Java EE kompakt - Power Workshop

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1 Java EE kompakt - Power Workshop Seminarunterlage Version: 3.01 Version 3.01 vom 22. Mai 2018

2 Dieses Dokument wird durch die ORDIX AG veröffentlicht.. Alle Rechte vorbehalten. Alle Produkt- und Dienstleistungs-Bezeichnungen sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Firmen und beziehen sich auf Eintragungen in den USA oder USA-Warenzeichen. Weitere Logos und Produkt- oder Handelsnamen sind eingetragene Warenzeichen oder Warenzeichen der jeweiligen Unternehmen. Kein Teil dieser Dokumentation darf ohne vorherige schriftliche Genehmigung der ORDIX AG weitergegeben oder benutzt werden. Die ORDIX AG besitzt folgende Geschäftsstellen Adressen der ORDIX AG ORDIX AG Karl-Schurz-Straße 19a D Paderborn Tel.: (+49) / Fax.: (+49) / ORDIX AG An der alten Ziegelei 5 D Münster Tel.: (+49) / Fax.: (+49) / ORDIX AG Welser Straße 9 D Gersthofen Tel.: (+49) / Fax.: (+49) / ORDIX AG Kreuzberger Ring 13 D Wiesbaden Tel.: (+49) / Fax.: (+49) / ORDIX AG Wikingerstraße D Köln Tel.: (+49) / Fax.: (+49) / Internet: seminare@ordix.de Seite 2 Version: 3.01

3 Inhaltsverzeichnis 1 Java EE Plattform Big Picture Typische Java EE Architektur Java-EE-Architektur (4-Schichten-Architektur) Schichten-Architektur Java EE Plattform Java-basierte Cross(Multi)-Plattform Java-EE Spezifikationen (JSR 342) Java-EE-Applikationsserver EJB-Container Neuigkeiten Java EE 8 Plattform Java EE 8 EE4J JAKARTA EE Easy Packaging Artefakte (Auslieferung) Easy packaging Beispiel: Easy (War) packaging Enterprise Java Beans Enterprise Java Beans Aufrufmodelle von Clients Sessions Beans (SLSB, SFSB, SSB) Mikroarchitektur einer Session-Bean Bean-Klasse Business-Interface No-Interface (Client) View Beispiel: Lokaler Zugriff Bean-Instanz Transaktionskontext Beispiel: Deklarative Transaktionalität Asynchrone Session Beans Motivation Asynchrone Methodenaufrufe Asynchrone Session Bean Clients (asynchrone) Kommunikation AsyncResult - Nebenläufiger Task Asynchrone (Stateful) Session Beans Stateless Session Beans (kein Client-Bezug) Lebenszyklus Instanz-Pooling Verhalten bei Exceptions Application Exceptions SystemException und Bean LifeCycle Stateful Session Beans (Client-Bezug) Eigenschaften Lebenszyklus Verhalten bei Exception Beenden der Konversation Passivierung Passivierungskandidaten Automatische Freigabe Timeout Interface SessionSynchronization Singleton Singleton-Pattern Singleton Session Bean Version: 3.01 Seite 3

4 2.7.3 Lebenszyklus Initialisierung Initialisierung Abhängigkeiten Nebenläufigkeit Container-Managed Nebenläufigkeit Singleton Session Bean - Loopback-Calls Session-Bean Fazit EJB-Container Dienste Zugriff auf EJBs über JNDI Namen und Verzeichnisdienst Standardisierung - Portable JNDI-Namen JNDI-Namen Besonderheiten Beispiel 1: JNDI Zugriff auf EJB Single View Beispiel 2: JNDI Zugriff auf EJB Multiple Views Beispiel 3: DI mit Portable JNDI-Namen Zugriff auf JNDI Clientseitig Timer Service Timer Service Programmgesteuerte Timer Timeout Methode Persistente Timer Automatische Timer Zeitpläne Beispiel: Zeitpläne Beispiel: Programmgesteuerter Timer Beispiel: Calendar Based Timer Beispiel: Calendar Based Timer Service Interzeptoren Aspektorientierte Programmierung (AOP) Interzeptoren in Java-EE Interzeptor-Typen Interzeptoren in der EJB-Spezifikation Message-Driven Beans Java EE Messaging Motivation Java Messaging Service (JMS) Messaging-Infrastruktur Message-Brocker Java Messaging Service JMS 1.1 API JMS 1.1 API Programmiermodell Queue - Point-to-Point(P2P) Messaging Queue-Konfiguration Topic - Publish/Subscribe Messaging Topic-Konfiguration JMS Interfaces JMS-Message JMS-Message Headers JMS-Message Payload JMS-Message Properties JMS-Message Selectors JMS-Message Persistente Nachrichten JMS-Message Priorität JMS-Message ExpiredDate JMS-Message - Dauerhafte Nachrichten Client-Zugriff, Details Neuerungen in JMS Neuerungen in JMS JMS 2.0 Programmiermodell Seite 4 Version: 3.01

5 4.3.3 AutoCloseable Neue JMS 2.0 API JMS Message Versand mit neuer API Injection des JMSContext Versand mit injiziertem JMSContext Neue API Features JMS Resourcen in Java EE Sonstige Neuerungen Zusammenfassung JMS Message Driven Beans JMS und Java EE Java EE Messaging Message-Driven Beans MDB (EJB 3.0) MDB (EJB 3.2) Beispiel: JMS-EJB-Client Contexts and Dependency Injection (Java EE platform) Motivation Dependency Injection (DI) Warum CDI in Java EE? CDI in Java EE 6 (JSR-330) CDI in Java EE (JSR-299, JSR-330) Annotationen Schichtenübergreifende Injektion CDI Scope Der Begriff Bean in CDI Beispiel: Managed Bean CDI Bean Der Begriff Bean in Java EE - EJB, REST, CDI, CDI - Architektur (JSR-299, JSR-330) CDI Container - Spezifische Dienste Beispiel: CDI-Bean Managed Beans - Spezifische Annotationen Classpath - beans.xml Deklarationen in beans.xml Basis-Injection in CDI Beispiel 1: Feld-Injektion Beispiel 2: Konstruktor-Injektion Beispiel 3: Setter-Injektion Qualifier Definition Qualifier Beispiel: Schritt #1 - # Built-In Qualifiers Bean in EL Interface Instance<T> Beispiel Stateful-Objekte Built-In Scope - Stateful-Objekte Dependent Scope (Default) Request Scope Session Scope Conversation Scope CDI in Java SE Erzeugung von Bean Instanzen Beispiel: Consumer Producer Erzeugung anderer Instanzen Typsichere Java-EE-Resourcen - Producer (I) Version: 3.01 Seite 5

6 5.43 Typsichere Java-EE-Resourcen - Consumer (II) CDI Events Prinzip CDI Events POJOs Beispiel Beispiel Alternative Bean Beispiel Interceptors CDI Interzeptoren Aktivierung der CDI Interzeptoren Composite Interceptor Binding CDI Decorator Stereotypen Beispiel: Ohne Stereotypes Beispiel: Einsatz von Stereotypes Built-In Stereotypes in Best Practices Komponenten der EJB-Anwendung Facade Dependency Injection Beispiel Fassade Interzeptoren Business Methoden Interzeptoren Service Bean Beispiel Service Bean Data Access Layer Java Persistence API Motivation Persistenz Framework in Java JPA Timeline JPA JPA JPA JPA - Grundlagen JPA Provider (Anbieter) Beispiel: JPA Provider DB Konfiguration via XML persistence.xml Java Persistenz API EntityManager Persistence Context Typen von EntityManager Java SE EntityManager Entity Manager Transaktionalität EntityTransaction Java EE EntityManager EntityManager Interface Beispiel: Arbeitsweise des Entity Manager Entity Lebenszyklus (Zustände) Detachment JPA Konfiguration (Persistence Unit) Persistence Konfiguration Beispiel 1: Derby Beispiel 2: hsqldb Beispiel 3: MySQL Entity ORM simple Mapping ORM - JPA Annotationen Seite 6 Version: 3.01

7 7.8.2 Default Mapping Zu persistierende Felder Entity Identität Primärschlüssel Einfacher Primärschlüssel - Generierte PK Beispiel: GenerationType.AUTO Beispiel: GenerationType.SEQUENCE Komplexer Primärschlüssel Primärschlüssel Primärschlüssel Beispiel Beispiel Parameter Multi-table Mapping Beispiel: Multi-table Mapping Eingebettete Objekte Beispiel: Eingebettete Objekte Eingebettete Objekte Callbacks bei Entities Entity Hibernate Special Hibernate-Erweiterung Hibernate-Erweiterung Immutable Entity Relationships Motivation Navigierbarkeit Kardinalität Abfragen - Grundlagen Motivation Abfragen Abfragen JPQL Typen von Abfragen Beispiel 1 - NativeQuery Beispiel 2 Query Beispiel 3 - Query mit Parameter Beispiel 4 NamedQuery Fazit JPQL Arbeiten mit JPQL Anwendungsfälle Selektionen Beispiel Abfragen JPQL Expressions (Pfade) Selektionen (DISTINCT) Version: 3.01 Seite 7

8 Multiple Iterationsvariablen Multiple Iterationsvariablen - Join (INNER) Multiple Iterationsvariablen - Join (OUTER) N+1 Select Problem N+1 Select lösen - Inner Join N+1 Select Problem - Hibernate Mengen einschränken Paging Was ist neu in JPA 2.0? JPA 1.0 vs. JPA Caching in JPA 1.x Caching in JPA 2.x Cache API - Second Level Cache Neuigkeiten in JPA 2.0 Mapping Standard Properties in persistence.xml Beispiel: Persistence.xml in JPA Beispiel: Persistence.xml in JPA Criteria API Typesafe Queries Motivation Einführung in die Criteria-API Motivation JPA Criteria API JPA Criteria API Query-Komponenten Begriffe Expression<X> Criteria Literale Path<X> Path<X> Operatoren Binäre Operatoren Unäre Operatoren String Manipulation Date & Time Funktionen Collections Manipulation Vergleiche Logische Operatoren Criteria API OO Abfragen SELECT Klausel SELECT DISTINCT Multi SELECT Multi SELECT OO Alternative CriteriaBuilder's construct CriteriaBuilder Array CriteriaBuilder TUPEL Multi SELECT Factory multiselect JOIN Klausel Criteria API JOIN Metamodell Maven Konfiguration Hibernate Metamodell Generator Beispiel Beispiel: Metamodell Fazit Java Persistenz - Vererbung Einleitung Strategien Vererbungshierarchie SINGLE_TABLE TABLE_PER_CLASS Seite 8 Version: 3.01

9 8.6 JOINED Mapped Superclass Transiente Klassen Polymorphe Abfragen Polymorphe Assoziationen Fallstricke Java Transaction Api (JTA) Java Transaction API Begriffe Was ist eine Transaktion? ACID-Eigenschaften Isolation-Level Grundlegende Probleme (ohne Transaktionen) Transaktionen bei Konkurrenzzugriff Lösung der Probleme Grenzen einer Transaktion X/Open XA Protokoll (XA) Verteilte (XA) Transaktionen Java EE Transaktionen JTA Package Transaktionen API (JTA, JTS) EJBs und Transaktionen Container-Managed Transactions (CMT) CMT Transaktionsattribute Transaktionsattribute Required Transaktionsattribute Requires New Weitere Transaktionsattribute CMT Transaktionsgrenzen Bean-Managed Transactions (BMT) (BMT) UserTransaction Interface BMT Programmbeispiel Fazit Java Server Faces MVC Model2 + Navigation Inhalt View View Beispiel Ansicht View Beispiel JSF-View-Elemente Expression Language Model -Konfiguration über Annotations Action-Methode Implizite Navigation Benutzeroberfläche Inhalt Auswahl einer View-Komponente Basiselemente Anzeigen von Listen Komponente datatable Auswahl eines Elementes Eigenschaften der Auswahl-Elemente View zur Erzeugung von Auswahl-Elementen Model für die Personenauswahl Auswahl mehrerer Elemente Multiselect Eigenschaften Model für die Mehrfachauswahl Converter Inhalt Version: 3.01 Seite 9

10 Was sind Converter? Standard-Converter IntegerConverter Number-Converter Optionen zum Number-Converter Converter erstellen Konvertierung programmieren - im Konstruktor Konvertierung programmieren - tostring() JSF-Converter Validierung Inhalt Was ist Validierung? Welche Validatoren gibt es? Required validatelength Validator programmieren Validator-Klasse Validator einsetzen Bean Validation Sicherheit Motivation - Sichere Java EE Applikation Sicherheit Definition Sicherheit Sicherheit im Enterprise Umfeld Sichere Java EE Applikation? - Fallbeispiel Sichere Java EE Applikation? - Fallbeispiel Sicherheitsrisiken (Top 10 Angriffsmuster) (Standard-) Security Patterns Java Sicherheit Grundlagen JAAS - Java Sicherheit API Authentication JAAS Authentifizierungsprozess JAAS LoginContext JAAS LoginModule JAAS CallbackHandler Beispiel: Custom CallbackHandler JAAS Principal JAAS Configuration JAAS - Config-file (Datei) Beispiel: JAAS Authentifizierung JAAS - Security-Manager Autorization (Authorisation) JAAS Autorisierung JAAS - Java User Permission JAAS Zugriffsrechte JAAS AccessController JAAS - Autorisierung aktivieren JAAS - Rollenbasierte Autorisierung JACC - Autorisierung in der Servlet Spec JAAC - Autorisierung in der EJB Spec Beispiel 1: Security mit Apache Tomcat Beispiel 2: Autorisierung in Wildfly Fazit: (Web-) Sicherheit in Java EE Sicherheit im Web Security Constraint (Servlet 3.x) Security Constraint (Servlet 2.x) Security Constraint Authentifizierung Verfahren Beispiel: FORM-Based Authentication Seite 10 Version: 3.01

11 FORM Authentication REST Sicherheit über web.xml Beispiel REST Sicherheit über Annotationen RolesAllowedDynamicFeature REST Sicherheit - HTTP Client Sicherheit Frameworks (Zeitgemäß) Frameworks Oauth OAuth-Protokoll Oauth Was ist OAuth2? OpenID Connect KeyCloak Batch Processing Motivation Stapelverarbeitung (Batch) Batch Applikationen Batch Processing (JSR 352) Batch Architektur JSR Batch Processing JSR Java Batch API JSR Java Batch API Batch Artefakte mit Java EE 7 (JSR 352) Batch Framework in Java EE Infrastruktur-Komponenten Struktur einer Batch Applikation (Job) Job - Konfiguration & Packaging Batch-Verarbeitung Batchlet Beispiel: Batchlet Chunk (Block) Standard Step Verarbeitung Batch Checkpoints Checkpoint-Policy (item) Checkpoint-Policy (custom) Checkpoint Algorithmus Chunk Verarbeitung mit Checkpointing Batch Konstrukt Chunk ItemReader Chunk ItemProcessor Chunk ItemWriter Parallelisierung - Partition-Map-Reduce Partition-Map-Reduce Partitionierung - statische Aufteilung Partitionierung - dynamische Aufteilung Parallelisierung durch Splits und Flows Properties und Parameter Job XML Attribut-Substitution Job-Metadaten Batch Job starten und Status abfragen Batch Job Abfragen Batch Job Status Exceptions und Fehlerbehandlung Exceptions abfangen Injektion von JobContext, StepContext Listener Anhang: JAX-RS 1.0 Webservices Version: 3.01 Seite 11

12 13.1 REST RESTful Services mit Java EE Ressourcen JAX-RS Application Jersey Servlet in web.xml Application Class Beispiel Wichtige Annotationen Transformation von Daten HTTP Response Codes Services und Java-EE-Infrastruktur JAX-RS mit EJB-Unterstützung Seite 12 Version: 3.01