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1 Enterprise Computing Prof. Dr.-Ing. Wilhelm G. Spruth Teil 11 Web Application Server

2 HTTP Servlets Web Application Server

3 Java Ausprägungen Es existieren unterschiedliche Asprägungen von Java, z.b. : Java Java Script Java Applet Java Servlet Java Server Pages Java Bean Enterprise Java Bean (EJB) Alle Ausprägungen von Java erzeugen nach ihrer Compilierung Java Byte Code, der auf einer JVM ausgeführt werden kann. Für Java Script trifft das nicht zu. Deshalb ist ein Java Script Programm auch kein Java Programm. Java Script hat mit Java außer einer ähnlichen Syntax nichts gemeinsam, trotz des (irreführenden) Namens.

4 Emulator Auf einem Rechner mit der Hardware-Architektur x (Host) kann ein Rechner mit der Hardware- Architektur y (Gast) emuliert werden. Beispiele sind: Hercules und FLEX-ES emulieren einen zseries Rechner mit dem z/os Betriebssystem auf einem Intel/AMD Windows oder Linux Rechner. Microsoft VirtualPC emuliert einen Intel/AMD Windows Rechner auf einem (älterem) Apple MAC PowerPC Rechner.(Vorsicht, unter dem gleichen Namen gibt es ein weiteres aber unabhängiges Microsoft Produkt, welches ähnlich wie VMWare arbeitet. Bochs ist ein in C++ geschriebener Open Source Emulator, der die Intel/AMD Architektur auf vielen anderen Plattformen emuliert. Eine Java Virtual Machine wird heute fast immer durch eine Emulation auf einer Pentium, PowerPC oder System z Plattform usw. implementiert. Im Gegensatz zu anderen Emulatoren ist der Leistungsverlust bei der Emulation der JVM Architektur relativ klein, z.b. Faktor 3 im Vergleich zu einem Faktor 15 bei der Emulation der System z Architektur auf einem Intel Processor.

5 Maschinensprache der Java Virtual Machine (JVM) Parallele Ausführung von Java Klassen in der Form von Java Threads Java Virtual Machine Betriebssystem Im Zusammenhamg mit Java ist eine neue Hardware Prozessor Architektur entwickelt worden, vergleichbar zur System z, PowerPC oder Pentium Architektur. Diese Architektur wird als Java Virtual Machine (JVM) Architektur bezeichnet. Wenn Java Quellcode für eine JVM kompiliert wird, entsteht Object Code für die JVM. Dieser Objekt Code wird als Byte Code bezeichnet. Ausführungen für Java in Hardware erfolgen auf speziellen Java-Prozessoren. Dies sind Mikroprozessoren, die Java-Bytecode als Maschinensprache verwenden. Sie wurden jedoch nie in größeren Stückzahlen gebaut. Statt dessen werden JVMs auf anderen Rechner Plattformen emuliert. Die JVM ist ein Emulator, vergleichbar mit Hercules oder XEN.

6 Cobol, PL/1, C++ Java Quellcode Quellcode Java Programmausführung Compiler Compiler Maschinen- Java Code Byte Code Interpreter Maschinen- Code Interpreter JIT Cobol, PL/1 oder C++ Quell Code wird durch einen optimising Compiler in Object Code übersetzt, aus dem nach dem Linking und Loading ausführbarer Maschinencode entsteht. Bei Java erzeugt der Compiler statt dessen platform-unabhängigen Byte Code, der anschließend in einer JVM durch einen Interpreter oder just-intime Compiler ausgeführt wird. Die JVM selbst ist plattformabhängig. Sie ist typischerweise in C++ implementiert. Optimizing Compiler erzeugen für die Ausführung besonders schnellen Maschinencode. Interpreter und Just in Time Compiler (JIT) sind in der Regel deutlich langsamer.

7 Java Source Code System z Object Code Byte Code System z Hardware JVM Unter System z ist die Ausführung sowohl als System zobject Code als auch als Byte Code möglich. In der großen Mehrzahl der Fälle wird die Ausführung als Byte Code gewählt.

8 WEB Browser HTML Das HTML Programm einer Web Seite kann eingebetteten Java Code enthalten. Dieser wird von der JVM des Browsers interpretiert und ausgeführt. Damit ist es z.b. möglich, Bewegungsabläufe in dem Browser Fenster darzustellen. WEB WEB Browser Server WEB Browser Ein Java Applet ist eine Java Klasse, die von einem Web Server herunter geladen wird, und von dem Browser des Klienten ausgeführt wird. Mainframe Installationen setzen Java Applets nur zögernd un ungerne ein. Java und der Web Browser HTML Seiten werden zum Web Browser mit Hilfe des HTTP Protokolls übertragen. Erlaubt die Übertragung selbstbeschreibender Daten. Bei jeder Verbindungsaufnahme müssen Datenformate neu ausgehandelt werden. Beispiele für Schicht 5 Protokolle sind: Telnet, FTP, 3270, HTTP, SOAP, IIOP, RMI/JRMP,...

9 HTML Forms In vielen Fällen ist es wünschendwert, beim Aufruf einer URL zusätzlich Daten an den Server zu senden, die von einem dortigen Programm benutzt werden, um eine Antwort zu erzeugen. HTML Forms sind ein einfache Werkzeuge, mit dem ein Benutzer Daten mit Hilfe des HTTP-Protokolls an einen Server schicken kann. Ein HTML-Form besteht aus einem Code-Block, der mit dem <FORM> Tag anfängt und dem </FORM> Tag aufhört. Eine HTML-Seite kann mehrere Forms enthalten. Der FORM Tag spezifiziert: Die zu benutzende HTTP-Methode. In den meisten Fällen ist dies POST; die Daten werden innerhalb des Bodys der Nachricht übertragen. Die Action. Dies ist meistens die URL, es kann aber auch die Action mit ihrem Namen angegeben werden. Der Typ der MIME-Enkodierung der Daten in der FORM. Der Default ist "application/x-www-formencoded".

10 Beispiel Screen Der Web Server hat soeben die nebenstehend dargestellte HTML Seite gesendet. Nach Eingabe in die Felder Username und Password, sowie klick auf den Submit Button wird eine Get oder Post Nachricht mit den eingegebenen Parametern an den Web Server gesendet: Die hier dargestellte Wiedergabe auf einer HTML Seite erwartet eine Eingabe seitens des Benutzers in den hiefür vorgesehenen Feldern. Die Darstellung wird mit Hilfe eines Form Tags innerhalb des HTML Codes programmiert. Der Code auf der folgenden Seite stellt dies dar.

11 <HTML> <HEAD><TITLE> Login </TITLE> </HEAD> <BODY> <H2>Login to Secure Site</H2> < FORM METHOD=POST ACTION="http://abc.de/servlet/xyz.servlet" > Username: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="username" SIZE="25"><BR> Password: <INPUT TYPE="PASSWORD" NAME="password" SIZE="25"><P> <INPUT TYPE="SUBMIT" VALUE="Submit"> <INPUT TYPE="RESET" VALUE="Clear"> </FORM> </BODY> </HTML> Der FORM Tag spezifiziert: Die zu benutzende HTTP- Methode. Hier ist dies POST; die Daten werden innerhalb des Bodys der Nachricht übertragen. Die Action. Dies ist meistens die URL, es kann aber auch die Action mit ihrem Namen angegeben werden. Der Typ der MIME-Enkodierung der Daten in der FORM. Der Default ist "application/x-wwwform-encoded". HTML Forms HTML Forms sind ein einfache Werkzeuge, mit dem ein Benutzer Daten mit Hilfe des HTTP-Protokolls an einen Server schicken kann. Ein HTML-Form besteht aus einem Code-Block, der mit dem <FORM> Tag anfängt und dem </FORM> Tag aufhört. Eine HTML-Seite kann mehrere Forms enthalten.

12 Login to Secure Site Username: Password: Submit Clear < FORM METHOD=POST ACTION="http://abc.de/servlet/xyz.servlet" > Username: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="username" SIZE="25"><BR> Password: <INPUT TYPE="PASSWORD" NAME="password" SIZE="25"><P> <INPUT TYPE="SUBMIT" VALUE="Submit"> <INPUT TYPE="RESET" VALUE="Clear"> </FORM>

13 Hier ein weiteres Beispiel. Mit Hilfe von Form Tags lassen sich relativ komplexe Eingabeseiten darstellen, die im Browser dargestellt werden und mit Hilfe des http Protokolls an einen Webserver (z.b. Apache) übertragen werden.

14 Die oben dargestellte Seite wird mit dem folgenden HTML Code dargestellt: PostForm.html, Teil 1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"> <HTML> <HEAD> <TITLE>A Sample FORM using POST</TITLE> </HEAD> <BODY BGCOLOR="#FDF5E6"> <H1 ALIGN="CENTER">A Sample FORM using POST</H1>

15 PostForm.html, Teil 2 <BODY BGCOLOR="#FDF5E6"> <H1 ALIGN="CENTER">A Sample FORM using POST</H1> <FORM ACTION="/servlet/hall.ShowParameters" METHOD="POST"> Item Number: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="itemNum"><BR> Quantity: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="quantity"><BR> Price Each: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="price" VALUE="$"><BR> <HR> First Name: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="firstName"><BR> Last Name: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="lastName"><BR> Middle Initial: <INPUT TYPE="TEXT" NAME="initial"><BR> Shipping Address: <TEXTAREA NAME="address" ROWS=3 COLS=40></TEXTAREA><BR>

16 PostForm.html, Teil 3 Credit Card:<BR> <INPUT TYPE="RADIO" NAME="cardType" VALUE="Visa">Visa<BR> <INPUT TYPE="RADIO" NAME="cardType" VALUE="Master Card">Master Card<BR> <INPUT TYPE="RADIO" NAME="cardType" VALUE="Amex">American Express<BR> <INPUT TYPE="RADIO" NAME="cardType" VALUE="Discover">Discover<BR> <INPUT TYPE="RADIO" NAME="cardType" VALUE="Java SmartCard">Java SmartCard<BR> Credit Card Number: <INPUT TYPE="PASSWORD" NAME="cardNum"><BR> Repeat Credit Card Number: <INPUT TYPE="PASSWORD" NAME="cardNum"><BR><BR> <CENTER> <INPUT TYPE="SUBMIT" VALUE="Submit Order"> </CENTER> </FORM> </BODY> </HTML>

17 HTTP Servlets Web Application Server

18 HTTP WEB Browser HTML CGI oder WEB WEB Servlet Browser Server SQL Programm WEB Browser (WEB) Application Server Datenbank Server Dynamischer WEB Seiten Inhalt (1) Der Web Browser kommuniziert mit dem Web Server über das HyperText Transfer Protokoll (HTTP). HTTP ist das ursprüngliche Transport Protocol für das World Wide Web. Auf der Server Seite existiert ein Programm, welches aufgerufen wird und die übertragenen Daten verarbeitet. Dieses kann z.b. Daten aus einer z/os DB2 Datenbank verwenden, um eine dynamische HTML Seite zu erstellen. Hierfür existieren mehrere Alternativen. Die wichtigsten sind: CGI Java Servlet.

19 Common Gateway Interface (CGI) Mit Hilfe einer URL greift ein Browser Klient auf einen Web Server zu. Der Web Server holt die angeforderte Web Seite aus seinem Plattenspeicher und sendet sie an den Klienten. Im einfachsten Fall ist diese Seite statisch, d.h. ihr Inhalt ändert sich nie. Wird ein CGI Programm durch eine URL aufgerufen, so generiert dieses dynamische Seiten in Echtzeit, z.b. indem ein Teil der wiedergegebenen Information aus einer SQL Datenbank abgefragt wird. Die Ausgabe geht in der Regel direkt an den Klienten. Ein CGI Programm kann von innerhalb einer HTML Seite mit Hilfe des FORM tags aufgerufen werden: < FORM METHOD= POST Action= /cgi-bin/xyz.cgi >... </FORM> In diesem Fall kann das CGI Programm Eingabedaten übernehmen, die innerhalb des FORM Tags eingegeben wurden. Damit kann sehr dynamischer Web Seiten Inhalt generiert werden. CGI Programme können in allen auf dem Server verfügbaren Sprachen implementiert werden, z.b. PHP, C/C++, PERL, TCL/CK, Unix Shell Scrip, Visual Basic, REXX, Java, andere.

20 Ausführung eines CGi Programms unter z/os Unix System Services Beispiel: Ein FORM Tag innerhalb einer HTML Seite ruft ein REXX Programm auf einem Web Server auf, das unter Unix System Serves und z/os läuft. Dieses ruft wiederum ein weiteres REXX Programm unter TSO auf.

21 Java im Web-Server (CGI, Servlets) CGI-Programme können in jeder beliebigen Programmier- oder Script-Sprache geschrieben werden, auch in Java. In diesem Fall besteht das CGI-Programm aus einem Shell-Script (Batch-Datei), in dem 1. die Java Virtual Machine aufgerufen wird, 2. die den Bytecode der Java-Applikation interpretiert, etwa in einer der folgenden Formen: java Classname java Classname Parameter java -Dvariable=wert Classname Dies bedeutet, dass bei jedem Aufruf des CGI-Programms die Java Virtual Machine neu gestartet werden muss, was eventuell zu längeren Wartezeiten führen kann.

22 Servlet statt CGI Diesen Nachteil kann man vermeiden, wenn man einen Web-Server verwendet, der die Java Virtual Machine integriert enthält und Java-Programme sofort direkt aufrufen kann (z.b. die neueren Versionen von Apache, Netscape Enterprise Server, Lotus Web Server, und vielen anderen). Diese Java-Programme werden als Servlets bezeichnet. Der Name "Servlet" ist analog zu "Applet" gebildet: So wie Applets von einer Java Virtual Machine innerhalb des Web- Browsers ausgeführt werden, so werden Servlets von einer Java Virtual Machine innerhalb des Web-Servers ausgeführt. Dafür gibt es die Packages javax.servlet und javax.servlet.http sowie ein Java Servlet Development Kit JSDK mit einem ServletRunner zum Testen von Servlets, bevor sie im echten Web-Server eingebaut werden.

23 Servlets (1) Ein Applet Tag, z.b. <APPLET CODE="HelloApplet.class"></APPLET> in einer HTML-Seite bewirkt das Herunterladen des Applet Byte Codes vom Server auf den Klienten, wo der Code ausgeführt wird. Ein Servlet Tag, z.b. <SERVLET CODE="HelloServlet"></SERVLET> in einer HTML-Seite wird auf dem Server ausgeführt.

24 Servlets (2) Java Servlets sind normale Java-Klassen, die auf einem Server innerhalb einer standardisierten Laufzeit-Umgebung, der "Servlet Engine" oder des "Servlet Containers", ablaufen. Der Servlet Container beinhaltet eine normale Java Virtuelle Maschine. o Servlets sind vollwertige Java-Programme; sie verfügen über alle Java APIs, einschließlich JDBC (Java Data Base Connectivity) und SQLJ. Ein Applet kann auf keine Server-seitigen Daten zugreifen. o Im Gegensatz zu CGI erfordert das Java Servlet nur "Light Weight Context Switches". Daraus resultiert ein deutlich besseres Leistungsverhalten. o Da das Servlet im Hauptspeicher verbleibt, können Verbindungen (Connections) zur Datenbank offen gehalten werden. Ein Servlet kann einen gemeinsamen Vorrat an Datenbankverbindungen verwalten, und diesen je nach Bedarf einzelnen Concurrent- Benutzern zuordnen. o Leistungsfähiges Fehler- und Type-Checking.

25 HTML WEB Browser JDBC WEB WEB Java Browser Server Servlet SQL WEB Browser (WEB) Application Server Datenbank Server Dynamischer WEB Seiten Inhalt (2) Im Gegensatz zu CGI erfordert das Java Servlet nur light weight Context Switches. Daher deutlich besseres Leistungsverhalten. Servlets verfügen über alle Java API s, einschließlich JDBC (Java Data Base Connectivity). Java Server Pages (JSP) sind eine Erweiterung der Servlet API. Verwenden in Java geschriebene XML - ähnliche Tags und Scriplets.

26 Ein Aufruf des Servlets durch eine HTML Seite könnte wie folgt aussehen: <HTML> <HEAD> <TITLE>A Simple Servlet Program</TITLE> </HEAD> <BODY> The current date and time is:<br> <SERVLET CODE=Servlet01> </SERVLET> <BR> The date and time in 120 days will be:<br> <SERVLET CODE=Servlet01> <PARAM NAME=days VALUE=120> </SERVLET> </BODY> </HTML> und dieses Ergebnis produzieren: The current date and time is: 07-Jan-06 6:53:12 PM The date and time in 120 days will be: 07-May-06 7:53:12 PM

27 the HTML code <FORM METHOD=GET ACTION="/servlet/HelloWorld"> will always invoke a servlet named HelloWorld -- provided, of course, that (1) the Web server being used supports servlets and (2) a "Hello World" a servlet actually exists in the directory in which servlets are stored on your Web server.

28 Web Server Servlet Container Prozess Servlet Instanzen Thread 1 Thread 2 Servlet Instanz Es existiert nur eine einzige Instanz des Servlets. Web Application Server Servlet Instanzen und Threads Das Servlet verfügt über mehrfache Threads in der JVM, die mehrere Klienten Requests gleichzeitig befriedigen können. Servlets werden dynamisch geladen, wenn sie erstmalig angefordert werden, oder statisch geladen beim Hochfahren des Servlet Containers.

29 FF..FF CGI CGI CGI CGI Main Request 1 Request 2 Request 3 andere Thread Thread Thread Thread Prozesse Servlet Ansatz CGI Programme laufen typischerweise in getrennten Adressenräumen Kernel CGI Ansatz Ein Servlet kann mit Hilfe von Threads innerhalb der gleichen JVM mehrere Anfragen parallel bearbeiten. FF..FF T h r e a d 1 T h r e a d 2 T h r e a d 3 Servlet Engine andere Prozesse Ein Servlet kann über ein Session Objekt verfügen, welches Session Information über mehrfache Zugriffe verwaltet Ein Servlet kann einen Pool von Data Base Connections verwalten und eine Data Base Connection über Zugriffsgrenzen aufrechterhalten. Kernel OO..OO

30 Servlet Container Servlets laufen in einer Servlet-spezifischen Laufzeitumgebung, die auch als Container oder Servlet Engine bezeichnet wird. Diese verbessert u.a. die Servlet-Ausführungszeit und stellen dem Programmierer vorgefertigte Strukturen zur Verfügung. Servlet Container haben keine Transactions-, Persistence- und Sicherheitseigenschaften. Ein Servlet Container ist ein Programm, das Requests für Servlets und Java Server Pages (JSP) behandelt. Der Servlet Container ist verantwortlich für: Erstellung von Servlet-Instanzen, Initialisierung von Servlets, Dispatching von Requests, Verwaltung des Servlet-Kontextes für die Nutzung durch die Web-Anwendungen. Eine Java Klasse erbt mit Hilfe von extends HttpServlet die Servlet Eigenschaften.

31 import java.io.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class HalloWeltServlet extends HttpServlet { public final static String message = "<html>\n" + "<head><title>hallo Welt</title></head>\n" + "<body>\n" + "<h1>hallo Welt</h1>\n" + "</body></html>\n"; public void init() { System.out.println("In HalloWeltServlet init"); } public void destroy() { System.out.println("In HalloWeltServlet destroy"); } Beispiel: HalloWeltServlet.java Die Methode service ist für die Bearbeitung des Servlet Aufrufs zuständig. } public void service(servletrequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException { PrintWriter out = res.getwriter(); out.println(message); }

32 Servlet Life Cycle Dargestellt ist der Lebenszyklus eines Servlets. Das Servlett wird gestartet, der Code wird in die JVM geladen und initialisiert. Danach ist das Servlet in der Lage, Anfragen entgegenzunehmen und zu beantworten. Wenn nicht mehr benötigt, wird das Servlet destroyed.

33

34 Servlet (1) Ein Servlet besitzt einen genau definierten Lebenszyklus, dessen Ablauf vom Servlet Container gesteuert und überwacht wird. Im wesentlichen wird dieser Zyklus durch die Methoden des API ausgedrückt. Dabei muss jedes Servlet das javax.servlet.servlet Interface direkt, oder indirekt über die abstrakten Klassen GenericServlet oder HttpServlet, implementiert haben. Die 3 wichtigsten Methoden dieser Interfaces sind: init() service() destroy() Wird ein Servlet benötigt, welches noch nie verwendet wurde, so muss dieses vom Servletc zuerst referenziert werden. Das heißt, der Container lädt das Servlet dynamisch in den Speicher. Dabei gibt es zwei Varianten, wann ein Servlet geladen wird. 1. Das Servlet wird beim Starten des Servers schon geladen und steht von Beginn an im Speicher zur Verfügung. 2. Der Servlet Container lädt das Servlet in den Speicher wenn eine HTTP Anfrage an eine URL gestellt wird. Dieser weiß, welches Servlet an diese URL gebunden ist und lädt das entsprechende Servlet. Dieser Vorgang wird jedoch nur bei der ersten Anfrage durchgeführt. Bevor ein Servlet für die Verwendung zur Verfügung steht, muss es initialisiert werden. Dies geschieht mit der Methode init(). Dabei wird dem Servlet ein Objekt von Typ ServletConfig übergeben. Mit diesem Objekt kann das Servlet per Name auf Initialisierungsdaten der Webapplikation zugreifen. Konnte das Servlet ordnungsgemäß initialisiert werden, steht es nun bereit, einen HTTP Request entgegenzunehmen. Damit dies geschehen kann, wird vom Servlet Container die Methode service() aufgerufen. Dieser Methode wird das HTTP Request Objekt und das HTTP Response Objekt als Parameter übergeben. Ein Servlet kann während der Bearbeitung einer Anfrage entweder eine ServletException oder eine UnavailableException verursachen.

35 Servlet (2) Eine ServletException tritt dann auf, wenn ein Fehler bei der Bearbeitung der HTTP Anfrage aufgetreten ist. Der Servlet Container hat nun zu entscheiden, ob die Verarbeitung eines Request abgebrochen oder erneut gestartet wird. Eine UnavailableException signalisiert, dass das Servlet im Moment nicht in der Lage ist einen HTTP-Request entgegen zu nehmen. Dabei unterscheidet man zwischen 2 Varianten, permanent und vorübergehend. Bei der ersten Variante ist ein Fehler aufgetreten, der es für das Servlet unmöglich macht jemals wieder einen HTTP Request zu bearbeiten. Der Servlet Container hat nun die Aufgabe die Methode service() zu beenden und das Servlet aus dem Adreßraum zu entfernen. Im zweiten Fall wird dem Servlet Container gezeigt, dass er für die Zeit dieses Zustandes dem Servlet keine Anfrage mehr zuordnen soll. Jeder Request der in dieser Zeit abgelehnt wird, muss mit einem SERVICE UNAVAILABLE (503) Response beantwortet werden. Bevor ein Servlet aus dem Adressraum entfernt werden soll, muss vorher die Methode destroy() auf-gerufen werden. Diese Methode gibt dem Servlet die Chance alle Ressourcen, die vom Servlet genutzt wurden, frei zu gehen. Dabei kann es sich zum Beispiel um Datenbankverbindungen oder Hintergrund Threads handeln. Nachdem alle Aufräumarbeiten beendet worden sind, kann der Speicherbereich freigegeben werden und die Referenz auf das Servlet fallen gelassen werden. Trotz der ausgesprochen guten Fähigkeiten der Servlets, gibt es dennoch ein herausragendes Defizit. Servlets genügen leider nicht der Anforderung Information und Darstellung ordentlich zu trennen. Darum war man bestrebt, eine Technologie, aufbauend auf Servlets, zu entwickeln, die diese Vorgabe gerecht wird. Aus diesen Überlegungen heraus entstanden JSPs mit ihren Tag Libraries.

36 Java Server Pages (JSP) Java Server Pages sind in der Java Programmiersprache geschrieben. Eine JSP ist in Wirklichkeit eine andere Darstellungsform eines Servlets. JSPs benutzen XML-artige Tags und Scripletsum die Logik zu kapseln, die den Inhalt der Seite generiert. Alternativ kann die Anwendungslogik woanders liegen, und die Java Server Page greift hierauf mit den Tags und Scriplets zu. Dies ermöglicht eine Trennung der Seiten-Logik vom Seitenentwurf und der Seitenwiedergabe.

37 Java Server Pages JSP Java Server Pages sind im Aufbau vergleichbar mit HTML-Dokumenten. Sie bestehen jedoch aus zwei Teilen, einem HTML Text sowie beliebig vielen, darin eingebetteten Anweisungen an den JSP Server. Zum Einfügen von JSP Anweisungen dienen spezielle Tags, die den aus HTML bekannten Tags gleichen. HTML Tags behalten ihre normale Funktion und dienen auch hier dem Formatieren des anzuzeigenden Dokuments. Im Gegensatz zu HTML Tags haben JSP Tags nicht immer direkten Einfluss auf die Ausgabe. Sie werden nicht zum Client gesandt und machen sich nur durch Seiteneffekte serverseitig ausgeführter Aktionen bemerkbar. Der Hauptzweck dieser Aktionen besteht im Allgemeinen in der Umsetzung einer Anwendungslogik. Zu den am häufigsten benötigten Aktionen gehören Datenbankoperationen, wie das Auslesen oder Einfügen von Datensätzen oder die Prüfung von Zugangsberechtigungen. Um Wünsche des Benutzers berücksichtigen zu können, ist es für ein serverseitig ausgeführtes Programm notwendig, Daten vom Client zu erhalten. Die zur Datenaufnahme notwendige Funktionalität wird bereits durch die Seitenbeschreibungssprache HTML zur Verfügung gestellt. Anfragen aus HTML - Dokumenten heraus können mit Hilfe von Formularen generiert werden. Das dazu verwendete <form> Tag erhält als Zielanwendung die URL einer JSP Anwendung. Diese kann wiederum alle im Formular enthaltenen Daten direkt übernehmen, verarbeiten und daraus eine passende Antwort generieren.

38 Einfache Java Server Page (1) Den folgenden Text in einer Datei mit der.jsp extension im JSP directory speichern und mit einem Browser ansehen: <html> <head> <title>jsp Example </title> </head> <body> Hello! The time is now <%= new java.util.date() %> </body> </html> Die Zeichenfolgen <%= und %> schließen Java Epressions ein. Diese werden zur Run Time ausgewertet. Bei jedem Reload der HTML Seite in den Browser wird die gültige Zeit wiedergegeben. Normalerweise enthält dieses Java Programm eine komplexere Präsentationslogik.

39 Web Server Request JSP HTML + JSP Java Quellcode Parser Quellcode Eine Java Server Page ist in Wirklichkeit lediglich eine andere Darstellungsform eines Servlets. Result Web Page (HTML) JSP Java Servlet Compiler Beim Aufruf einer JSP extrahiert ein Parser den Java Code aus der JSP. Dieser wird anschließend wie ein Servlet behandelt und ausgeführt. Java Server Page (JSP) 1. Der Web Browser sendet eine Request an die JSP Seite. 2. Die JSP Engine parses den Inhalt der JSP File. Sie erstellt temporären Servlet Quellcode basierend auf dem Inhalt der JSP. 3. Der Servlet Quellcode wird durch den Java Compiler in eine Servlet Class File übersetzt. 4. Das Servlet wird instantiated. Die init and service Methoden des Servlets werden aufgerufen; die Servlet Logic wird ausgeführt. 5. Die Kombination von statischem HTML, kombiniert mit den dynamischen Elementen spezifiziert in der ursprünglichen JSP Definition, geht an den Web Browser zurück durch den Output Stream des Servlet Response Objektes.

40 Web Server Browser Request Servlet Container Servlet Interaktion Servlet - JSP In der Praxis ist es eher selten, dass eine JSP direkt aufgerufen wird. Response Call Page Java Server Page In der Regel wird ein Servlet aufgerufen, welches wiederum eine JSP aufruft. Web Application Server

41 Eine normale URL ruft eine HTML Seite auf. Beispiel Statt dessen ist es möglich, ein Servlet direkt aufzurufen oder auch eine Java Server Page

42 HTTP Servlets Web Application Server

43 The Application Server was originally thought of as an extension to a Web server, consisting of 2 main components: A plugin for the Web server (HTTP Server) that will pass the request to the actual Application Server, and The Application Server itself

44 Web Server plugin usually runs as a separate process either on the same machine as the web server or on a different machine. Application Server uses a Java environment to run the executables. Needs a Java runtime environment (JRE) or Software Development kit (SDK) Key element is Java virtual machine (JVM), the interpretive runtime. The Application Server runs components as threads in the Application Server.

45 HTTP Server plugin This plugin is usually a.dll or.so file It is included in the webserver's configuration file as a plugin (Service statement on z/os) It usually has it's own configuration, located in a file or some other location. It runs just like an API application in the HTTP server, but the vendor you get it from should support any problems. Performs some very specific functions for the Application Server, as an example 1. Load balancing across multiple Application Servers 2. Enforcing Server affinity 3. Routing requests based on URL

46 Web Application Server Plattform für die Ausführung von Java Servlets, Java Server Pages und EJBs BEA Web Logic IBM WebSphere verfügbar auf allen Plattformen Windows, Unix, Linux, z/os Deutlich mehr als die Hälfte aller in der Wirtschaft eingesetzten Web Application Server. Verwenden die Firmen-eigenen Transaktionsmonitore: Tuxedo, CICS Der SAP Netweaver Web Application Server wird in der Regel in Verbindung mit SAP Software Komponenten eingesetzt. Microsoft Dotnet Alternative Während Web Application Server ursprünglich nur Java Code verarbeiten konnten, werden heute alle gängigen Programmiersprachen unterstützt, spezifisch also auch Cobol, PL/1 und C++.

47 Web Application Server Public Domain Web Application Server sind: JBOSS, Tomcat (Produkte von Red Head) Geronimo der Apache Foundation JBOSS und Geronimo liegen bezüglich ihrer Funktionalität weit hinter WebLogik, WebSpere oder Netweaver.

48 Datenbank- Präsen- Business Prozess tation Logic z.b. Oracle, Logik DB2 Anwendungs- Prozess PC Registrierkasse Geldausgabeautomat Web Application Server Web Application Server sind Software Produkte, die eine Laufzeitumgebung für Anwendungsprozesse zur Verfügung stellen. Sie unterstützen Techniken wie CORBA, HTTP, Enterprise Java Beans (EJB) und Programmiersprachen wie Java, Perl, C++ und fassen mehrere, bisher getrennt erhältliche Middleware Produkte, zu einem Paket zusammen. Web Application Server bieten dem Systemadministrator eine integrierte Bedienoberfläche, mit der die verschiedenen und Services installiert und verwaltet werden können. Durch die Zusammenfassung mehrerer bisher getrennter Middleware Funktionalitäten bilden Application Server das Bindeglied zwischen den Clients auf der einen Seite, die über HTTP und/oder IIOP mit dem Web Application Server kommunizieren, und der Datenbank auf der anderen Seite, mit der der Web Application Server mit Hilfe proprietärer Datenbankschnittstellen oder offener Standards wie ODBC / JDBC kommuniziert.

49 Web Application Server Ein sauber strukturierter Anwendungsprozess besteht aus zwei Teilen: Business Logic (Anwendungslogik) verarbeitet die Eingabedaten des Endbenutzers und erzeugt Ausgabedaten für den Endbenutzer, z.b. in der Form einer wenig strukturierten Zeichenkette (oft als Unit Record bezeichnet. Business Logik ist der Teil, in dem Berechnungen erfolgen und Daten in einer Datenbank gelesen/geschrieben werden. Business Logik wird in Sprachen wie C, C++, COBOL, PL/1, Java usw. geschrieben. Präsentationslogik ist der Teil, in dem die Ergebnisse der Berechnungen so aufgearbeitet werden, daß sie dem Benutzer in einer ansprechenden Art auf dem Bildschirm dargestellt werden können. Präsentations- Logik formt die rohen Ausgabedaten in eine für den Endbenutzer gefällige Form um, z.b. in Form einer grafischen Darstellung. Unterschiedliche Klienten können die gleiche Busiess Logik benutzen um mit unterschiedlicher Präsentationslogik die Ausgabedaten unterschiedlich darzustellen. Für die Präsentations - Logik gibt es viele Möglichkeiten. Die modernste Alternative benutzt Java Server Pages und einen Web Application Server um den Bildschirminhalt innerhalb eines Web Browsers darzustellen. Die älteste (und einfachste) Alternative verwendet das CICS BMS (Basic Mapping Support) Subsystem. BMS Programme werden in der BMS Sprache geschrieben.

50 Java Beans Unter Java Beans ("Kaffeebohnen") versteht man kleine Java-Programme (Klassen) mit festgelegten Konventionen für die Schnittstellen, die eine Wiederverwendung in mehreren Anwendungen (Applikationen, Servlets und Applets) ermöglichen, ähnlich wie bei Unterprogramm-Bibliotheken in anderen Programmiersprachen. Dies ist vor allem im Hinblick auf das Software-Engineering von komplexen Programmsystemen interessant. Dafür gibt es ein eigenes Beans Development Kit BDK, das man zusätzlich zum JDK installieren kann, und ein Package java.beans, das ab Version 1.1 im JDK enthalten ist, JavaBeans sind ein Objektorientiertes Java Komponenten Modell, JavaBeans sind Java binary parts. Sie werden häufig für visuelle Komponenten eingesetzt (etwa Buttons und Scrollbalken) Hauptmerkmale der Java Beans sind: Properties (Eigenschaften, z.b. get und set) Methoden und Events (Ereignisse) Namens Konventionen Introspection (BeanInfo Klasse)

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