Kapitel 12: Datenbanken im Internet

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1 Ludwig Maximilians Universität München Institut für Informatik Lehr- und Forschungseinheit für Datenbanksysteme Skript zur Vorlesung Wintersemester 2004/2005 Kapitel 12: Datenbanken im Internet Vorlesung: Christian Böhm Übungen: Elke Achtert, Karin Kailing Skript 2004 Christian Böhm DB-Applikationen im WWW 2 Traditionell: Datenbankapplikationen mit Dialogorientierten Benutzerschnittstellen GUI: Grafical User Interface (Menüs, Buttons,...) Zunehmend ersetzt durch Schnittstellen. Vorteile: Problemloser weltweiter Zugriff Plattform-Unabhängigkeit (für alle gängigen Systeme) Geringer Installationsaufwand (konventionell: viele Client-Applikationen auf vielen Rechnern) Einfache Handhabung durch den Benutzer Flexible Gestaltungsmöglichkeiten der Formulare Geringerer Programmieraufwand (vgl. Windows-GUI)

2 Das World Wide Web Multimedia-Dokumentensammlung, Bild und versch. andere Medien Meist codiert in HTML (Hypertext Markup Language) Übertragen mittels HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Dokumente identifiziert durch einen URL - Uniform Resource Locator. Aufbau: <Protokoll>://<Host>.<Domain>[:<Port>]/<Pfad>/<Datei> Beispiel: Dokumente sind durch Hyperlinks miteinander verbunden Nicht nur statische Dateien, sondern auch dynamisch erzeugte Inhalte (akt. Datenbankinhalte) Web-Applikationen 3 Hauptkomponenten des WWW Bei statischen Web-Inhalten (Dateien): Einfache Client--Architektur Innsbruck Request (URL) Hyper Transfer Protocol HTML: Hyper Markup Language Seitenbeschreibungssprache mit Formatierungsfunktionen.jpg 4

3 Hauptkomponenten des WWW Dynamische Web-Inhalte: Nicht in Datei gespeichert, sondern bei Bedarf durch Programm (z.b. DB-Applikation) erzeugt Verschiedene Möglichkeiten: Java-Applet: Das Applikationsprogramm läuft im Client (Browser) Heute verfügbare bieten die Möglichkeit, spezielle Java-Programme auszuführen CGI-Programme: Das Applikationsprogramm läuft im. Dies ist mit vielen gängigen Programmier- und Skript- Sprachen möglich 5 Übersicht Java-Applet Applet: public static void main () { while (...) { }} Hyper Transfer Protocol Java- 6

4 Übersicht Java-Applet Applet: public static void main () { while (...) { executequery(select...) }} JDBC Hyper Transfer Protocol Java- 7 DB- Aufbau Java-Applet Spezielles Java-Programm Eingebunden in eine HTML-Datei (siehe später): <APPLET code= MyApplet.class width=200 height=200> überträgt die Java-Klasse MyApplet in Browser gebunden an rechteckigen Bereich im Dokument Kein main( ), sondern folgende Methoden: public class MyApplet extends Applet { public void init ( ) {...} public void destroy ( ) {...} public void paint (Graphics g) {...} } Kein System.out.println ( ) usw.: Alles muss als GUI implementiert werden Initialisierung (oft Hauptprogramm) Aufräumarbeiten häufige Ausführung 8

5 Eigenschaften Java-Applet Eine vollständige grafische Benutzerschnittstelle muss in Java implementiert werden (komplex) Versionsprobleme mit den JDBC-Treibern: Zwar wird der Treiber grundsätzlich gemeinsam mit dem Java-Programm in den Browser übertragen Oft Konflikte mit vorinstallierten Treibern (IExplorer) Übertragung des Treibers (>1 MByte) kostet sehr viel Zeit, bevor das Applet gestartet werden kann Ressourcenintensives Java-Programm läuft im Client- Rechner Direkte Interaktion mit dem DB- ohne aufwändige Zwischenstufen 9 Übersicht CGI-Programm Formular: Hyper Transfer Protocol Jede Benutzer-Interaktion führt zum Aufruf eines CGI- Programms und zur Erzeugung eines neuen HTML-es Aufruf public static void main () { 10 System.out.println(html); }

6 Übersicht CGI-Programm Formular: Hyper Transfer Protocol Aufruf 11 DB- JDBC public static void main () { executequery(select...) System.out.println(html); } Eigenschaften CGI-Programm Durch die Nutzung von HTML als Seiten- Strukturierungssprache einfache Programmierung Performanz: gut, wenn wenige Benutzer-Interaktionen, weil nur der reine Inhalt in HTML übertragen wird (kein Programm, Treiber usw.) schlecht, wenn viele Benutzer-Interaktionen, weil bei jeder einzelnen Benutzerinteraktion...: Anfrage von Browser an geschickt wird CGI-Programm gestartet wird gesamter HTML- neu erzeugt und vom an den Browser geschickt wird 12

7 Java-Servlets CGI-Programme sind in nahezu allen verbreiteten Programmier- und Skriptsprachen möglich Bei Java-Programmen bedient man sich häufig des Servlet-APIs, das Spezialfunktionen zur Verarbeitung der Ein-/Ausgaben zur Verfügung stellt Außerdem wird bei Servlets das normal übliche Erzeugen eines neuen Prozesses für jede Interaktion vermieden Effizienzvorteil Die Verbindung zur Datenbank muss nicht bei jeder Interaktion neu hergestellt werden 13 Java-Servlets Das Gateway-Programm wird als Unterklasse der Klasse GenericServlet implementiert: import java.io.* ; import javax.servlet.* ; // Paket für Servlets public class MeinServlet extends GenericServlet {... } In dieser Klasse implementiert man: init ( ) Servlet-Initialisierung (z.b. DB-Connect) destroy ( ) Aufräum-Arbeiten (Disconnect) dopost (...) Formular-Verarbeitung (form method=post) doget (...) Formular-Verarbeitung (form method=get) 14

8 Java-Servlets Implementierung der DoGet (...)-Methode: public void doget ( HttpRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, java.io.ioexception {... } Verarbeitung der Formular-Eingaben: String benutzer = req.getparameter ( user ) ; Belegt Variable benutzer mit dem Wert des Eingabefeldes <input name= user...> 15 Java-Servlets Absetzen von Datenbank-Anfragen: Servlet ist ein gewöhnlicher Datenbank-Client, d.h. JDBC-Schnittstelle: stmt = con.createstatement ( ) ; rs = stmt.executequery( select * from emp ) ; oder Embedded SQL (SQLJ) Erzeugen des neuen HTML-Dokuments: Servlet muss die Antwort auf die Anfrage als HTML- Dokument codieren. Den Ausgabestream bekommt man durch den Parameter res der Methode DoGet (...): PrintWriter out = res.getwriter ( ) ; out.println ( <HTML><HEAD>... ) ; 16

9 Probleme bei CGI und Servlets HTTP-Protokoll ist zustandslos: nicht bekannt, ob ein Benutzer eine Seite noch ansieht oder ob er die Site schon verlassen hat. nicht direkt möglich, Variablen-Inhalte über mehrere Interaktionen hin zu verwalten z.b. Name des Benutzers, bei erster Interaktion eingegeben Abhilfe: Solche Informationen werden als versteckte Elemente (hidden) in das HTML-Dokument codiert. Bei der nächsten Interaktion werden diese Werte mit getparameter (...) wieder ermittelt (umständlich) 17