Java Servlets. Praktikum aus Softwareentwicklung 2. Java Praktikum SS 2009
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- Hertha Morgenstern
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1 Java Praktikum aus Java Praktikum SS
2 Java Architektur Merkmale, Servlet-Methoden, Lebenszyklus, Sessions Session Tracking API, Cookies, Java Praktikum SS
3 Motivation Web-Browser als Benutzerschnittstelle Erweiterbar durch externe Anwendungen, Plugins, Applets Problem: lokale Installation notwendig; Plattform- und Browserspezifisch Web-Server implementiert Anwendung Dynamische Generierung der Benutzerschnittstelle (CGI, SSI,, JSP, PHP etc.) Darstellung: HTML für GUI Daten: XML (SOAP, IIOP.), JSON - HTTP als Kommunikationsprotokoll zwischen Server und Client Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 3
4 Entstehung ~1995 CGI (Common Gateway Interface) Mechanismus zur Erweiterung der Funktionalität des Web Schleche Performanz > FastCGI Keine Interaktion mit Webserver, weil eigener Prozess (z.b. kann ein CGI-Prozess nicht in die Logdatei des Servers schreiben) 1996 stellt Netscape sogenannte "Server-side Applets" vor 1996 präsentiert W3C "resources" server-seitige Java Module 1997 Servlet - standardisierte Technologie ~1999 Erweiterungen: SSI - Server Side Includes (Netscape, heute AOL) ASP - Active Server Pages (Microsoft) JSP - Java Server Pages (Sun Microsystems) Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 4
5 HTTP Request/Response Interface HTTP ist definiert in RFC-2068 ( Browser (User-Agent) sendet Request 1. Zeile mit Requestmethode, z.b. GET oder POST, und URL-Pfad GET: Download von einer URL; ohne Body; Request-Parameter als Teil des URL sind möglich, z.b. /login?user=xxx POST: wie GET, aber Parameter sind im Request-Body kodiert Weiters PUT, DELETE, HEAD, OPTIONS, TRACE Es folgen Header-Zeilen optional einen Request-Body (enthält z.b. Formulardaten) Server antwortet mit Response Statuszeile Header-Zeilen, z.b.: Content-Type, Cookies, etc. optional ein Response-Body, z.b. HTML, GIF, etc. Java Praktikum SS
6 Client Architektur 1 HTTP Request Server ServletRequest Servlet 1 Servlet 2 HTTP Response Snoopy.html: <HTML><BODY><P>Some text</p> <FORM METHOD="GET ACTION=" <INPUT TYPE="submit" NAME="sendFile" VALUE="Run the servlet"> </FORM>... Servlet n ServletResponse Dynamische Generierung Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 6
7 Architektur 2 Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 7
8 Merkmale Standardisiertes HTTP Server Interface implementieren dieses Interface werden in einem "Container" ausgeführt Die Servlet-Engine, ist zugleich HTTP-Server Zur Implementierung einer Client/Server Anwendung basierend auf HTTP Session Tracking API zur Simulation von Sessions in HTTP Java Praktikum SS
9 Webapplication - <name>.war Web Archive (WAR) als Standard Das Executable einer Web Applikationen als ZIP Installation und Ausführung auf Servlet Containern beliebiger Hersteller. Definiert die Verzeichnisstruktur und das Verhalten einer Webapplikation Deployment Descriptor: web.xml Verzeichnisstruktur Root statisch: *.html... META-INF Manifest WEB-INF web.xml classes class Files Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 9
10 Versionen, Doku Sun Spezifikationen mit Apache Tomcat Java Tomcat 3.3 Java Tomcat 4 und 5.5 Java 2.4,2.5 + Tomcat 6 Doku Servlet API Tomcat 6 Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 10
11 HTTP Servlet Methoden Praktikum aus import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class SnoopServlet extends HttpServlet { public void doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {} public void dopost(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {} public void doput(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {} public void dodelete(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException {} public void init(servletconfig config) throws ServletException {} public void destroy() {} } Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 11
12 Lebenszyklus Methoden, die zur Steuerung überschrieben werden können, werden ausschließlich vom Servlet Container aufgerufen: void init( );... void doxxx( );... void destroy(); Lebenszyklus: Aufruf von init() nach dem Laden des doxxx() bei Anfragen von Clients Beim Beenden wird destroy() aufgerufen Java Praktikum SS
13 Deployment Deskriptor: web.xml Praktikum aus Spezifikation der, Initialisierungsparameter und URLs (optional) <web-app> <servlet> <servlet-name>login</servlet-name> <servlet-class>loginservlet</servlet-class> <init-param> <param-name>foo</param-name> <param-value>bar</param-value> </init-param> </servlet> Servlet-URL:... <servlet-mapping> <servlet-name>login</servlet-name> <url-pattern>/login</url-pattern> </servlet-mapping>... <session-config> <session-timeout>30</session-timeout> </session-config> </web-app> Java Praktikum SS
14 Methode init() Initialisierung Praktikum aus Wird vor dem ersten doxxx()-aufruf ausgeführt throws UnavailableException, falls das Servlet nicht benutzbar ist Parameter für bestimmtes Servlet: getinitparameter("forwardurl"); <servlet> <init-param> <param-name>forwardurl</param-name> <param-value>/main</param-value> </init-param> Parameter für Applikation alle : getservletcontext().getinitparameter("name"); <web-app> <context-param> <param-name>name</param-name> <param-value>a_val</param-value> </context-param> Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 14
15 HttpServletRequest Zugriff auf Header- bzw. Body-Daten des HTTP Request HTTP-Parameter (Transparent GET oder POST) String param = request.getparameter(name); String[] params = request.getparametervalues(name); Enumeration p = request.getparameternames(); String q = request.getquerystring(); (für HTTP GET) Session ID: getrequestedsessionid() - Session Tracking Weitere Header-Daten z.b.: getremotehost(), getremoteuser(), getlocale(),... Body-Daten (POST) Parameter mit getparameter() Header-Daten getcontenttype() und getcontentlength() getreader() für Textdaten bzw. getinputstream() für Binärdaten Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 15
16 Header HttpServletResponse response.setcontenttype( "text/html; charset=iso "); Weitere Methoden: setcontentlength(len), addcookie(cookie),... Praktikum aus Auch request.getsession() kann implizit Header-Daten (Cookie) erzeugen Body erst nach den Header-Daten schreiben PrintStream out=response.getwriter() für Textdaten Zeichencodierung entsprechend dem bei setcontenttype angegebenen charset response.getoutputstream() für Binärdaten Java Praktikum SS
17 Generieren von HTML Praktikum aus Das Generieren von HTML kann durch einfache println Anweisungen erfolgen. Z.B. out=response.getwriter(); out.println("<html><head><title>hello World</TITLE>");... Online HTML-Tutorial: Einen Weg zur Trennung von HTML und Java-Code stellt die Verwendung von Templates bzw. Server Side Include- Mechanismen dar, z.b. Java Server Pages <HTML><HEAD><TITLE>Hello World</TITLE></HEAD> <BODY><TABLE> <% Iterator i=all.iterator(); while(i.hasnext()) { %> <TR><TD>... Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 17
18 Beispiel doget() public void dogetpostrequest (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { PrintWriter out; res.setcontenttype("text/html"); out = res.getwriter(); out.println("<html><head><title>snoop Servlet</title></head>"); out.println("<body bgcolor=\"#ffffff\">"); out.println("<h1>requested URL:</h1>"); out.println (getrequesturl ().tostring ()); log(req.getrequesturl().tostring ()); Enumeration e = req.getheadernames(); while (e.hasmoreelements()) { String name = (String)e.nextElement(); out.println(" " + name + ": " + req.getheader(name)); } e = req.getparameternames(); out.close(); } Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 18
19 Fehler, Logging Rückgabe von Fehlermeldungen an den Client durch die Methode senderror, z.b. public void doget (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws res.senderror(httpservletresponse.sc_forbidden); Logging Andwendungs-Logs mit Log4J oder Java Logging API Eintrag im Logfile des Servlet Containers catch(exception e) { log("oops", e); Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 19
20 Praktikum aus Interaktion zwischen (via Browser) Kontrollfluss: Links HTML-Output eines Servlet enthält Links auf andere : out.println("<a HREF=/MoreServlet>Weiter</A>"); Datenfluss: Request-Parameter HTTP-Request enthält Daten, die als Request-Parameter an das Ziel-Servlet übermittelt werden Als Teil der URL, z.b.: out.printf( "<A HREF=\"/UserDetailServlet?userId=%s\">%s</A>%n", user.getid(), user.getname()); Felder in einem Formular, z.b.: out.printf( "<FORM ACTION=\"/DeleteUserServlet\" METHOD=GET>"+ "<INPUT TYPE=HIDDEN NAME=userId VALUE=%s>"+ "<INPUT TYPE=SUBMIT VALUE=\"Delete!\"></FORM>%n", user.getid()); Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 20
21 Interaktion zwischen (direkt) Kontrollfluss: Weitergabe eines Requests mittels RequestDispatcher, z.b.: RequestDispatcher d = req.getrequestdispatcher("servletzwei"); Delegation eines Request von ServletEins and ServletZwei d.forward(request, response); es dürfen noch keine Response-Daten gesendet worden sein. Einbindung von ServletZwei in ServletEins d.include(request, response); die Ausgabe der URL wird in den Response eingefügt. Datenafluss: request.setattribute(name, object) und object = request.getattribute(name) Servlet.getServletContext().setAttribute(name, object) object = Servlet.getServletContext().getAttribute(name) Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 21
22 Beispiel: forward() und include() public class PresentationServlet extends HttpServlet { protected void doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { String item = req.getparameter("item"); if(item == null) { req.setattibute("exception", new Exception("Item not found")); getservletcontext().getrequestdispatcher("/servlet/errorservlet").forward(req, res); } else { res.setcontenttype("text/html"); PrintWriter out = res.getwriter(); out.print("<html><head><title>item " + item + "</TITLE>"+ "</HEAD><BODY>Item " + item + ":<P>"); getservletcontext().getrequestdispatcher("/servlet/itemservlet?item="+item).include(req, res); out.print("</body></html>"); } } } Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 22
23 Java Architektur Merkmale, Servlet-Methoden, Lebenszyklus, Sessions Session Tracking API, Cookies, Java Praktikum SS
24 Multithreading / Kontext Zugriffe auf den Server von mehreren Clients gleichzeitig Ein Thread pro Client Synchronisierung beim Zugriff auf gemeinsam verwendete Objekte, z.b. static-variablen Servlet Variablen sind nicht im Client Kontext Nur ein Objekt pro Servlet für alle Clients in der Servlet-Engine Jedoch: jeder Client hat sein 'eigenes' Request, Response, Session Objekt Daher: Instanzvariablen im Servlet vermeiden, sondern Objekte zur Session oder Request Speichern: session.setattribute("com.uni.myparambean",parambean); session.getattribute("com.uni.myparambean"); Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 24
25 Session Tracking Problem: Zustandslosigkeit von HTTP (state-less) es gibt keine "Sessions", d.h., jeder Request wird individuell und unabhängig von den anderen betrachtet Client Kontext in Anwendungen notwendig Verschiedene Varianten um Zustandsinformation einem Request (Client) zuzuordnen: (1) Versteckte Felder in Formularen (3) Zustandsinformation in Link kodieren (4) HTTP Cookies (5) Java Servlet Session Tracking API Java Praktikum SS
26 Session Tracking API (1/2) Praktikum aus Ab Java 2.0 Unterstützung hängt vom verwendeten Server, z.b. werden Cookies verwendet, oder URL Kodierung (falls Cookies nicht verfügbar sind) URL-Kodierung mittels response.encodeurl(url); Jeder Benutzer eines Servers hat genau ein Session Objekt: HttpSession session = request.getsession(); if (session.isnew()) false: ein neues Session-Objekt mit Session ID wird erzeugt und im Servlet Container gespeichert, Session ID wird im Response mitgeschickt true: falls mit dem Request eine gültige Session ID mitgeschickt wurde Session IDs als Cookies Alternativ kann die Session ID in URLs als Parameter kodiert werden Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 26
27 Session Tracking API (2/2) Praktikum aus Im Session-Objekt können sessionspezifische Daten gespeichert werden, z.b. Benutzername, temporäre Daten, etc. HttpSession.setAttribute(String name, Object value); Object HttpSession.getAttribute(String name); HttpSession.removeAttribute(String name); Enumeration HttpSession.getAttributeNames(); Eine Session hat eine begrenzte Gültigkeitsdauer Explizite Invalidierung, z.b. beim Logout, mit session.invalidate() Automatisch nach einer bestimmten Zeit, Default ist 30 min.: session.setmaxinactiveinterval(int seconds) Bei einem Request mit einer abgelaufenen Session-ID wird ein neues Session-Objekt erzeugt (vgl. request.getrequestedsessionid()) Benachrichtigung über das Ende einer Session durch Implementierung des Interface HttpSessionBindingListener Java Praktikum SS
28 Session Beispiel Verwenden von Sessions HttpSession session = req.getsession(true); out.println( "<LI>Creation time <b>"+new Date(session.getCreationTime())+"</B>"); out.println("<li>session ID <b>"+session.getid()+"</b>"); out.println("<li>session is new <b>"+session.isnew()+"</b>"); session.setattribute("akey", "avalue"); Enumeration attrs = session.getattributenames(); an=attrs.nextelement().tostring(); out.println( "<LI>Name <b>"+an+"</b>, value <b>"+session.getattribute(an)+"</b>"); Java Praktikum SS 2009 Gerald.Ehmayer@borland.com 28
29 Arten von "Servlet-Variablen" Praktikum aus Art der Variable Attribute eines ServletContext Attribute einer Session Instanzvariablen eines Servlet Attribute eines ServletRequest Sichtbarkeit Alle im ServletContext im ServletContext, die Requests der Session behandeln Methoden des Servlet, die den Request behandeln Lebensdauer Bis zum Ende der Web- Applikation Bis zum Ablauf der Session Servlet.init() bis Servlet.destroy() Bis zum Ende der Request-Behandlung Java Praktikum SS
30 Ende der 4. Übung Java Praktikum SS
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