Entwurf und Implementierung einer Workflow-basierten Anwendung zur Auswertung mathematischer Formeln

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1 Entwurf und einer Workflow-basierten Anwendung zur Auswertung mathematischer Formeln

2 Object 14 Service Orientated Architecture (SOA) Web Services Business Process Execution Language (BPEL)

3 SOA [1/3] Service Orientated Architecture Spezielle Art von Softwarearchitektur Für das Gebiet der Applikationsintegration war objektorientierte Programmierung nicht ausreichend Konzept für eine Systemarchitektur, in der Funktionen in Form von wieder verwendbaren, voneinander unabhängigen Services implementiert werden. Services werden durch eine Aneinanderreihung von Aufrufen ( Orchestrierung ) zu einem Geschäftsprozess zusammengefasst. Beschreibt nicht die von Services und die Kommunikation zwischen diesen.

4 SOA [2/3] Service Eindeutige ID Klar definierte Schnittstelle Kapselung der Ähnlich zu EJBs Drei Rollen Service Provider ( Serviceanbieter ) Implementiert den Service und stellt ihn zur Ausführung zur Verfügung Service Consumer ( Servicekonsument ) Nimmt einen Dienst eines Service Providers in Anspruch Service Broker ( Verzeichnis ) Optionales Element

5 SOA [3/3] Merkmale serviceorientierter Architektur: Dynamische Lokalisierung und Bindung Eigenständige Module Grobe Granularität Lose Kopplung Netzwerkadressierbarkeit Interoperabilität Servicekomposition Investitionsschutz

6 Web Services Streng genommen eine Ausgestaltung des in der SOA eingeführten Begriffs des Service auf der Basis von offenen Standards. Verwendung des Rollenkonzept der SOA Vier festgelegte XML-basierte Standards: SOAP oder XML-RPC WSDL UDDI Web Service Definition Language Universal Description, Discovery and Integration

7 BPEL [1/3] Business Process Execution Language XML-basiert Dient zur Beschreibung von Geschäftsprozessen, deren einzelne Aktivitäten durch Webservices implementiert sind. Geschäftsprozess Ist ein Geschäftsvorfall in einer Wirtschaftseinheit. Beispiel: Bestellvorgang Klar definierter Start und Ende Bestelleingang Auslieferung Kann dazwischen aber einen unterschiedlichen Verlauf nehmen Fehlen von Rohstoffen in der Produktion Warten auf Geldeingang je nach Zahlungsweise

8 BPEL [2/3] BPEL Engine ist die Business Process Management Software für BPEL Prozesse Optimierung und weitestgehende Automatisierung eines (Geschäfts-)Prozesses BPEL Sprache Blockstrukturiert (lokale Variablen, Fehlerbehandlung etc.) Elementare und strukturierende Aktivitäten

9 BPEL [3/3] Aufruf von Web Services Müssen dem BPEL-Prozess erst als Partner Link bekannt gemacht werden. Partner-Service (Service Endpoint) muss zum Zeitpunkt des Deployment nicht verfügbar sein. Deployment BPEL Code und WSDL für den Prozess Deploment-Deskriptor, Definitionen der Partner und Katalog der WSDL-Dateien Je nach Engine in verschiedenen Formaten Graphische Orchestrierung Bei vielen (kommerziellen) Engines inklusive Einheitliche Gestaltung durch BPMN (Business Process Modeling Notation)

10 Aufgabenstellung Entwurf

11 Aufgabenstellung von Web Services für unterschiedliche Rechenarten Grundrechenarten Stapelspeicher-Service Prozess-Workflows parallele und serielle Abläufe Verwendung von: JBoss jbpm mit BPEL Erweiterung Apache Tomcat ActiveBPEL

12 Entwurf [1/3] Mathematische Web Services Fünf eigenständige Web Services zur Simulation einer verteilten SOA-Anwendung Additions-Service Subtraktions-, Multiplikations- und Divisions- Service analog Stack-Service mit zwei Methoden

13 Entwurf [2/3] Test-Workflow ( a + b ) * ( c - d ) Einfache mathematische Rechnung mit parallelen und sequenziellen Abläufen: Haupt-Workflow Ackermannfunktion Teilweise iterative : Tipp: Artikel zur Ackermannfunktion bei Wikipedia

14 Entwurf [3/3] Testen der Web Services und Workflows Deployte Workflows bzw. BPEL-Prozesse präsentieren und verhalten sich nach außen wie Web Services Zum Testen nur ein Tool zum Aufruf von Web Services nötig SOAP Client im e-learning Modul Web Services Endgültige Anwendung Eigener Client für Ackermannfunktion Stub-Generierung mit Apache Axis WSDL2J Liegt im jbpm-paket von JBoss bereits vor

15 Mathematische Web Services Graphische Orchestrierung der BPEL-Prozesse Prozess Ackermannfunktion

16 Web Services [1/2] Erstellung in Eclipse mit jboss IDE Erweiterung in eigenen en Stateless Session EJBs Generierung als Web Services für JBoss mittels XDoclet Einbindung spezieller Tags Konfiguration in den -Einstellungen Noch keine vollständige Erstellung mit XDoclet möglich Erstellung einiger Deskriptoren von Hand Packetierung mit Packaging -Funktionalität von Eclipse Deployment und Starten/Stoppen des Servers durch JBoss IDE in Eclipse integriert

17 Web Services [2/2] Beispiel: Additions-Service package de.fhwiesbaden.informatik.vvs.mathworkflows.services.addservice.ejb; [+] import java.rmi.remoteexception; /** name="addservicebean" display-name="addservice" description="add * WebService" jndi-name="ejb/addservice" type="stateless" * view-type="service-endpoint" * service-endpointclass="de.fhwiesbaden.informatik.vvs.mathworkflows.services.addservice.interfaces.addserviceendpoint" * name="addservice" * */ public class AddServiceBean implements SessionBean { private static final Logger log = Logger.getLogger(AddServiceBean.class); public AddServiceBean() { super(); } [...] } /** * Business method view-type = "service-endpoint" */ public double add(double x, double y) { double z = x + y; log.info("add(" + x + "," + y + ") => " + z); return z; } /** * Create method view-type = "local" */ public void ejbcreate() throws javax.ejb.createexception { log.setlevel(level.debug); }

18 Graphische Orchestrierung Prozess-Designer von jbpm nicht für BPEL geeignet Benutzung des Oracle BPEL Designer Auch ein Eclipse-Plugin Erstellen der Workflows innerhalb eines es für den Oracle BPEL Process Manager Graphisch unterstützte Erstellung und Verwendung von: Partner Links / Service Endpoints Prozess-Ablauf / Aktivitäten... Danach Kopieren des BPEL-Quellcodes in die jeweiligen Prozess-e für die jbpm BPEL- Erweiterung und ActiveBPEL

19 Prozess Ackermannfunktion [1/3] Graphische Orchestrierung

20 Prozess Ackermannfunktion [2/3] BPEL-Prozess und -Code: math.bpel <process name="ackermann" [...] targetnamespace="http://fh-wiesbaden.de/informatik/vvs/mwf/ackermann"> <partnerlinks> <partnerlink name="client" partnerlinktype="tns:mathplt" myrole="service"/> <partnerlink name="addpl" partnerlinktype="tns:addservicelink" partnerrole="addserviceprovider"/> [...] </partnerlinks> <variables> <variable name="input" messagetype="tns:inputmessage"/> <variable name="add-result" messagetype="ads:addservice_addresponse"/> [...] </variables> <sequence> <receive operation="compute" partnerlink="client" porttype="tns:mathpt" variable="input" createinstance="yes" name="compute_begin"/> [...] <while name="while" condition="bpel:getvariabledata('temp-m')!= '0.0'"> <sequence> [...] </sequence> </while> [...] <invoke name="invoke-add" partnerlink="addpl" porttype="ads:addservice" operation="add" inputvariable="add-params" outputvariable="add-result"/> <assign name="assign-output-to-add-result"> <copy> <from variable="add-result" part="result"></from> <to variable="output" part="result"/> </copy> </assign> <reply operation="compute" partnerlink="client" porttype="tns:mathpt" variable="output" name="compute_end"> </reply> </sequence> </process>

21 Prozess Ackermannfunktion [3/3] WSDL mit Partner-Link Definitionen: math.wsdl <definitions targetnamespace="http://fh-wiesbaden.de/informatik/vvs/mwf/ackermann" xmlns:ads="urn-de-fhwiesbaden-informatik-vvs-mathworkflows-services-addservice-ejb" [...] xmlns:plk="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/05/partner-link/"> <import location="frontend.wsdl" namespace="http://fhwiesbaden.de/informatik/vvs/mwf/ackermann"/> <import location="http://localhost:8080/addejb/addservice?wsdl" namespace="urn-de-fhwiesbadeninformatik-vvs-mathworkflows-services-addservice-ejb"/> [...] <plk:partnerlinktype name="mathplt"> <plk:role name="service"> <plk:porttype name="tns:mathpt"/> </plk:role> </plk:partnerlinktype> <plk:partnerlinktype name="addservicelink"> <plk:role name="addserviceprovider"> <plk:porttype name="ads:addservice"/> </plk:role> </definitions> Eingebundenes WSDL: frontend.wsdl <service>, <binding>, <porttype> und <message> Für ActiveBPEL: wsdlcatalog.xml <wsdlcatalog> <wsdlentry location="project:wsdl/math.wsdl" classpath="wsdl/math.wsdl"/> <wsdlentry location="project:wsdl/frontend.wsdl" classpath="wsdl/frontend.wsdl"/> </wsdlcatalog>

22

23 [1/2] Probleme Einige Produkte haben große Probleme mit Java 5 (SDK/JDK 1.5.x) Hilfe wenn überhaupt nur in irgendeinem Forum jbpm BPEL konnte keine Verbindungen zu anderen Web Services aufnehmen Fehlermeldung unitialized partner role Evt. Problem in nächster jbpm BPEL-Version behoben Ähnliches Problem bei Aufruf des Prozesses mit einem Apache Axis generierten Stub Konnte durch Installation von jboss behoben werden

24 [2/2] Vergleich jbpm BPEL mit ActiveBPEL Beide Engines unterstützen BPEL 1.1 ActiveBPEL erscheint subjektiv ausgereifter BPEL Eigene Oberfläche Überwachen des Deployment (Fehlermeldungen,...) Aktueller Status der einzelnen Prozesse (graphisch!) Deployt einen Prozess direkt mit Web Service Interface Für kleine Funktionalität umfangreicher initialer Code nötig Für Applikationsintegration im SOA-Umfeld aber sicher eine interessante Technologie und Alternative

25 Danke für die Aufmerksamkeit Quellen / Dokumentation / diese Präsentation auf

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