1:1-Migration von Oracle Forms nach Java

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1 1:1-Migration von Oracle Forms nach Java Autor: Martin Bertelsmeier, OPITZ CONSULTING GmbH Dieser Artikel zeigt zwei Migrationen von Oracle Forms- und Reports-Oberflächen in eine Java-Architektur. Dabei bleiben die Geschäftslogik und die Datenhaltungsschicht weitgehend unverändert erhalten. Im Vordergrund stehen die ausschlaggebenden Beweggründe, die Vorgehensweise bei der Umsetzung und die besonderen Herausforderungen, die eine solche Migration mit sich bringt. Auch wenn Forms in der 3-Schichten- Anwendungsarchitektur noch weiter entwickelt und sehr lange unter Support bleiben wird, erfolgt diese Weiterentwicklung vorwiegend im Bereich der Integrationsmöglichkeiten wie der JavaScript-Integration im nächsten Release 11g. Die grundlegenden GUI-Elemente haben sich in den letzten Jahren und Versionen kaum geändert. So gibt es beispielsweise keine moderne Tabellendarstellung, bei der die Anwender die Breite der Spalten erweitern oder deren Reihenfolge ändern können. Auch die Größe eines Fensters, in dem eine Forms-Maske dargestellt wird, ist starr und passt sich nicht einer geänderten Bildschirmauflösung des Clients an. Zahlreiche Anwender empfinden den Standard der Forms-Oberflächen als antiquiert. Forms im Hintertreffen Weitere Nachteile sind: Forms ist natürlich nicht objektorientiert und hat keine logische Schichtentrennung. Die Trennung von Präsentations- und Geschäftslogik ist nur in beschränktem Umfang möglich. In Forms-Projekten sind darüber hinaus Themen wie Testautomation oder kontinuierliche Integration deutlich schwerer umzusetzen als etwa in der Java-Anwendungsentwicklung. Dazu kommt, dass aufgrund des Support-Endes der Version 6i auch die bestehenden Client-Server-Forms- Applikationen, bei denen die Nutzer mit der Architektur zufrieden sind, in eine 3-Schichten-Architektur überführt werden müssen. Gerade bei größeren Applikationen schlagen hier aber die Lizenz- und Betriebskosten des Oracle Application Servers stark zu Buche. Die Ausgangslage beim Verein Deutscher Ingenieure Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) ist heute mit rund Mitgliedern der größte technisch-wissenschaftliche Verein in Deutschland und in diesem Segment international führend [1]. Opitz Consulting hat 1998 und 1999 die Forms- und Reports-Applikationen MGL-CS (Mitgliederverwaltung) und REC-CS (Rechnungsfakturiersystem) für den VDI erstellt. Sie laufen im Client- Server-Modus. Dabei ist MGL-CS mit 160 Forms- und Reports-Modulen (einschließlich Menüs und Libraries) und 142 Datenbank-Tabellen deutlich größer als REC-CS mit 76 Forms- und Reports- Modulen und 48 Datenbank-Tabellen. Nachdem die VDI-Gruppe einige Zeit vergeblich nach einer passenden CRM- Standardsoftware als Ergänzung zu den bestehenden Forms-Applikationen gesucht hatte, erstellte Opitz Consulting im Jahr 2005 eine neue CRM-Lösung. Die Pflege der Geschäftspartner-Daten und die Ausgabe von Selektionsergebnissen erfolgte hier mit einer Client- Server-Java-Swing-Applikation. Bei der Entwicklung wurde ein besonderes Augenmerk auf die Ergonomie gelegt. Die beiden Forms-Applikationen MGL-CS und REC-CS sind sehr stark mit der CRM-Lösung der VDI-Gruppe integriert. Deren Anwender benutzen ebenfalls die CRM-Applikation. Gründe für die Java-Migration Auslöser für die Diskussion über die technische Zukunft der beiden Forms- Applikationen in der VDI-Gruppe war das nahende Ende des Supports der Client-Server-Architektur von Forms. Hier wären mittel- und langfristig unkalkulierbare Risiken entstanden, die man nicht tragen wollte. Da es keinen Bedarf für größere funktionale Änderungen an den beiden Forms-Applikationen gab, wurden im Rahmen einer Nutzwert-Analyse die folgenden zwei Varianten bewertet: Migration der Applikationen auf die 3-Schichten-Anwendungsarchitektur von Forms Migration nach Java-Swing die allgemeinen Systemstandards wie Look and Feel, Navigation, Tastaturbelegung etc. sollen an VDI-CRM angepasst werden Obwohl die Entwicklungskosten für eine Java-Migration deutlich höher ausfallen als für eine Forms-Migration, fällt die Gesamtkostenbetrachtung (Beschaffungs- und Betriebskosten für eine Test- und eine Produktionsumgebung, gerechnet auf vier Jahre) im Falle der VDI-Gruppe zugunsten der Java- Migration aus. Zudem waren für die Entscheidung die folgenden weichen Faktoren relevant: Zukunftssicherheit Ergonomie einheitliches Systemverhalten im Vergleich mit VDI-CRM Da die VDI-Gruppe keine eigene Software-Entwicklung auf Basis von Forms vornehmen wollte, mussten Mitarbeiter, die über Forms-Know-how verfügen in die Betrachtung nicht mit einbezogen werden. Fachlogik ein schwieriges Thema Ein großer Vorteil für die Migration war die Tatsache, dass ein sehr großer DOAG News Q

2 Teil der Fachlogik der beiden Forms- Applikationen in Datenbank-Triggern hinterlegt ist, die einfach weiter genutzt werden konnten. Dennoch findet sich eine größere Menge an relevanter Fachlogik in den Forms- und Reports-Modulen. Da es in der Realität nur sehr wenige Entwickler gibt, die sich sowohl mit Forms als auch mit Java sehr gut auskennen, muss die relevante Fachlogik aus den Forms-Modulen extrahiert und in einer geeigneten Form für die Umsetzung in Java aufbereitet werden. Diese Fachlogik findet sich aber innerhalb Forms in vielen Properties, Triggern und Programm- Blöcken wieder, von denen die meisten jedoch für die Migration nicht wichtig sind, weil sie keine relevante Fachlogik enthalten. Die Versuche, über automatisierte Verfahren und Tools nur den kleineren relevanten Teil der Fachlogik zu extrahieren, erwiesen sich beim Kosten-/Nutzen-Verhältnis als nicht geeignet. Daher wurde die Fachlogik manuell von einem erfahrenen Forms- Entwickler, meist in Form von PL/SQL- Blöcken, dokumentiert. Eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen eines solchen Projekts besteht darin, dass die beteiligten Java-Entwickler auch PL/SQL gut beherrschen. Die Logik aus den Forms- und Reports-Modulen wurde dann teilweise in die Datenbank ausgelagert oder in das Objektmodell aufgenommen. Architektur kein Thema für Forms Einer der markantesten Unterschiede zwischen der Anwendungsentwicklung auf Basis von Forms und Java oder.net ist die Frage der Architektur. Mit Forms in den aktuellen Versionen ist die Architektur auf eine 3-Schichten- Anwendungsarchitektur festgelegt. Es gibt im Detail zwar noch viele Gestaltungsmöglichkeiten zur Standardisierung und Effizienzsteigerung, aber eine Diskussion über die Architektur der neuen Applikation ist vielen Verantwortlichen in der Anwendungsentwicklung mit Forms erst einmal völlig fremd. Im konkreten Fall der VDI-Gruppe wurde schon im Rahmen der Erstellung der CRM-Applikation vor allem auf Basis der nichtfunktionalen Anforderungen eine grundlegende Architektur festgelegt. Für die bestehenden Forms-Applikationen hatten die gleichen nichtfunktionalen Anforderungen Gültigkeit, sodass die Architektur in großen Teilen einfach übertragen werden konnte. Die neuen Java-Applikationen basieren auf einer Client-Server-Architektur. Der Zugriff des Clients auf die Datenbank erfolgt dabei direkt via JDBC. Die Daten aus den Tabellen werden in einer logischen Schicht von Datenzugriffsobjekten gehalten. Bei Datenänderungen werden die geänderten Werte an diese DAO-Schicht weitergereicht und von dort bei Bedarf wieder zurück in die Datenbank geschrieben. Das auf der DAO-Schicht aufsetzende Objektmodell beinhaltet den größten Teil der in Java realisierten Geschäftslogik. Die Oberfläche wurde als Java-Swing- Oberfläche implementiert und arbeitet auf diesem Objektmodell. Das Binding der einzelnen Swing-Komponenten an Komponenten des Objektmodells wird dabei im Wesentlichen über das JGoodies Binding Framework [2] erledigt. Die Reports wurden auf Basis von JasperReports [3] umgesetzt. Die Daten eines solchen Reports werden nicht auf der Grundlage des Objektmodells, sondern ebenfalls direkt aus der Datenbank über JDBC gelesen. Für die Stammdaten-Masken (bei MGL-CS sind es 40) und bestimmte Service-Klassen wurde ein selbst entwickelter Generator verwendet. Dies trug dazu bei, den Aufwand deutlich zu reduzieren. Abbildung 1: Suchkriterien in der Auftragsmaske Suche große Unterschiede im Systemverhalten Die Standard-Suchmöglichkeiten in Forms-Modulen sind sehr mächtig. Man kann eine Maske in einen Suchmodus versetzen und dann in allen Feldern eines Blocks Bedingungen und Operatoren eingeben (sogenannte Query by Example.) Dieser Block entspricht dann in der Regel einer Tabelle oder einem View auf der Datenbank. In der Praxis werden die speziellen Suchmöglichkeiten kaum genutzt (beispielsweise über das Schlüsselzeichen & ganz freie Bedingungen einzugeben). Sie sind nicht intuitiv und die meisten Anwender vergessen diese trotz entsprechender Schulung meist nach kurzer Zeit. Man gibt diese Bedingungen im Standardverhalten von Forms in denselben Feldern ein, in denen man auch die Ergebnisse sieht. Das ist technisch zwar sehr trickreich, aber aus ergonomischer Sicht kritisch zu hinterfragen, weil diese Handhabung zum einen nicht intuitiv ist und zum anderen, weil die Suchkriterien nach Ausführung der Abfrage nicht mehr ersichtlich sind. Die Suchfunktionalitäten in den migrierten Java-Applikationen sind zwar in einigen Details funktional weniger mächtig, werden aber von den Anwendern als intuitiver und einfacher bewertet. Für einige spezielle Anwendungsfälle war es allerdings notwendig komplexere Suchbedingungen zu ermöglichen. 46

3 Abbildung 2: spezielle Suche in Java-Swing Herausforderung Reporting Während der grundsätzliche Funktionsumfang von Java-Swing deutlich über die Möglichkeiten von Forms hinaus geht, hat sich dies bezüglich der Verwendung von JasperReports gegenüber Reports in einigen Punkten nicht so dargestellt. Im Folgenden werden zwei Beispiele von Einschränkungen beziehungsweise Spezialthemen vorgestellt: Layouts mit JasperReports Bezüglich des Layouts eines zu erstellenden Reports ist beim Einsatz von JasperReports zu beachten, dass der Funktionsumfang im Vergleich zu Reports immer noch leicht variiert. Reports ermöglicht es beispielsweise, für einen bestimmten Report-Abschnitt die darin enthaltenen Elemente immer am unteren Rand des Abschnitts darzustellen. Im konkreten Beispiel ging es um eine Rechnung, die neben einigen Kopfdaten auch eine Liste einzelner Rechnungspositionen sowie einen abschließenden Summenblock (einschließlich Summe der verschiedenen MwSt.-Sätze und Gesamtsumme) enthielt. Dieser Summenblock wurde immer am unteren Rand im Footer-Abschnitt einer bestimmten Report-Gruppe dargestellt. Eine solche Layout-Möglichkeit existiert aktuell noch nicht in JasperReports. Hier folgt der besagte Summenblock immer im fließenden Layout direkt auf die letzte aufgeführte Rechnungsposition. Im Falle einer Migration von anderen Reporting-Werkzeugen auf Jasper- Reports sollte man also schon in einem frühen Stadium prüfen, ob sämtliche Layout-Vorgaben durch Jasper- Reports auch tatsächlich umgesetzt werden können oder ob man auch über Layout-Alternativen diskutieren muss. Gleiches gilt natürlich auch, wenn man anstelle von JasperReports ein anderes, Java-basiertes Reporting- Werkzeug benutzt. Dynamische Schachtsteuerung mit JasperReports Reports bietet die Funktionalität, einzelne Seiten eines Reports gezielt auf bestimmten Druckerschächten auszugeben. Ein Beispiel: Bei entsprechender Bestückung der verfügbaren Druckerschächte mit den benötigten Papiermedien kann somit die erste Seite eines Reports, etwa das eigentliche Kunden- Anschreiben, sehr komfortabel auf Geschäftspapier, einen darauf folgenden Kunden-Fragebogen auf Normalpapier und die dazugehörige Überweisung auf einem Überweisungsträger-Vordruck ausgegeben werden. Insbesondere bei Massenschreiben ist dies eine wichtige Arbeitserleichterung. Nutzt man JasperReports als Reporting-Werkzeug, so ist dies aktuell leider nur mit zusätzlichem Implementierungsaufwand möglich. Jasper verfügt über keine direkte Steuerungsmöglichkeit, um pro Seite den gewünschten Druckerschacht definieren zu können. JasperReports basiert bei seinen Druck-Features auf dem Java Print Service API [4]. Über diese API, die seit JDK1.4 zum Standard-Funktionsumfang von Java gehört, ist es möglich, Druckaufträge, verbunden mit einem Set an Attributen, an einen Drucker zu schicken. Die verfügbaren Attribute der JPS-Implementierung basieren dabei auf der IETF Internet Printing Protocol 1.1 -Spezifikation [5]. Im Zusammenhang mit der Druckerschacht- Steuerung muss berücksichtigt werden, dass laut IPP 1.1 entweder ein konkreter Druckerschacht oder ein gewünschtes Papierformat für einen Druckauftrag definiert werden kann. Es ist demnach nicht möglich, sowohl ISO_A4 für das gewünschte Papierformat als auch MANUAL für den gewünschten Druckerschacht (im Beispiel also der manuelle Eingabeschacht des Druckers) zu deklarieren. In diesem Fall würde der gewünschte Druckerschacht ignoriert und das Dokument auf dem Standardschacht für das Format A4 ausgegeben. Herausforderungen in der Vorgehensweise Besonders problematisch ist die Abschätzung des Aufwands für eine solche Migration. Die Anforderungen werden in der Regel nicht durch ein Konzept, sondern durch die bestehende Lösung definiert. Es ist aber sehr schwierig, innerhalb einer begrenzten Zeitspanne mehr als hundert Binär-Module auf besondere Herausforderungen zu untersuchen. Schon die Frage, was eine besondere Herausforderung in der neuen Architektur darstellt, ist nur sehr schwer zu beurteilen, weil in der Regel die Beteiligten nicht in beiden Technologien gleichermaßen erfahren sind. Im konkreten Fall beim VDI waren die Voraussetzungen aber günstig, weil Opitz Consulting die betreffenden Forms-Applikationen seit Jahren betreut und die neue Architektur bereits erprobt und dem Kunden bekannt war. Trotzdem kam ein mehrstufiges Verfahren zur Anwendung. Im ersten Schritt wurde die kleinere Applikation REC- CS migriert. Erst nach erfolgreichem Test durch den Kunden wurde die Aufwandsabschätzung für die größere und unternehmenskritischere Applikation MGL-CS durchgeführt. DOAG News Q

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5 Im Zuge dessen änderte sich das grundlegende Systemverhalten. Forms- Applikationen sind häufig sehr mächtig und haben viele automatisch mitgelieferte Detailfunktionen. Für alle Funktionen einen adäquaten Ersatz zu liefern, sprengt in der Regel die Budget- Vorstellungen und ist auch dem Ziel einer intuitiven Lösung nicht zuträglich. Das geänderten Systemverhaltens einschließlich der Einschränkungen gegenüber dem derzeitigen Verhalten in einem Angebot oder Pflichtenheft zu beschreiben ist daher im Detail schwierig. Hier ist es dringend zu empfehlen, über einen Prototyp die Details mit den Anwendern oder Key-Usern abzustimmen. Fazit Opitz Consulting hat auch andere Kunden bei einer Migration von Forms beraten. In der Mehrzahl der Fälle gab die Nutzwert-Analyse als Entscheidungshilfe eindeutig den Ausschlag für eine Migration in die aktuelle 3-Schichten-Architektur von Forms. Im konkreten Fall des Kunden VDI war die Forms-Java-Migration (beziehungsweise das Re-Design der Oberfläche) die nach heutiger Sicht langfristig bessere Entscheidung. Die beiden Anwendungen wurden sowohl bei der Software als auch durch die verbesserte Ergonomie fachlich aufgewertet. Eine solche Aufwertung hätte die reine Migration in die aktuelle 3-Schichten- Architektur von Forms nicht gebracht. Wie bei vielen Migrationsprojekten wäre dabei viel Aufwand in eine technische Änderung ohne Mehrwert für die Endanwender geflossen. So war es auch deutlich leichter, Endanwender in die notwenigen Abnahmetests einzubeziehen. Diese Aussage gilt aber nicht generell für alle Client-Server- Forms-Anwendungen. Zusammen mit Architekturauswahl, Prototyperstellung und Abstimmung dauert ein solches Re-Design deutlich länger als eine Migration in die aktuelle 3-Schichten- Architektur von Forms. Hinzu kommt die Tatsache, dass die beiden Anwendungen jeweils im Big-Bang-Verfahren abgelöst werden konnten. Eine sukzessive Migration bzw. eine Teilmigration stellt immer eine zusätzliche Herausforderung dar. Literatur 1. Verein Deutscher Ingenieure, siehe 2. JGoodies Binding Framework, siehe 3. JaperReports, siehe jasperreports 4. JavaTM Print Service API, siehe docs/guide/jps/index.html 5. Internet Printing Protocol, siehe Kontakt: Martin Bertelsmeier DOAG News Q

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