Kapitel WT: IV. I. Einführung II. Rechnerkommunikation und Protokolle III. Dokumentsprachen. IV. Client-Technologien

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1 Kapitel WT: IV I. Einführung II. Rechnerkommunikation und Protokolle III. Dokumentsprachen IV. Client-Technologien Einführung Exkurs: Programmiersprachen JavaScript VBScript Java Applets Weitere Client-Technologien V. Server-Technologien VI. Architekturen und Middleware-Technologien VII. Web-Technologien für besondere Anwendungen VIII. Semantic Web WT: IV-1 Client Technologies c STEIN

2 Einführung Einordnung von Client-Technologien interpretierter Code JavaScript temporär gespeicherte Anwendungen Maschinen-Code ActiveX Byte-Code Java-Applets, CLR Client-Technologien überwacht gespeicherte Anwendungen Byte-Code Java Web Start persistent gespeicherte Anwendungen Hilfsprogramme Browser-Plug-Ins Ghostview, Acrobat Reader Flashplayer, MP3-Player [vgl. Turau 1999] WT: IV-2 Client Technologies c STEIN

3 Bemerkungen: Client-Technologien dienen zur Realisierung Client-seitig ablaufender Web-Anwendungen. Im Vergleich zu Server-seitig ablaufenden Web-Anwendungen erzeugen sie weniger Server-Last und mehr Netzlast. WT: IV-3 Client Technologies c STEIN

4 Einführung Browser-Module GUI Transport services (TCP Ports) HTTP client FTP client NNTP client... Protocol handler WT: IV-4 Client Technologies c STEIN

5 Einführung Browser-Module GUI Rendering engine Event handler GUI model DOM DOM Interface Layer HTML/XML interpreter CSS processor XSLT processor Transport services (TCP Ports) HTTP client FTP client NNTP client... Protocol handler WT: IV-5 Client Technologies c STEIN

6 Einführung Browser-Module GUI Rendering engine Event handler GUI model DOM DOM Interface Layer JavaScript runtime environment VB Script runtime environment Plug-In interface JavaScript extenstions ActiveX (Microsoft) HTML/XML interpreter CSS processor XSLT processor Java VM Transport services (TCP Ports) HTTP client FTP client NNTP client... Protocol handler WT: IV-6 Client Technologies c STEIN

7 Exkurs: Programmiersprachen [vgl. Kastens 2005] 1950 imperative Sprachen Fortran objektorientierte Sprachen logische Sprachen funktionale Sprachen Auszeichnungssprachen Skriptsprachen 1960 Cobol Algol60 Lisp 1970 PL/1 Pascal Algol68 Simula Prolog Unix sh Ada C C++ Java Smalltalk Self Eiffel ML Miranda Haskell awk Perl TCL Python JavaScript PHP SGML XML XHTML 1.0 HTML-1 HTML XHTML 2.0 HTML-5 [vgl. WT: IV-7 Client Technologies c STEIN

8 JavaScript Einführung Charakteristika: abgeleitet von Perl; Notation wie C, C++, Java; wenig Bezug zu Java interpretiert, dynamisch typisiert spezielle objektorientierte Eigenschaften eng verknüpft mit HTML, Interpretierer in Web-Browsern integriert Zugriff auf Elemente des dargestellten Dokuments via DOM-API Anwendung: Programme, die im Web-Browser ausgeführt werden Bedienoberflächen in dynamischen Web-Seiten, Animationseffekte Reaktionen auf Ereignisse bei der Interaktion mit Web-Seiten Formularelemente dynamisch erzeugen, Eingabe prüfen WT: IV-22 Client Technologies c STEIN

9 JavaScript WT: IV-29 Client Technologies c STEIN

12 JavaScript DOM-Objekte: Zugriff [SELFHTML] Konzepte, um auf HTML-Elementobjekte und deren Komponenten zuzugreifen: Eindeutig qualifizierender Name gemäß DOM-Dokumentbaum. DOM-API, um Elementmenge auszuwählen [vgl. 2. (a)] : getelementsbyname() getelementbyid() getelementsbytagname()... Vordefinierte Arrays, die alle Elemente eines Typs enthalten [vgl. 2. (b)] : document.forms document.images... Kombiniert: Auswahl von Elementmenge plus weitere Spezialisierung mittels qualifizierendem Namen. WT: IV-55 Client Technologies c STEIN

13 JavaScript DOM-Objekte: Zugriff (Fortsetzung) document HTML Head Body Attribute Title Form Name ID Action Script Input Type Name Value Input Type Value <html> <head>... <script type="text/javascript"> function Quadrat() {...} // [vgl. JavaScript-Einführungsbeispiel] </script> </head> <body> <form name="quadratform" id="qf" action=""> <input type="text" name="eingabe" size="3"> <input type="button" value="quadrat errechnen" onclick="quadrat()"> </form> </body> </html> WT: IV-56 Client Technologies c STEIN

14 JavaScript DOM-Objekte: Zugriff (Fortsetzung) document HTML Head Body Attribute Title Form Name ID Action Script Input Type Name Value Input Type Value Zugriffsmöglichkeiten auf das erste Formelement: document.quadratform document.getelementsbytagname("form")[0] document.getelementbyid("qf")[0] document.forms[0] qualifizierender Name DOM-API DOM-API vordefiniertes Array Kontrollausgaben: document.writeln(document.quadratform) -> [object HTMLFormElement] document.writeln(document.getelementsbytagname("form")) -> [object HTMLCollection] document.writeln(document.getelementsbytagname("form")[0]) -> [object HTMLFormElement] WT: IV-57 Client Technologies c STEIN

15 JavaScript Ereignisbehandlung: wichtige Ereignisse Event-Handler HTML-Elemente Semantik onclick Knopf, Checkbox, Anker Element wird angeklickt onchange Textfeld, Textbereich, Auswahl Wert wird geändert onkeydown Dokument, Bild, Anker,Textfeld Taste gedrückt/losgelassen onkeyup onkeypress onload Body Beim Laden eines Dokuments onmousedown Dokument, Knopf, Anker Maustaste gedrückt/losgelassen onmouseup onmouseout Bereiche, Anker Mauszeiger verlässt einen Bereich onmouseover Anker Mauszeiger über Anker onreset, Formular Reset/Submit für ein Formular onsubmit onselect Textfeld, Textbereich Element wird ausgewählt onfocus Fenster, alle Formularelemente Eingabefokus wird dem Element onblur gegeben/entzogen WT: IV-69 Client Technologies c STEIN

16 JavaScript Quellen zum Nachlernen und Nachschlagen im Web S. Münz. SELFHTML: JavaScript de.selfhtml.org/javascript W3 Schools. JavaScript Tutorial. M. Wilton-Jones. JavaScript Tutorial. M. Schäfer. Einführung in JavaScript. molily.de/js/ M. Miller, W. Horwat, M. Samuel. Changes to JavaScript, Part 1: EcmaScript 5. GoogleTechTalk on ECMA International. ECMAScript Language Specification, 5th Edition Dec WT: IV-74 Client Technologies c STEIN

17 JavaScript Quellen zum Nachlernen und Nachschlagen im Web mozilla.org. Firebug Firefox Extension. addons.mozilla.org/en-us/firefox/addon/firebug mozilla.org. Venkman JavaScript Debugger. developer.mozilla.org/en/venkman WT: IV-75 Client Technologies c STEIN

18 Kapitel WT: IV (Fortsetzung) I. Einführung II. Rechnerkommunikation und Protokolle III. Dokumentsprachen IV. Client-Technologien Einführung Exkurs: Programmiersprachen JavaScript VBScript Java Applets Weitere Client-Technologien V. Server-Technologien VI. Architekturen und Middleware-Technologien VII. Web-Technologien für besondere Anwendungen VIII. Semantic Web WT: IV-73 Client Technologies c STEIN

19 Java Applets Einführung interpretierter Code JavaScript temporär gespeicherte Anwendungen Maschinen-Code ActiveX Byte-Code Java-Applets, CLR Client-Technologien überwacht gespeicherte Anwendungen Byte-Code Java Web Start persistent gespeicherte Anwendungen Hilfsprogramme Browser-Plug-Ins Ghostview, Acrobat Reader Flashplayer, MP3-Player [vgl. Turau 1999] WT: IV-74 Client Technologies c STEIN

20 Java Applets Einführung (Fortsetzung) An applet is a special kind of Java program that a browser enabled with Java technology can download from the internet and run. [Oracle] Charakteristika: programmiert in der Multi-Purpose-Programmiersprache Java in HTML-Dokumente eingebettete Softwarekomponenten Anwendung [Demo] : leistungsfähige grafische Oberflächen hohe Interaktivität zwischen Anwender und Software Netzwerkkommunikation kann beliebige Protokolle implementieren Präsentationschicht für komplexe (n-tier-)architekturen WT: IV-75 Client Technologies c STEIN

21 Java Applets User Browser Web-Server Enter URL parse <applet>-tag request(url) request(applet code) return: document return:.class or.jar WT: IV-88 Client Technologies c STEIN

22 Java Applets User Browser Web-Server Enter URL parse <applet>-tag request(url) return: document request(applet code) return:.class or.jar start(jvm) JVM / Applet respond: started init(applet) getparam(name) return(parameter) respond: inited display: Applet GUI start(applet) respond: running WT: IV-89 Client Technologies c STEIN

23 Java Applets User Browser Web-Server Enter URL parse <applet>-tag request(url) return: document request(applet code) return:.class or.jar start(jvm) JVM / Applet respond: started init(applet) getparam(name) return(parameter) respond: inited Quit display: Applet GUI start(applet) respond: running stop(applet) respond: stopped destroy(applet) WT: IV-90 Client Technologies c STEIN

24 Java Applets GUI-Programmierung Applet-Programmierung heißt oft Oberflächenprogrammierung. Das JDK stellt verschiedene Klassen zur Realisierung von Benutzer-Interfaces bereit: Java-Klasse java.awt.button java.awt.checkbox java.awt.textfield java.awt.textarea java.awt.label java.awt.list java.awt.choice java.awt.scrollbar java.awt.canvas java.awt.menu, java.awt.menuitem, java.awt.checkboxmenuitem java.awt.panel, java.awt.window GUI-Element, Widget Buttons Checkboxen einzeilige Textfelder größere Textbereiche und Editierfelder Labels Listen Pop-up- und Auswahllisten Schieberegler und Scrollbars Zeichenflächen Menüs Container WT: IV-99 Client Technologies c STEIN

25 Java Applets GUI-Programmierung (Fortsetzung) Die Vererbungshierarchie der Klasse Applet zeigt den starken grafischen Bezug der Applet-Programmierung: WT: IV-100 Client Technologies c STEIN

26 Java Applets Sandbox-Prinzip Die Java VM kapselt die Ausführung von Java-Programmen gegenüber dem Betriebssystem: Computer Betriebssystem virtuelle Maschine Programm WT: IV-102 Client Technologies c STEIN

27 Java Applets Sandbox-Prinzip (Fortsetzung) Beschränkungen von Applets: Systembibliotheken dürfen nicht geladen, Native-Methoden nicht definiert werden. Netzwerk-Verbindungen zu beliebigen Hosts sind nicht erlaubt. Nur das Anfordern von Web-Dokumenten ist möglich. Auf dem Applet-ausführenden Host sind nicht erlaubt: gewöhnliche Lese- und Schreibzugriffe das Starten von Programmen das Abfragen von Systemeigenschaften WT: IV-103 Client Technologies c STEIN

28 Java Applets Sandbox-Prinzip (Fortsetzung) Möglichkeiten von Applets: Zum Applet-ausliefernden Host (Web-Server) dürfen Netzwerkverbindungen initiiert werden. HTML-Dokumente dürfen von beliebigen Hosts angefordert werden. Mit public deklarierte Methoden anderer Applets derselben HTML-Seite dürfen aufgerufen werden. Auf eine public deklarierte Methode method eines Applets applet ist der Zugriff mit JavaScript möglich: document.applet.method Applets können weiterlaufen, auch wenn der Browser die zugehörige HTML-Seite verwirft. Applets, die nicht über das Web mit dem Browser-Plugin, sondern mit dem Java Runtime Environment (JRE) gestartet wurden, haben die Einschränkungen nicht. Der Anwender kann die Beschränkungen für Applets aufheben. WT: IV-104 Client Technologies c STEIN

29 Bemerkungen: Es bleibt dem Applet-ausliefernden Host natürlich vorbehalten, Netzwerkverbindungen von außen zu akzeptieren. Der entscheidende Punkt hier ist, wo die Restriktion der Verbindungserstellung auferlegt wird: durch die JVM, die das Applet ausführt, oder durch einen Host im Internet. Der Anwender gibt durch seine Zustimmung zur Aufhebung der Beschränkungen dem Applet die gleichen Rechte, die er auf seinem System besitzt. Die Gefahr dabei ist essentiell dieselbe wie beim Herunterladen ausführbarer Programme aus dem Netz, dem Öffnen von unbekannten -Anhängen etc. WT: IV-105 Client Technologies c STEIN

30 Java Applets Quellen zum Nachlernen und Nachschlagen im Web J. Gosling, H. McGilton. The Java Language Environment. java.sun.com/docs/white/langenv SUN. Learning the Java Language. download.oracle.com/javase/tutorial/java SUN. Signing Code and Granting It Permissions. download.oracle.com/javase/tutorial/security/toolsign SUN. Applets. download.oracle.com/javase/tutorial/deployment/applet SUN. How to Make Applets. (Swing) download.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/components/applet.html SUN. Applets Code Samples. java.sun.com/developer/codesamples/applets.html WT: IV-115 Client Technologies c STEIN

31 Weitere Client-Technologien Java Web Start Idee: Realisierung bestimmter Aspekte reiner Web-basierter Software für beliebige Anwendungssoftware. Web-basierte Software: Download und Ausführung auf dem Client per Maus-Click Software zentral und immer aktuell auf dem Server keine Installation und keine Administrationsproblematik auf dem Client Java Web Start [Demos] : Installation und Ausführung auf dem Client per Maus-Click bei Programmstart Kontaktierung des Servers und evtl. Aktualisierung skalierbare Ausführungsrechte: von Sandbox-gesichert bis unbeschränkt WT: IV-117 Client Technologies c STEIN

32 Weitere Client-Technologien Vergleich der Technologien Programmier- Anwendungen Abhängigkeit Abhängigkeit aufwand vom Browser v. Betriebssystem Darstellung Hilfsprogramm besonderer keine hoch Medientypen Plugin sehr hoch " hoch hoch Eingabevalidierung, Skript mittel dynamische Änderung mittel keine von Dokumenten komplexere Java Applet hoch Anwendungen mit gering gering grafischer Oberfläche ActiveX hoch " hoch extrem [vgl. Turau 1999] WT: IV-120 Client Technologies c STEIN