Konzeption und Implementierung des Sicherheitskonzepts in einem Net Business Tool

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1 Technische Universität Berlin Fakultät IV: Elektrotechnik und Informatik INSTITUT FÜR WIRTSCHAFTSINFORMATIK FACHGEBIET SYSTEMANALYSE UND EDV Diplomarbeit Wintersemester 2004/2005 Konzeption und Implementierung des Sicherheitskonzepts in einem Net Business Tool Verfasser: Bassem El-Ahmad MatrikelNr: Studiengang: Technische Informatik letzte Änderung: 3. Januar 2005 Gutachter: Betreuer: Prof. Dr. Krallman Dipl.-Kfm. Marian Scherz

2 Die selbständige und eigenhändige Anfertigung versichere ich an Eides statt. Berlin,den 3. Januar 2005 Unterschrift

3 Danksagung Ich möchte mich bei allen bedanken, die mich während meines Studiums unterstützt haben, besonders bei meinem Diplomarbeitsbetreuer Dipl.-Kfm. Marian Scherz, der viel Geduld aufbringen mußte. Mein größter Dank gilt meiner Mutter, die mir das Studium ermöglicht und mich auch zu jeder Zeit unterstützt hat. 3

4 Inhalt 1. Einleitung Gliederung der Arbeit Einleitung zum Net Business Tool Hintergrund zum Sicherheitskonzept Zweck des Sicherheitskonzepts Anforderungen an Benutzer des Admin Tools Modellierung und Entwurf Einführung UML Modellierung Anwendungsfalldiagramm Klassendiagramm Sequenzdiagramm Aktivitätsdiagramm Datenbank Schema Angewandte Technologien Enterprise JavaBeans Der EJB-Server Der EJB-Container Das EJBHome-Interface Das EJBObjekt-Interface Enterprise JavaBeans Typen Session Beans Der Zugriff auf eine Session-Bean

5 Entity Beans Java Servlets Java Server Pages Elemente einer JSP-Seite Direktiven Aktionen Scripting Elemente Implizite Objekte einer JSP Seite Gültigkeitsbereiche von Objekten Beans Tag-Extensions Zusammenfassung Code Generation mit XDoclet Was ist XDoclet? XDoclet und J2EE Beispiel EJB mit XDoclet Fazit JBoss Application Server Deployment unter JBoss Implementierung UsersBean GroupsBean PagesBean Anbindung an die Datenbank Admin Tool Web-Interface Admin Tool Benutzerhandbuch Authentifizierung User Verwaltung List all user Create user Reset password Update User Delete user Show user groups

6 6.3. Groups verwalten List all groups Create group Add user to group Delete group Delete user from group Add sub-group Delete sub-group PLP Security A. Anhang 75 A.1. GroupsBean.Java A.2. UsersBean A.3. PagesBean Literaturverzeichnis 125 6

7 Abbildungsverzeichnis 3.1. Admin Tool UML Anwendungsfalldiagramm Admin Tool Klassendiagramm Die unterschiedlichen Datenbank Tabellen Die EJB-Architektur Die Beziehung Zwischen EJB-Server und EJB-Container Client-Schnittstelle einer EJB EJB-Typen in EJB-Version Zugriff auf eine Session-Bean Die verschiedenen Stufen bei der Ausführung eines Servlets Die verschiedenen Stufen bei der Ausführung eines Servlets XDoclet Ablauf Die Hauptpackages UsersBean GroupsBean PagesBean Web infterface Authentifizierung Prozess Login Page Hauptansicht Liste aller verfuegbaren User Create new user Update user Delete user List All Gropus

8 6.9. Add new group Delete group PLP Security Panel PLP Managegroups

9 Tabellenverzeichnis 4.1. Implizite Objekte einer JSP-Seite Gültigkeitsbereiche von Objekten einer JSP-Seite

10 1. Einleitung Diese Arbeit handelt von einem Admin Tool für die Realisierung eines Sicherheitskonzeptes für das NBT 1. Zur Realisierung gehört unter anderem die Integration in das vorhandene PLP 2 Tool. Weiterhin wird eine Webanwendung mit JSP s und EJB ermöglicht. Mit Hilfe vom NBT Tool werden die Benutzer in Gruppen verwaltet und ihnen bestimmte Rechte zugewiesen. Es gibt drei Arten von Benutzern (Admin User, Group User und Guest User). Der Admin User verfügt über alle möglichen Rechte, wie z.b. anlegen, löschen und verändern von Usern und Gruppen. Dagegen hat der Super User weniger Rechte als der Admin User, er darf Veränderungen an den einzelnen Usern vornehmen, sie jedoch nicht löschen. Zuletzt hat der Guest User nur eingeschränkte Möglichkeiten und darf nur seine eigenen Informationen verändern. Das Sicherheitstool stellt bestimmten Usern HTML Elemente im LRP Tool zur Verfügung, dabei ist die Anzeige abhängig vom eingeloggten User in der zugehörigen Gruppe. Demnach werden Elemente angezeigt bzw. versteckt. Das Tool gliedert sich in die drei Hauptbereiche Usermanager, Groupmanager und Pagemanager. Im Usermanager werden alle Funktionalitäten für die Verwaltung der Benutzer implementiert. Der Gruppenmanager untergliedert sich in Groups und Subgroups, dabei werden im Bereich Groups die zugehörigen Rechte der Gruppe auf den User übertragen bzw. ihm entzogen, wenn der User aus der Gruppe ausscheidet, dagegen ist die Subgroup eine Untergruppe von Groups, d.h. sie erbt alle Rechte der Oberklasse Groups. Der Pagemanager wird für die Verwaltung der einzelnen Projekte und HTML Elemente benötigt. Zusätzlich wird eine PostgreSQL-Datenbank zur Verwaltung der Daten aufgebaut. Dafür werden Tabellen für die Bereiche Gruppen, Users und Elemente angelegt. 1 Net Business Tool: 2 PRESENTATION LAYER PRODUCER: 10

11 1.1. Gliederung der Arbeit Gliederung der Arbeit Als erstes werden die Sicherheitsanforderungen and das NBT Admin Tool im Kapitel 2 vorgestellt. Dabei werden die Sicherheitsaspekte für Webapplikationen in den Vordergrund gestellt, diskutiert und analysiert. Dazu werden Anforderungen und Strategien sowie der Ablauf dargestellt. In Kapitel 3 erfolgt eine Kurzbeschreibung der Modellierungssprache UML. Es werden bestimmte Modellierungsmethoden zur Konzeptbeschreibung verwendet. Die verschiedenen Usecases, Klassendiagramme sowie das Datenbankschema kommen durch spezifische Beschreibung zur Geltung. Die einzelnen Diagramme dienen als Bausteine zur Realisierung der Implementierungen. Die angewandten Technologien (EJB, Servlets, JSP, JBOSS und XDoclet) werden in Kapitel 4 beschrieben. Dazu gehört ein kleiner Exkurs in die Technologien, die wiederum auf die Problematik der Diplomarbeit abgestimmt werden. Zusätzlich werden Definitionen und Grundkenntnisse in den einzelnen Technologien erläutert. Weiterhin werden die Möglichkeiten und deren Anwendungsmöglichkeiten untereinander dargestellt und angewendet. Kapitel 5 beshreibt die vollständige Implemtentierung der einzelnen Funktionalitäten, wie z.b. UserBean, GroupBean und PagerBean. In UserBean werden Funktionalitäten zur Verwaltung und Erzeugung von Usern implementiert. Die GroupBean Klasse ermöglicht das Einbinden erzeugter User durch UserBean in verschiedene Gruppen zuzuordnen. Hingegen der Benutzerverwaltungen und Gruppenrechtzuweisungen beschreibt PagerBean die Verwaltung der einzelnen Projekte und HTML Elemente. Die Datenbankkonfiguration, die Interaktion zwischen Servlets und EJB s, die Interaktion zwischen JSP und Servlets und die Realisierung des Web-Interfaces zum Admin Tool werden implementiert. Ein Benutzerhandbuch in Kapitel 6 dient für die Schritt für Schritt Benutzung des Admin Tools, das durch Grafikelemente die Navigation auf der Applikation erleichtert. Auszüge aus der User- und Gruppenverwaltung dienen als Demo.

12 2. Einleitung zum Net Business Tool Das Net Business Tool (NBT) ist ein generisches, komponentenbasiertes, plattformund geräteunabhängiges Framework auf Basis offener Quelltexte (Open Source). Dieses Framework übernimmt die Aufgaben der Komponentenverwaltung und -verteilung. Mit wenigen Operationen können mit dem NBT innerhalb weniger Minuten Webseiten erstellt werden. Der Webgenerator kann dabei an individuelle Anforderungen angepasst werden (Customizing). Ziel des NBT ist die Verschmelzung von Struktur- und Layout innerhalb des HTML- Codes so zu separieren, dass hierarchische Strukturen und logische Abhängigkeiten zwischen den verschiedenen HTML-Objekten definiert werden können. Das NBT verwaltet ein Projekt mit sämtlichen Bestandteilen einer zu erstellenden Website in einer Datenbank. Die Inhalte dieser Tabellen werden beim abschließenden Generierungslauf in XML Befehle übersetzt. Grundgedanke der Software ist die Trennung von Layout und eigentlichem Inhalt (Texte, Bilder, Multimedia, etc.). Das Erstellen von Stylesheets, die im NBT über Bausteine direkt oder als Datei eingebunden werden, gibt eine zusätzliche Möglichkeit, das Webdesign professionell zu gestalten 1. Das NBT soll in Anwendungsbereichen wie Internet- und Intranet-Applikationen, ebusiness sowie Geschäftsautomatisierung als plattformunabhängiges Werkzeug seine Funktionalität zur Verfügung stellen. Zur Umsetzung der Plattformunabhängigkeit ist das NBT in Java geschrieben und benötigt zur Ausführung lediglich eine installierte Java VM und einen Browser, der Java uneingeschränkt unterstützt. 1 Net Business Tool: 12

13 2.1. Hintergrund zum Sicherheitskonzept Hintergrund zum Sicherheitskonzept Immer mehr Anwendungen laufen auf einer Internet basierenden Technik, so auch geschäftskritische Anwendungen. Das Internet stellt jedoch eine offene Plattform dar, so dass der Sicherheitsgedanke fest mit der Anwendung verankert werden muss. Spätestens beim Aufbau Internet basierender Geschäftsmodelle, zum Beispiel (e- Business) oder beim Thema Fernwartung ist die Etablierung stabiler und verifizierbarer Sicherheitskonzepte unumgänglich. Nicht nur, dass der Gesetzgeber heute ein Management der Sicherheit (Risikomanagement) fordert, der Fortbestand einer Unternehmung hängt ganz entscheidend von der Wahrung der Unternehmensgeheimnisse ab. Dies betrifft sowohl Benutzerdaten mit ihren Rechten als auch den Entwicklungsstand von zukünftigen Produkten und Dienstleistungen. Je nach Tätigkeitsfeld sind verschiedene Informationen von unterschiedlicher Wichtigkeit und Bedeutung. Grundlage für eine Webanwendung bzw. Security-Lösung ist eine Risikoanalyse, in der mögliche Schwachstellen und Bedrohungen untersucht werden und wie mögliche Angriffe darauf gestartet werden können. Nach der Bewertung, welchen Schaden diese Angriffe anrichten können, werden geeignete Präventivmaßnahmen untersucht. Ausgehend von dieser Risikoanalyse, wird festgestellt, welche Sicherheitsmängel bestehen und welche Gefahren daraus entstehen können Zweck des Sicherheitskonzepts Sicherheitsaspekte spielen eine zentrale Rolle in Webapplikationen. Als Grundlage für ebusiness-strategien muss sichergestellt werden, dass Informationen nicht jedem zugänglich sind, d.h. nicht jeder Benutzer ist befugt jede Information zu erhalten. Daher müssen Einschränkungen vorgenommen werden um die Sicherheit und Privatsphäre jedes einzelnen zu schützen und zu garantieren Anforderungen an Benutzer des Admin Tools Das Sicherheitskonzept innerhalb des Admin Tools muss die Verwaltung und Separierung der Informationen gewährleisten. Dabei werden bestimmte Zugriffsrechte den Usern durch Gliederung in bestimmten Gruppen auferlegt. Nicht jeder User hat

14 2.3. Anforderungen an Benutzer des Admin Tools 14 damit die Möglichkeiten bestimmte Elemente sowie Projekte zusehen, d.h. der bestimmte User sieht nur für ihn zugelassene Elemente. Die einzelnen User können ihre eigenen Daten ändern, aber sich nicht aus der Datenbank löschen. Hingegen diesen Bestimmungen darf der Admin alle Operationen für einen User vornehmen und den Benutzer somit aus der Datenbank löschen, verändern oder neu anlegen. Die Gliederung der User in einzelne Gruppen ermöglicht ihnen bestimmte Funktionalitäten auszuführen. Es gibt drei Arten von Usergruppen (Admingroup, Supergroup, Anonymousgroup). Die Admingruppe verfügt über alle Rechte im Tool. Dagegen verfügt ein Supergroup User über mehr Rechte als ein Guest bzw. Anonymous User. Jedoch können die User nur bestimmte Elemente bzw. Projekte sehen, die im Verbund mit ihnen stehen.

15 3. Modellierung und Entwurf 3.1. Einführung Die Unified Modelling Language (UML) hat sich in den letzten Jahren als standardisierte Modellierungssprache fuer Softwareprodukte durchgesetzt. Die Darstellung und Modellierung erfolgt mit verschiedenen Diagrammen, die unterschiedliche Aspekte des Systems beleuchten. 1 Diese sind beispielsweise die gewuenschten Anwendungsfaelle (sogenannte use cases), Klassendiagramme (classdiagrams) oder Sequenzdiagramme (sequence diagrams). Letztere beschreiben die Kommunikation verschiedenener Klassen untereinander. Ein UML-Modell besteht aus mehreren dieser Diagramme, die in ihrer Gesamtheit ein Softwareprodukt möglichst vollständig modellieren sollen. 2 Die Erstellung solcher Dokumente geschieht meist mit Softwareentwicklungswerkzeugen (engl. CASE-Tools). Bekannte Vertreter sind hier Rational Rose 3 und Together ControlCenter 4. Diese Werkzeuge dienen meist nicht nur zur Erstellung der Diagramme, sondern helfen dem Softwareentwickler auch bei der Erstellung des Sourcecodes und der Dokumentation. Viele CASE-Tools bieten inzwischen das sogenannte Roundtrip-Engineering. Darunter versteht man die Möglichkeit, sowohl mit Diagrammen als auch mit dem eigentlichen Sourcecode zu arbeiten. 5 Änderungen in einem der beiden Teile werden automatisch im anderen Teil nachgeführt. Dabei ist die Generierung von Diagrammen aus bereits bestehendem Sourcecode ebenfalls möglich. Diese Werkzeuge entwickeln sich zunehmend zu Werkzeugen für den gesamten Softwareentwicklungszyklus. So 1 Alhir (2003) 2 Eine recht umfangreiche Übersicht findet sich unter Balzert (2001) 15

16 3.2. UML Modellierung 16 gibt es Programme, die automatisch Tests durchführen können und aus Testlaeufen Sequenzdiagramme erzeugen. Selten wird ein Softwareprodukt nur von einer Person entworfen und programmiert. Die Arbeit in Entwicklungsteams stellt somit den Regelfall dar. Softwareentwicklungswerkzeuge bieten auch hier einige Hilfswerkzeuge zur Teamarbeit an, die das gemeinsame Arbeiten an Dokumenten ermöglichen. Dazu gehört neben der Verwaltung von Revisionen und Varianten auch das Softwarekonfigurationsmanagement. Eine Vielzahl der Softwareentwicklungsprozesse arbeiten iterativ. Diese Iterationen können dabei verschiedene Formen annehmen, auch eine Ueberlappung ist moeglich. Es lässt sich jedoch allgemein feststellen, dass die ständige Überarbeitung und Korrektur der Entwurfsdokumente und Sourcecodes eine Vielzahl von verschiedenen Versionen produziert. Betrachtet man zusätzlich die Möglichkeit aus vorhandenen Programmen Diagramme generieren zu können (durch Reverse- Engineering oder Testläufe), so nimmt die Anzahl der Diagramme weiter zu. Diese Diagramme beinhalten viele wertvolle Informationen über den Entwicklungsprozess UML Modellierung 1. Was ist die UML? Unified Modelling Language ist eine Sprache zur Spezifikation, Visualisierung, Konstruktion und Dokumentation von Modellen für Softwaresysteme, Geschäftsmodelle und andere Nicht-Softwaresysteme. Sie bietet den Entwicklern die Möglichkeit, den Entwurf und die Entwicklung von Softwaremodellen auf einheitlicher Basis zu diskutieren. Die UML wird seit 1998 als Standard angesehen. 6 Sie lag und liegt weiterhin bei der Object Management Group (OMG) zur Standardisierung vor. 2. Wer steht hinter der UML? Entwickelt wurde die UML von Grady Boch, Ivar Jacobsen und Jim Rumbaugh von RATIONAL ROSE SOFTWARE. Sie kombinierten die besten Ideen objektorientierter Entwicklungsmethoden und schufen daraus UML. Viele führende Unternehmen der Computerbranche (Microsoft, Oracle, Hewlett- 6 Objektorientierter Softwareentwurf mit UML Bannert:1999

17 3.2. UML Modellierung 17 Packard,...) wirkten aktiv an der Entwicklung mit und unterstützen die UML. 3. Warum ist die UML keine Methode? Die UML ist keine Methode. Sie ist lediglich ein Satz von Notationen zur Formung einer allgemeinen Sprache zur Softwareentwicklung. Eine Methode beinhaltet Empfehlungen zur Vorgehensweise bei Entwicklungsprozessen. Um UML erfolgreich zu nutzen, ist es notwendig eine passende Methode zu entwickeln, die die UML unterstützt. 7 Die Modellelemente der UML werden nach Diagrammtypen gegliedert: Anwendungsfalldiagramm Klassendiagramm Aktivitätsdiagramm Kollaborationsdiagramm Sequenzdiagramm Zustandsdiagramm Komponentendiagramm Einsatzdiagramm Anwendungsfalldiagramm Definition: Ein Anwendungsfalldiagramm besteht aus einer Menge von Anwendungsfällen und stellt die Beziehungen zwischen Akteuren und Anwendungsfällen dar. Es zeigt das äußerlich erkennbare Systemverhalten aus der Sicht eines Anwenders. 7 Alhir (2003)

18 3.2. UML Modellierung 18 Abbildung 3.1.: Admin Tool UML Anwendungsfalldiagramm Beschreibung: Ein Anwendungsfalldiagramm beschreibt die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Anwendungsfällen untereinander und zwischen Anwendungsfällen und den beteiligten Akteuren. Es zeigt die Struktur und Zusammenhänge von verschiedenen Geschäftsvorfällen und wie mit ihnen verfahren wird. Die drei wichtigsten Akteure im Admin Tool sind Guest, Super und Admin User. Abbildung 3.1 beschreibt die Interaktionen zwischen den verschiedenen Anwendungsfällen Klassendiagramm Definition: Eine Klasse ist eine Menge von Objekten, in der die Eigenschaften (Attribute), Operationen und die Semantik der Objekte definiert werden. Alle Objekte einer Klasse entsprechen dieser Festlegung.

19 3.2. UML Modellierung 19 Abbildung 3.2.: Admin Tool Klassendiagramm

20 3.2. UML Modellierung 20 Beschreibung: Eine Klasse ist eine Zusammenfassung gleichartiger Objekte. Objekte sind die agierenden Grundelemente einer Anwendung. Die Gleichartigkeit bezieht sich auf Eigenschaften (Attribute) und/oder auf Fähigkeiten (Operationen/Methoden) der Objekte einer Klasse. Eine Klasse enthält gewissermaßen die Konstruktionsbeschreibung für Objekte die mit ihr erzeugt werden. Das Verhalten der Objekte wird durch die Möglichkeit eines Objektes Nachrichten zu empfangen und zu verstehen beschrieben. Dazu benötigt das Objekt bestimmte Operationen. Die Begriffe Operation und Nachricht sollten nicht synonym verwendet werden. Zusätzlich zu Eigenschaften und Fähigkeiten kann eine Klasse auch Definitionen von Zusicherungen, Merkmalen und Stereotypen enthalten. Das NBT Admin Tool besteht aus verschiedenen Klassen, die drei wichtigsten Klassen sind: UsersBean, GroupsBean und PagesBean. Abbilldung 3.2 beschreibt die Relatation zwischen den verschiedenen Klassen Sequenzdiagramm Definition: Das Sequenzdiagramm beschreibt die zeitliche Abfolge von Interaktionen zwischen einer Menge von Objekten innerhalb eines zeitlich begrenzten Kontextes. Beschreibung Mittels des Sequenzdiagrammes beschreibt man die Interaktionen zwischen den Modellelementen ähnlich wie bei einem Kollaborationsdiagramm, jedoch steht beim Sequenzdiagramm der zeitliche Verlauf des Nachrichtenaustausches im Vordergrund. Die Zeitlinie verläuft senkrecht von oben nach unten, die Objekte werden durch senkrechte Lebenslinien beschrieben und die gesendeten Nachrichten waagerecht entsprechend ihres zeitlichen Auftretens eingetragen.

21 3.3. Datenbank Schema Aktivitätsdiagramm Definition: In einem Aktivitätsdiagramm werden die Objekte eines Programmes mittels der Aktivitäten, die sie während des Programmablaufes vollführen, beschrieben. Eine Aktivität ist ein einzelner Schritt innerhalb eines Programmablaufes, d.h. ein spezieller Zustand eines Modellelementes, eine interne Aktion sowie eine oder mehrere von ihm ausgehende Transitionen enthält. Gehen mehrere Transitionen von der Aktivität aus, so müssen diese mittels Bedingungen voneinander zu entscheiden sein. Somit gilt ein Aktivitätsdiagramm als Sonderform eines Zustandsdiagrammes, dessen Zustände der Modellelemente in der Mehrzahl als Aktivitäten definiert sind. 8 Beschreibung: In einem Programmablauf durchläuft ein Modellelement eine Vielzahl von Aktivitäten, d.h. Zuständen, die eine interne Aktion und mindestens eine daraus resultierende Transition enthält. Die ausgehende Transition impliziert den Abschluss der Aktion und den Übergang des Modellelementes in einen neuen Zustand bzw. eine neue Aktivität. Diese Aktivitäten können in ein Zustandsdiagramm integriert werden oder besser aber in einem eigenen Aktivitätsdiagramm visualisiert werden. Ein Aktivitätsdiagramm ähnelt in gewisser Weise einem prozeduralem Flußdiagramm, jedoch sind alle Aktivitäten eindeutig Objekten zugeordnet, d.h. sie sind entweder einer Klasse, einer Operation oder einem Anwendungsfall eindeutig untergeordnet Datenbank Schema Eine logische Beschreibung von Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind. Das Schema definiert nicht nur die Namen der einzelnen Daten, ihre Größe und andere Charakteristiken, sondern identifiziert auch die Beziehung zwischen den Daten. 9 Das DB-Schema wurde so geplant, daß man neue Users, Groups, HTML Elemente und Pages hinzufügen kann, ohne daß man etwas am Quellcode der Komponenten 8 Sams (1999) 9 Turner (March 27, 2002)

22 3.3. Datenbank Schema 22 Abbildung 3.3.: Die unterschiedlichen Datenbank Tabellen ändern muß. Die Datenbank wurde in einer Postgre-Datenbank 10 realisiert. Dazu gibt es eine Tabelle Users mit den Attributen (Uid, Username, Realname, , Password), eine Tabelle Groups und deren Attributen (Gid, Groupname, Groupdescription, Groupowner), eine Tabelle sub-groups mit den Attributen (Users, Groups), eine Tabelle groups-user mit den Attributen (Gid, Uid), eine Tabelle elementgroups mit den Attributen (Gid, Pid, Eid). eine Tabelle projects-users mit den Attributen (Users, Projects). Für jeden Typ existiert dann eine eigene Tabelle mit den angegebenen Attributen, in der die eigentlichen Daten gespeichert werden. Abbildung 3.3 stellt Alle NBT Admin Tool benötigen Tabellen dar. 10

23 4. Angewandte Technologien 4.1. Enterprise JavaBeans Um Enterprise JavaBeans (EJB) effektiv verwenden zu können, muss man die EJB- Architektur verstehen (siehe Abbildung 4.1). Die Enterprise JavaBeans sind Hauptbestandteil der Java2 Enterprise Edition (J2EE). Sie stellen die Komponententechnologie für Applikationsserver mit J2EE dar. Im 1997 wurde die Technologie EJB angekündigt. Im August 2001 wurde die Public Final-Version EJB 2.0 verfügbar, der viele signifikante Erweiterungen und Verbessrungen gegenüber den Vorgängerversionen enthält. Sun Microsystems definiert EJB wie folgt: Die Enterprise JavaBeans Architektur ist eine Komponenten-Architektur für die Entwicklung und Inbetriebnahme Komponenten-basierte Geschäftsanwendung. Applikationen, die unter Verwendung der EJB-Architektur geschrieben werden, sind skalierbar, transaktionsorientiert, und Mehr-benutzer-geeignet. Diese Applikation können einmal geschrieben und dann auf jeder Serverplattform in Betrieb genommen werden, die die EJB-Spezifikation unterstützen Der EJB-Server Eigentlich müsste man von einem J2EE-Server sprechen. Die Strategie von Sun aber bezieht EJB wesentlich stärker in das gesamte Portofolio von Java-basierten Programmierschnittstellen und Produkten ein, als es bislang der Fall war 1.Der EJB-Server stellt Systemdienste für Enterprise-Beans zur Verfügung und verwaltet die Container, in denen die Beans ausgeführt werden. Also der EJB-Server ist eine Laufzeitumgebung für verschiedene Container. 1 (Denninger, 2000) 23

24 4.1. Enterprise JavaBeans 24 Abbildung 4.1.: Die EJB-Architektur Vom EJB-Server wird die Basisfunktionalität bereitgestellt. Dazu gehört: das Thread- und Prozessmanagement, damit mehrere Container parallel auf dem Server ihre Dienste anbieten können die Unterstützung von Clustering und Lastverteilung die Ausfallsicherheit ein Namens- und Verzeichnisdienst, um Komponenten auffinden zu können eine Zugriffsmöglichkeit auf und das Pooling von Betriebssystemressourcen Die Schnittstelle zwischen dem Server und den Containern ist dabei vom Hersteller abhängig. Da ein Standard für dieses Protokoll fehlt, ist nicht sichergestellt, dass der EJB-Container des Herstellers A im Server des Herstellers B betrieben werden kann 2. Der JBOSS- und der WebLogic Application Server sind ein Beispiel für einen solchen Server. 2 (Denninger, 2000)

25 4.1. Enterprise JavaBeans 25 Abbildung 4.2.: Die Beziehung Zwischen EJB-Server und EJB-Container Der EJB-Container Der EJB-Container ist eine Laufzeitumgebung für Enterprise-Beans-Komponenten. Enterprise- Beans wird als Oberbegriff für Session-Beans, Entity-Beans und Messagedriven-Beans (EJB 2.0) verwendet. Eine Enterprise-Bean ist von ihrem EJB-Container abhängig. Genauso ist der EJB-Container auf den Server als Laufzeitumgebung und Dienstanbieter angewiesen. Ein EJB-Server kann viele Container haben, die alle eine oder mehrere Arten von Enterprise-Beans enthalten (siehe Abbildung 4.2). Ein EJB-Container kümmert sich um den gesamten Lebenszyklus der Enterprise- Beans. Dazu gehört das Erzeugen, Lesen, Ändern und Löschen von Enterprise-Beans. Das schließt nicht aus, Die Architektur von Enterprise JavaBeans dass möglichst oft ein Pooling verwendet wird, um die Operationen für Erzeugen und Löschen einzusparen 3. Obwohl Container einen wesentlichen Bestandteil der Enterprise-JavaBeans- Architektur ausmachen, müssen sich Enterprise-Bean-Entwickler und Anwendungs- 3 (Zimmermann, 2000)

26 4.1. Enterprise JavaBeans 26 Abbildung 4.3.: Client-Schnittstelle einer EJB integratoren nicht mit den Containern befassen. In einem verteilten EJB-System sind sie im Hintergrund tätig. Die Spezifikation (EJB 2.0) verpflichtet den EJB- Container dazu, einer Bean zur Laufzeit mindestens folgende Programmierschnittstellen zugänglich zu machen: Java 2 APIs, EJB 2.0, JNDI 1.2, JTA 1.0.1, JMS 1.0.2, JDBC 2.0 und JavaMail 1.1. Dem Anbieter eines Java-Applikationsserver steht es frei zusätzliche Dienste über Standard- Schnittstellen anzubieten Das EJBHome-Interface Es steuert den Lebenszyklus der Bean. Im (EJB)Home-Interface sind die Methoden definiert, die ein Client zum Erstellen, Suchen und Löschen von Instanzen einer Bean verwendet (siehe Abbildung 4.3). Als Bean-Provider muss man das Home-Interface definieren, aber jedoch nicht implementieren. Dies übernimmt der EJB-Container, indem er ein Home-Objekt erstellt, das eine Referenz auf die Bean zurück gibt. Es ist üblich, dem Home-Interface denselben Namen zuzuweisen wie der Bean-Klasse und das Suffix Home anzuhängen. Hat die Bean beispielsweise den Namen Users, sollte der Name des Home-Interfaces

27 4.1. Enterprise JavaBeans 27 für Users UsersHome lauten. Alle Home-Interfaces erweitern das Interface javax.ejb.ejbhome, das wiederum das java.rmi.remote erweitert. Deshalb können alle Methoden des Home-Interfaces die Ausnahme RemoteException auslösen 4. Nachfolgend ist die vollständige Definition vom EJBHome-Interface dargestellt: package login.interfaces; /** * Home interface for Users. at ${TODAY The XDoclet Team XDoclet ${version */ public interface UsersHome extends javax.ejb.ejbhome { public static final String COMP_NAME="java:comp/env/ejb/Users"; public static final String JNDI_NAME="ejbs/Users"; public login.interfaces.users create() throws javax.ejb.createexception,java.rmi.remoteexception; EJBHome verfügt über zwei remove()-methoden zum Entfernen von Enterprise- Bean-Instanzen. Die erste remove()-methode identifiziert die Instanz anhand eines Handles und die zweite anhand eines Primärschlüssels getejbmetadata( ) gibt eine javax.ejb.ejbmetadata-instanz zurück, die das Home-, das Remote- Interface, die Primärschlüsselklasse sowie die Information zurückgibt, ob es sich bei der Bean um eine Session- oder Entity-Bean handelt 5. Mit gethomehandle() kann ein Client sich einen so genannten HomeHandle zum Home-Interface geben 4 (Zimmermann, 2000) 5 (Monson-Haefel, 2000)