – Motivation package eur.server; public class EUR2USDImpl implements EUR2USD { public double getUSD(double EUR) { return EUR * USDrate; } public double getEUR(double USD) { return USD * EURrate; } }  Und was bietet nun mein Web Service? Mit WSDL kann ich es mir ansehen! Was ist WSDL?  Web Services Description Language (WSDL)  XML-Spezifikation zur Beschreibung von Netzwerkdiensten (Web-Services)  Plattform-, Programmiersprachen- und Protokollunabhängig  Definiert Operationen, Parameter und Rückgabewerte, die von außen zugänglich sind Welche Informationen stehen in einem WSDL Dokument? Datentypen (types):  Definiert Datentypen die für Informationsaustausch verwendet werden Nachricht (message):  Beschreibt die Nachricht, die zwischen dem Client und dem Server übertragen wird.  Eindeutiger Name  Kann mehrere Nachrichtenelemente enthalten  In den part Elementen der Nachrichten werden die Parameter  übergeben Port-Typ (portType):  Art des Nachrichtenaustauschs wird definiert Anbindung (binding):  Beschreibt wie die Nachricht zum Server kommt Welche Informationen stehen in einem WSDL Dokument? Port (port):  Beinhaltet spezifischen Endpunkt (Adresse), wo der Service zu  erreichen ist Dienst (service):  Definiert den eigentlichen Web Service Exceptions werden geworfen Was steht alles in einem WSDL-Dokument? Datentypen Nachrichten Was steht alles in einem WSDL-Dokument? Port-Typ Übertragungs protokolle Port Dienst Was unterscheidet einen WS von einem Servlet Container?  Zugriff auf Servlets über HTTP  Zugriff auf Webservices über SOAP  Ein Servlet kann nicht direkt aufgerufen werden (nur über Browser)  Ein Web Service kann direkt aus Applikation angesprochen werden  Bei einem Servlet kann man nicht direkt sehen, welche Parameter angenommen werden können  Ein Web Service wird mit WSDL exakt beschrieben Web Service Servlet Container Applikation Browser Computer Mensch Was ist JAX-WS? Ist eine Java-API zum Erstellen von Web-Services eingeführt in Java Enterprise Edition 5 • Mein Java-Programm sollen alle benutzen können! → Ich bette in mein Java-Programm JAX-WS ein → Web Service Wie kann man jetzt darauf zugreifen? → Client braucht Programm, dass meine Web Service-Methoden aufruft Was ist JAX-WS? Vorgehen: • Für Web Service wird ein Java-Interface definiert, welches in einer Klasse implementiert wird → Klasse enthält Logik des Web Service Clientseite: Adressierung des Web Services über URI und Erzeugung eines lokalen Proxy-Objekts, das auch die Schnittstelle des Web Services implementiert Client führt Methodenaufrufe auf dem Proxy-Objekt aus, als wäre der Web-Service lokal verfügbar Das JAX-WS Runtime System schickt dann die Aufrufe des Proxy-Objekts an den Web Service weiter dieser führt die Operationen aus und schickt das Ergebnis an den Client zurück Apache CXF Ein WebService Framework  Warum Apache CXF? → Umfangreiche API um Services und Clients in verschiedenen Sprachen und mit verschiedenen Protokollen zu realisieren → sehr einfach zu nutzen, der http Server (Jetty) ist embedded, keine Tomcat/Apache Basteleien erforderlich, keine XML Situps Apache CXF  Was bietet Apache CXF? Integration von - Bindings für SOAP, REST/HTTP - Data bindings: JAXB 2.0, Aegis. - Formats: XML, JSON - Transports: HTTP, Servlet, JMS, and Jabber transports Unterstützung von vielen verschiedenen Standards - JAX-WS 2.0 Client/Server programming model - XML messaging API - Support for JavaScript and ECMAScript 4 XML (E4X) – both client and server - ... viele mehr ... Wann CXF?  Client/Server Kommunikation um spezifische Daten zu übertragen (RPC) - WS-JAX bietet sich an - CXF benutzt WS-JAX zum erzeugen und parsen von SOAP  Server Backend für Clientzugriffe auf eine Ressource - Service Methoden die auf dem Server implementiert werden, können von allen Clients (unabhängig von der Programmiersprache) genutzt werden - Clients haben keinen direkten Zugriff auf die Ressource - Anfragen können gefiltert werden  Prototyping - Entwurf von Diensten mit CXF, da es einfach und schnell geht Das Beispiel Für die Realisierung eines Webservice mit CXF Im Rahmen des Beispiels werden wir: - einen Server implementieren der auf Port 9000 auf anfragen wartet - der die Methode „String sayHi(String)“ implementiert - diese Methode wird von Remote erreichbar sein desweiteren werden wir einen Client implementieren, - der zu dem Server verbindet - die sayHi Methode des Servers mit dem Argument Hi aufruft. Beispiel: Server Interface Die Signatur des Webserver Interface Beispiel: Server Implememtierung Die Implementierung des Webservice Beispiel: Server Startup Wie startet man den Webservice? Zwischenstand * Der Server wartet nun auf localhost:9000 auf Anfragen. * Die Anfragen werden von Jetty – einem Java embedded Webserver angenommen * gültige Anfragen werden an unseren HelloWorld Webservice weitergeleitet Wir brauchen einen Client um Anfragen stellen zu können. Beispiel: Client Marshalling im Web Service Wie verschicke ich ein kompliziertes Objekt? → Wie packe ich das in SOAP? → Ich muss es marshaln Objekte werden in das XML Format und wieder zurück in Objekte umgewandelt Bildlich ausgedrückt: Das Objekt wird in XML “eingefroren”, bis es wieder zu einem Objekt “aufgetaut” wird Marshalling im Web Service Was ist darunter zu Verstehen? • Ist das Entgegennehmen und Umwandeln einer Menge von strukturierten Datenelementen bzw. elementaren Werten in ein Format, mit dem man diese Menge in einer Nachticht an einem Empfänger schicken kan Die Empfängerseite ist in der Lage, die Menge von Datenelementen aus der Nachricht zu extrahieren und die Datenstruktur wiederherzustellen  Dies nennt man Demarshalling oder Unmarshalling
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