Programmieren mobiler Geräte

Transkript

1 Datum Technologie Entwicklung Werkzeug Übung Grundlagen Überblick Ant Kompilieren WLAN, BT Eclipse Projektverwaltung GSM Eclipse Debugging WAP, WML, WMLS XML Nokia Toolkit WML, WMLS WAP, SMS, MMS XML JAVA mobil Einführung J2ME J2ME Toolkit Erste Schritte MIDP 1.0 GUI Grafik HTTP / Sockets RMS+IO POSE RMS+IO MIDP 2.0 Media+Game Projektvergabe Game Vernetzte Systeme Einführung Netzwerke Servlet Apache / Tomcat Projektarbeit SMSC SMS Kannel Projektarbeit Peer-to-Peer Cocoon Projektarbeit Präsentationen Präsentationen 1

2 TECHNOLOGIE Motivation Millionen Nutzer Million Subscribers Mobil-Telefone Mobile phone Fixed-line Festnetz-Telefone phone TV Fernseh-Geräte households PCs Quelle: McKinsey 2

3 TECHNOLOGIE Limitationen und Vorteile Die starke Verbreitung von Mobilgeräten führen zu neuen Kommunikationsformen und stellen neue Anforderungen an die Informatik. kleines Display monochrom (?) limitierte Eingabemöglichkeiten (Tastatur oder Stift) langsame Daten- Verbindung teure Daten-Verbindung VORTEIL: - immer dabei - günstiger Preis - grosse Verbreitung langsame Rechengeschwindigkeit wenig Speicherkapazität 3

4 TECHNOLOGIE Protokolle und Carrier Reichweite Rahmenbedingungen (Reichweite, Bandbreite, Kosten) führen zu einem Mix an mobilen Kommunikationsformen km Satellitenfunk km 1-6 km GSM- Funkmodem GPRS UMTS m DECT IEEE802.11b/g 5-15 m Bluetooth 1-1,5 m IrDA Kilobit - Bereich Megabit - Bereich Bandbreite 4

5 XML Standard für Datenbeschreibungs-Sprachen Vorteile: Portable Data Validierung anhand von XML Schema / DTD Trennung der Daten vom Ausgabe-Layout Verarbeiten der Daten mit XSLT, Stylesheets Nachteile: Datenvolumen kann massiv zunehmen XML Dialekte die für die Mobilen Technologien von Relevanz sind: WML XHTML-MP SyncML SMiL 5

6 TECHNOLOGIE WAP, WML Client WAP Gateway Web Server WML WML- Script WTAI Etc. WSP/WTP WML Encoder WMLScript Compiler Protocol Adapters HTTP CGI Scripts etc. Content WML Decks with WML-Script Ziel: Zugang zum Internet unter Beachtung der limitierten Bandbreite und Präsentationsmöglichkeiten. 6

7 !" TECHNOLOGIE MMS Sending A/;<.I!1?!10!.H.3?G;==N!910E;/9.95! A5B54! F1:G/.!7J!+.3913:!;3!**+!<.00;:.! A5B54! 7!

8 TECHNOLOGIE Java 2 Micro Edition One Size Does Not Fit All J2SE J2EE Java 2 Standard Edition Kernklassen für Applets und Applikationen Konfigurationen Java 2 Enterprise Edition Servlets, JSP, Java Enterprise Beans Profile MIDP1.0 J2ME CLDC J2ME heavy duty enterprise networking, I/O, and DB FP PP features MIDP2.0 Übermenge von J2SE Java 2 Micro Edition Untermenge von J2SE CDC Optimiert für wireless mobile devices Definiert durch Profile und Konfigurationen (MIDP, CLDC) J2ME J2SE J2EE 8

9 MIDP Application Programming Interface Input/Output Network Connection HTTP etc Midlet Lifecycle startapp() pauseapp() destoyapp() java.io java.lang java.util javax.microedition.io javax.microedition.lcdui javax.microedition.lcdui.game javax.microedition.media javax.microedition.media.control javax.microedition.midlet javax.microedition.pki javax.microedition.rms Core von J2SE MIDP 1.0 neu in 2.0 LCD User Interface Screen-based High level GUI Elemente Low level Canvas, Pixel ENTWICKLUNG Game GameCanvas Layer Sprites Record Management System Zum Zugriff auf den Persistenten Speicher (byte array) Zusatz-Pakete WMA MMAPI Sound Mobile Media Player VolumeControl Wireless Messaging MessageConnection MessageListener Multi Media Sound MIDI Video Public Key Secure Connections 9

10 TECHNOLOGIE Übersicht Java Basis Technologien J2SE Java Archive ( JAR ) file format J2ME Mobile Information Device Profile (MIDP) J2EE Servlets Cocoon Entwicklungs-Werkzeuge Ant Eclipse Wireless Toolkit Nokia WAP Toolkit PalmOS Emulator Mobile Geräte Übertragungs - Technologien Hardware Drahtlose Netze WAP 2.0 SMS / MMS 10

11 Motivation Server Die Limitationen der Mobilgeräte lassen schlanke Anwendungen zu, stellen aber Probleme für grössere und komplexere Applikationen Lösung: Ausnützen der Netzwerkfähigkeit und Auslagern von Resourcen intensiven Tasks an einen Server. Intelligenz auf den Server Darstellung aufs Mobil-Gerät Thin Client Lokale Resourcen Internet 11

12 Web Server: Statische Daten Beispiel: Apache Webserver Binaries dynamische Seiten statische Seiten Libraries Module Konfigurationsfiles Executable enthält statische Files HTML-Files Bilder Text-Dateien etc Aufruf liefert C:\Apache\htdocs\index.html httpd.conf Steuert den ganzen Server Portnummer Document root URL Aliases Module Error Logs Sprache/Charsets MIME-Types Virtual Hosts etc etc 12

13 Statische Webseiten Statisch: 1:1-Ausgabe der angeforderten Datei Dynamisch: auf dem Client Scripts (ECMAScript, JavaScript, ) Plug-Ins (Java Applets, Macromedia Flash, ) 13

14 Web Server: Statische Daten Beispiel: Apache Webserver Binaries dynamische Seiten statische Seiten Libraries Module Konfigurationsfiles Executable enthält Files, die beim Aufruf ausgeführt werden und dynamische Seiten erzeugen, abhängig von URL-codierten Eingabeparametern Aufruf löst das Program C:\Apache\cgi-bin\adr01.cgi mit dem Name-Wert-Paar vnam / hans aus 14

15 Dynamische Webseiten Erzeugung der Ausgabe zur Laufzeit 15

16 Dynamische find a web host with: separating Scripts Datengenerierung it from the other HTML on the page: CGI Capabilities Cold Fusion Dedicated Servers JSP/Java Servlets Verschiedene Techniken: MySQL Preinstalled CGI Scripts HierMenusCentral CGI (Common Gatway Interface) Search! Perl advanced search ASP Python Developer Channel FlashKit Gif.com HierMenusCentral PHP Java Boutique JavaScript.com JavaScript Java Source WebDevJobs JustSMIL ScriptSearch JSP SMW Web Hosts WDJ WDVL WebDeveloper.com WebReference.com XMLFiles.com e-commerce Partners & Affiliates Shopping Cart Check Software Prices Servlet Consider a very simple sample, where the PHP code sim and executes MySQL it on-the-fly. The browser </P><HR> receives only a "normal" HTML page. To achieve Preinstalled this, PHP CGI code is contained within a special tag, ENTWICKLUNG Search! phrase "World Peace Declared": <H2>Today's advanced Headline:</H2><BR> search what the web server sees what the web brows <P ALIGN="center"> <?php your php code here Developer Channel CGI-Scripts <H2>Today's werden Headline:</H2> beim Aufruf von einem Interpreter?> FlashKit <P ALIGN="center"> </P><HR> ausgeführt. Gif.com <?phpihr Standard-Output ist der aufrufende <P ALIGN="center"> Browser. print Nach "World der Peace Ausgabe Declared"; stellt das CGI Java Boutique Consider a JavaScript.com very simple sample, erinnerungslos?> where the </P><HR> PHP ab. </P><HR> code simply outputs the JavaScript Source phrase "World WebDevJobs Peace Declared": (Workaround: Abspeichern von Zustandsinformation in JustSMIL Files, mod_perl, etc) ScriptSearch And of course, the web browser will render on-screen: what the web server sees what the web browser receives SMW Web Hosts <H2>Today's WDJHeadline:</H2> <P ALIGN="center"> WDVL <?php WebDeveloper.com print "World WebReference.com Peace Declared"; XMLFiles.com?> </P><HR> e-commerce Partners & Affiliates Shopping Cart Check Software Prices <H2>Today's Headline:</H2> <P ALIGN="center"> World Peace Declared </P><HR> And of course, the web browser will render on-screen: Today's Headline: Today's Headline: Servlets besitzen einen Life-Cycle wie MIDlets und World Peace Declared können nach einem Aufruf am Leben bleiben. Der Zustand wird so konserviert. - Breiteste Anwendungspalette - Sessiontracking <H2>Today's Headline:< World Peace Declared World Peace Declared PHP- und JSP-Tags werden in HTML eingebunden; sie werden beim Aufruf abgearbeitet. Skripte. 16

17 Was ist ein Servlet? genauer: Java 2 Enterprise Edition Ein Servlet ist ein Java Programm, das in einem Webcontainer lebt. Beispiele für Servlet-Container: Apache Tomcat Jetty JBoss BEA WebLogic... 17

18 request request request request HTTP HTTP Server Server Java Java VM VM HTTPServlet HTTPServlet HTTPServlet HTTPServlet thread request request request request CGI CGI Process CGI CGI Process CGI CGI Process CGI CGI Process 18

19 Ablauf Get Request Webserver Servlet Container Response doget() 19

20 Hello World Servlet erweitern die abstract class javax.servlet.http.httpservlet (Subklasse von GenericServlet) service() wird nicht überschrieben überschreiben der Methoden doget(), dopost(), doput(), dodelete() 20

21 HELLO WORLD import java.io.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class HelloWorld extends HttpServlet { public void doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { res.setcontenttype("text/html"); PrintWriter out = res.getwriter(); out.println("<html>"); out.println("<head><title>hello World</TITLE></HEAD>"); out.println("<body>"); out.println("<big>hello World</BIG>"); out.println("</body></html>"); 21

22 HELLO NAME import java.io.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class Hello extends HttpServlet { public void doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { res.setcontenttype("text/html"); PrintWriter out = res.getwriter(); String name = req.getparameter("name"); out.println("<html>"); out.println("<head><title>hello, " + name + "</TITLE></HEAD>"); out.println("<body>"); out.println("hello, " + name); out.println("</body></html>"); 22

23 HitServlet import javax.servlet.http.*; import javax.servlet.*; import java.io.*; public class HitServlet extends HttpServlet { private int mcount; public void doget(httpservletrequest request,httpservletresponse response) throws ServletException, IOException { String message = "Hits: " + ++mcount; response.setcontenttype("text/plain"); response.setcontentlength(message.length()); PrintWriter out = response.getwriter(); out.println(message); 23

24 HitMIDlet 1 import java.io.*; import javax.microedition.io.*; import javax.microedition.lcdui.*; import javax.microedition.midlet.*; public class HitMIDlet extends MIDlet implements CommandListener { private Display mdisplay; private Form mmainform; private StringItem mmessageitem; private Command mexitcommand, mconnectcommand; public HitMIDlet() { mmainform = new Form("HitMIDlet"); mmessageitem = new StringItem(null, ""); mexitcommand = new Command("Exit", Command.EXIT, 0); mconnectcommand = new Command("Connect", Command.SCREEN, 0); mmainform.append(mmessageitem); mmainform.addcommand(mexitcommand); mmainform.addcommand(mconnectcommand); mmainform.setcommandlistener(this); public void startapp() { mdisplay = Display.getDisplay(this); mdisplay.setcurrent(mmainform); public void pauseapp() { public void destroyapp(boolean unconditional) { 24

25 HitMIDlet 2 public void commandaction(command c, Displayable s) { if (c == mexitcommand) notifydestroyed(); else if (c == mconnectcommand) { Form waitform = new Form("Waiting..."); mdisplay.setcurrent(waitform); Thread t = new Thread() { public void run() { connect(); ; t.start(); private void connect() { HttpConnection hc = null; InputStream in = null; String url = getappproperty("hellomidlet.url"); try { hc = (HttpConnection)Connector.open(url); in = hc.openinputstream(); int contentlength = (int)hc.getlength(); byte[] raw = new byte[contentlength]; int length = in.read(raw); in.close(); hc.close(); JAD HelloMIDlet.URL: MIDlet-1: HelloSuite, HelloSuite.png, HelloMIDlet MIDlet-2: HitMIDlet,, HitMIDlet MIDlet-3: networkfirstexample,, networkfirstexample MIDlet-4: MyMIDlet,, MyMIDlet MIDlet-Jar-Size: MIDlet-Jar-URL: HelloSuite.jar MIDlet-Name: HelloSuite MIDlet-Vendor: Sun Microsystems MIDlet-Version: 1.0 // Show the response to the user. String s = new String(raw, 0, length); mmessageitem.settext(s); catch (IOException ioe) { mmessageitem.settext(ioe.tostring()); mdisplay.setcurrent(mmainform); 25

26 Lebenszyklus 26

27 Ablauf Get Request Webserver Servlet Container Response doget() 27

28 Auswertung eines Formulars Get Request Response Webserver index.html Post Request Servlet Container Response processformular 28

29 <FORM> <form method="post" action="processformular"> <input type="text" name=name size=50 > <input type="submit" > </form> HTML http HTML Servlet Request Formular Auswertung get <form method= GET" doget( post <form method="post" dopost( 29

30 Formular Auswertung package counter; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; import java.io.*; import java.util.*; public class formular extends HttpServlet { private static final String CONTENT_TYPE = "text/html"; public void init() throws ServletException { public void dopost(httpservletrequest req, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setcontenttype(content_type); PrintWriter out = response.getwriter(); String name = req.getparameter("name"); String s1 = req.getparameter("is-gift"); String s2 = req.getparameter("address-line-1"); String s3 = req.getparameter("address-line-2"); String s4 = req.getparameter("city"); 30

31 Formular Auswertung String s5 = req.getparameter("state"); String s6 = req.getparameter("country"); String s7 = req.getparameter("phone-number"); String s8 = req.getparameter("shipping-billing"); out.println("<html>"); out.println("<head><title>formular</title></head>"); out.println("<body>"); out.println("name: " + name +"<BR>"); out.println("geschenk: " + s1 +"<BR>"); out.println("adr: " + s2 +"<BR>"); out.println("adr2: " + s3 +"<BR>"); out.println("stadt: " + s4 +"<BR>"); out.println("land: " + s6 +"<BR>"); out.println("tel: " + s7 +"<BR>"); out.println("rechnung: " + s8 +"<BR>"); out.println("</body></html>"); public void destroy() { 31

32 Anfrage weiterleiten I out.println( <a href=\ > Uni Basel </a> ); res.setstatus(res.sc_moved_temporarily); res.setheader( Location, ); res.sendredirect( ); RFC 2616 Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1) 32

33 res.sendredirect CLIENT Get Request Response Status 302 Location ant2.html SERVER Servlet: formular1 res.sendredirect( ant2.html ); Get Request Response ant2.html <HTML> </HTML> 33

34 Anfrage weiterleiten II RequestDispatcher disp; disp = getservletcontext().getrequestdispatcher( /display.html ); disp.forward(req,res); RequestDispatcher disp; disp = req.getrequestdispatcher("/display.html"); disp.forward(req, res); 34

35 res.sendredirect CLIENT SERVER Get Request Servlet: formular1 res.sendredirect( ant2.html ); Response ant2.html <HTML> </HTML> 35

36 Session Tracking REQ + ID Identifizierung und Speicherung persönlicher Daten ID: ETWEFDR234ewdw Anmeldung ID RES + ID Warenkorb Lösung: Session mit ID ID: JKLMGHNB45kdse43k ID: JEWTSDTRWE45rrtt 36

37 HTTP ist zustandslos ENTWICKLUNG Es gibt bei HTTP keine Möglichkeit Daten zwischen den einzelnen Anfrage auszutauschen. Der Server hat keine Information über Vorgeschichte oder Zugehörigkeit der verschiedenen eintreffenden Anfragen Grundtechniken: Cookies Amzon.com URL-Rewriting hotmail.com Versteckte Formulare yellownet.ch 37

38 HTTPSession bei Servlets Cookie oder URL mit Id Webserver Servlet Container neue Id kgwx Session name:wert Id kgwx Id aus Cookie oder URL 38

39 Session I package session; import java.io.*; import java.text.*; import java.util.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class Session_Tomcat extends HttpServlet { public void doget(httpservletrequest request,httpservletresponse response)throws IOException, ServletException { response.setcontenttype("text/html"); PrintWriter out = response.getwriter(); out.println("<html><body bgcolor=\"white\"><head>"); String title = "Praxis der Internet Programmierung"; out.println("<title>" + title + "</title></head><body>"); out.println("<h3>" + title + "</h3>"); 39

40 Session II HttpSession session = request.getsession(); out.println("sessionid " + session.getid()); out.println("<br>erzeugungszeit: "); out.println(new Date(session.getCreationTime()) + "<br>"); out.println("letztmals benutzt: "); out.println(new Date(session.getLastAccessedTime())); String dataname = request.getparameter("dataname"); String datavalue = request.getparameter("datavalue"); if (dataname!= null && datavalue!= null) { session.setattribute(dataname, datavalue); out.println("<p>session Data <br>"); Enumeration names = session.getattributenames(); while (names.hasmoreelements()) { String name = (String) names.nextelement(); String value = session.getattribute(name).tostring(); out.println(name + " = " + value + "<br>"); 40

41 Session out.print("<p><form action=\""); out.print(response.encodeurl(".../warenkorb")); out.print("\" "); out.println("method=post>"); out.println("name: <input type=text size=20 name=dataname>"); out.println("<br>wert:"); out.println("<input type=text size=20 name=datavalue>"); out.println("<br><input type=submit>"); out.println("</form>"); out.println("<p>get based form:<br>"); out.print("<form action=\""); out.print(response.encodeurl(".../warenkorb")); out.print("\" "); 41

42 Session out.println("method=get>"); out.println("name:<input type=text size=20 name=dataname>"); out.println("<br>wert:"); out.println("<input type=text size=20 name=datavalue>"); out.println("<br><input type=submit>"); out.println("</form>"); out.print("<p><a href=\""); out.print(response.encodeurl("session_tomcat?dataname=foo& datavalue=bar")); out.println("\" >URL encoded </a>"); out.println("</body></html>"); public void dopost(httpservletrequest request,httpservletresponse response)throws IOException, ServletException { doget(request, response); 42