Oracle Application Express Ein Überblick. Oracle White Paper März 2006

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1 Oracle Application Express Ein Überblick Oracle White Paper März 2006

2 Oracle Application Express Ein Überblick Einführung... 3 Architektur... 3 Application Express Konzepte... 4 Workspaces... 4 Anwendungen... 5 Arbeiten mit Datenbankobjekten: SQL Workshop... 5 Datenimport... 6 Erstellen einer Application Express AnweNdung... 7 Berichte... 8 Formulare... 9 Diagramme Layout-Gestaltung mit Themes und Templates Import und Export von Daten und Anwendungen Übersetzung von Anwendungen Benutzer- und Sicherheitskonzept Administration Integration in die IT-Landschaft Zusammenfassung Oracle Application Express Ein Überblick Seite 2

3 Oracle Application Express Ein Überblick EINFÜHRUNG In fast allen Unternehmen und Behörden sind Informationsquellen wie Arbeitsblätter, Desktop-Datenbanken oder selbst geschriebene Anwendungen im Einsatz. Dies hat eine Vielzahl von Informationsinseln auf den unterschiedlichsten Plattformen zur Folge. Diese Lösungen sind häufig historisch gewachsen, nutzen eigene Sicherheitsmechanismen, müssen separat gesichert und mit hohem Aufwand aktuell gehalten werden. Oft sind diese Lösungen an eine bestimmte Plattform gebunden, schlecht in Unternehmenslösungen integriert und wenig bis gar nicht skalierbar. An dieser Stelle setzt Oracle Application Express (früherer Name: HTML DB) an. Mit Application Express können datenbankgestützte Anwendungen schnell und einfach entwickelt und im Intranet oder Internet verfügbar gemacht werden. Für Entwicklung und Nutzung der Anwendungen reicht ein normaler Web-Browser aus; Software-Verteilung ist nicht mehr nötig. Die Anwendung und deren Daten liegen in einer zentralen Oracle-Datenbank. So kombiniert Application Express die einfache Bedienung und hohe Produktivität in der Entwicklung mit der Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit einer zentralen Oracle-Datenbank. ARCHITEKTUR Anwendungen werden mit Application Express deklarativ erstellt. Mit Hilfe von Assistenten werden die Inhalte und Merkmale der Anwendungen definiert. Diese Definitionen werden im Application Express-Repository gespeichert. Es wird dabei kein Code für die Anwendung generiert. Vielmehr werden die Seiten der Anwendung anhand der Informationen im Repository zur Laufzeit generiert. Die Architektur von Application Express ist schlank gehalten. Sie besteht aus einer Oracle-Datenbank und dem Oracle HTTP Server (Apache). Oracle Application Express Ein Überblick Seite 3

4 Abb. 1: Architektur von Oracle Application Express Der Oracle HTTP Server (Apache) ist mit einem zusätzlichen Modul (mod_plsql) ausgestattet, welches Application Express für den Browser zugänglich macht. Die Application Express-Entwicklungsumgebung läuft wie die damit erstellten Anwendungen vollständig innerhalb der Datenbank ab, wobei die Versionen ab unterstützt werden. So stehen alle Möglichkeiten der Datenbank auch für Application Express-Anwendungen zur Verfügung. Neben vielen anderen sind dies: Volltextsuche mit Oracle TEXT XML-Verarbeitung mit der Oracle XML DB Mandantenfähigkeit mit Oracle Virtual Private Database Geodatenverwaltung mit Oracle Spatial APPLICATION EXPRESS KONZEPTE Workspaces Workspaces garantieren ein wichtiges Designziel von Application Express, die Flexibilität bei der Entwicklung von Anwendungen. Ein Workspace ist ein autonomer Bereich innerhalb von Application Express mit eigener Benutzerverwaltung. Workspaces werden vom Application Express-Administrator auf Antrag bereitgestellt. Danach kann der Eigentümer seinen Workspace selbstständig administrieren, also neue Benutzerkonten einrichten und Privilegien innerhalb dieses Workspace vergeben. Der Application Express-Administrator muss nur dann aktiv werden, wenn Workspaces erweitert oder gelöscht werden sollen. Ein Workspace wird mit einem Datenbankschema, welches normalerweise bei Erstellung des Workspace angelegt wird, verknüpft. Entwickler können ihre Tabellen oder andere Datenbankobjekte in diesem Schema anlegen. Die Anwendungen im Workspace greifen dann auf diese Objekte zu. Das Oracle Application Express Ein Überblick Seite 4

5 Datenbankschema muss jedoch nicht zwingend neu angelegt werden, die Verknüpfung mit einem bestehenden Datenbankschema ist ebenso möglich wie die Zuordnung mehrerer Datenbankschemas zu einem Workspace. So können bei Bedarf mehrere Workspaces auf den gleichen Daten arbeiten. Anwendungen Ein Application Express-Workspace kann mehrere Anwendungen beinhalten. Eine Anwendung wird vom Eigentümer oder von einem anderen Nutzer mit Entwicklerprivileg erstellt. Eine Anwendung besteht aus mehreren Seiten; diese enthalten die einzelnen Komponenten. Typische Anwendungskomponenten sind Berichte, Baumstrukturen, Formulare oder Grafiken. Abb. 2: Application Express Konzepte ARBEITEN MIT DATENBANKOBJEKTEN: SQL WORKSHOP Datenbankobjekte wie Tabellen, Prozeduren, Trigger oder andere können mit dem Objekt Browser im SQL Workshop erstellt, betrachtet und bearbeitet werden. Abb. 3: SQL Workshop: Object Browser Oracle Application Express Ein Überblick Seite 5

6 Zum Bearbeiten von PL/SQL steht ein in Application Express integrierter Editor zur Verfügung. Funktionen wie Find & Replace, Undo oder Kompilieren des PL/SQL-Codes stehen hier zur Verfügung direkt im Browser. Auch für diesen Editor wird keine zusätzliche Client-Software benötigt. Abb. 4: PL/SQL-Editor im SQL Workshop DATENIMPORT Die Entwicklung einer Anwendung beginnt normalerweise mit dem Laden eines Datenbestandes, der meist als kommaseparierte Datei oder als XML-Dokument vorliegt. Dieser Datenimport erfolgt mit dem SQL Workshop. Abb. 5: Daten importieren mit Copy & Paste Oracle Application Express Ein Überblick Seite 6

7 Kleine Datenmengen können per Copy & Paste in Application Express übernommen werden, für größere Dateien steht ein Datei-Upload bereit. Wenn die Datenmengen extrem groß werden, sollte mit dem Administrator der Datenbank ein geeigneter Weg (SQL*Loader) gefunden werden. Die hochgeladenen Daten werden auf eine Tabellenstruktur abgebildet. Der Entwickler hat nun die Möglichkeit, den Datenimport zu konfigurieren. So können die Namen und Datentypen der Tabellenspalten geändert oder Formatmasken für den Datenimport hinterlegt werden. Abb. 6: Import -Konfiguration Die Verwaltung des für die Tabelle wichtigen Primärschlüssels übernimmt Application Express automatisch der Entwickler legt nur fest, ob eine neue oder eine bestehende Spalte als Schlüsselspalte dienen soll. Zum Generieren der eindeutigen Schlüssel werden die in der Oracle-Datenbank eigens für diesen Zweck vorhandenen Sequences genutzt. ERSTELLEN EINER APPLICATION EXPRESS ANWENDUNG Bei der Erstellung von Application Express-Anwendungen wird der Entwickler von Assistenten unterstützt. Einmal gemachte Angaben können als Design Model gespeichert werden mit Application Express kann so auch komponentenorientiert entwickelt werden. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 7

8 Abb. 7: Anwendungsseiten zusammenstellen Application Express bietet viele vorgefertigte Anwendungskomponenten an. Dem erfahrenen Datenbankentwickler erlaubt Application Express auch die Hinterlegung von eigenem Java- oder PL/SQL-Code und so die Erfüllung auch ausgefallenster Anforderungen. Berichte Abb. 8: Einen Bericht mit dem Query Builder erstellen Berichte zeigen die Inhalte von Datenbanktabellen auf einer Seite der Anwendung an. Funktionen wie Blättern im Bericht oder automatisches Sortieren bei Klick auf eine Spaltenüberschrift bietet Application Express standardmäßig an. Der Bericht kann mit Hilfe des Query Builder bequem grafisch zusammengestellt werden. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 8

9 Formulare Die gebräuchlichste Form eines Formulars ist das tabellenbasierte Formular. Für jede Tabellenspalte wird ein Eingabefeld erstellt. Neben einfachen Textfeldern bietet Application Express eine große Auswahl an Formularelementen an, darunter Auswahllisten, Mini-Kalender für die Datumsauswahl, spezielle Eingabefenster für HTML-Dokumente und vieles mehr. Abb. 9: Formulare zur Anwendung hinzufügen Das spezielle Master-Detail Formular basiert auf zwei Tabellen, wird vollautomatisch erzeugt und erlaubt die gleichzeitige Navigation durch Master und Detail. Abb. 10: Fertiges Master-Detail Formular Oracle Application Express Ein Überblick Seite 9

10 Jedes Eingabefeld kann mit Gültigkeitsbedingungen versehen werden. Besonders nützlich erweisen sich hier die mit der Oracle Database 10g eingeführten Regulären Ausdrücke. Diese werden von Application Express bereits unterstützt; insofern können auch komplexere Prüfungen elegant und ohne großen Codier-Aufwand gelöst werden. Abb. 11: Eingabeprüfung mit regulären Ausdrücken Diagramme Mit Application Express können Diagramme auf sehr einfachem Weg in die Anwendung integriert werden. Grundlage ist dabei lediglich eine SQL-Abfrage; zur Erstellung dieser Abfrage steht ein eigener Assistent oder der weiter oben beschriebene Query Builder zur Verfügung. Abb. 12: Diagramme mit Application Express Oracle Application Express Ein Überblick Seite 10

11 Ein Diagramm kann als SVG- (Scalable Vector Graphics) oder als einfaches HTML-Diagramm erstellt werden. SVG-Diagramme erfordern ein Plug-In im Browser, sie erlauben im Gegenzug jedoch eine sehr große Auswahl an Diagrammtypen. Neben einfachen Balkendiagrammen sind auch gestapelte Balkendiagramme, Kreis- oder Liniendiagramme möglich. Der Aufwand zur Implementierung von Diagrammen wird so erheblich reduziert; die Aufgabe des Entwicklers beschränkt sich auf die Bereitstellung der Abfrage und die Festlegung von Details wie Farben, Größe oder Legende des Diagramms. LAYOUT-GESTALTUNG MIT THEMES UND TEMPLATES Die Darstellung der Application Express-Anwendungen ist vollständig durch Themes und Templates getrieben. Das Aussehen einer Seite wird im Template hinterlegt. So ermöglicht Application Express die Trennung zwischen Definition und Layout der Komponenten. Abb. 13: Application Express Themes Zusammengehörende Templates bilden ein Theme. Durch Austauschen des Themes wird das Look & Feel der Anwendung auf einen Klick vollständig gewechselt. Allein der Entwickler eines Templates entscheidet, wo Elemente wie Menüs oder Reiterkarten in der Anwendung erscheinen. So können Reiterkarten durchaus auch senkrecht angeordnet oder links erscheinen. Die mitgelieferten Themes und Templates dienen als Ausgangspunkt zur Erstellung von Anwendungen und zur Definition eigener Templates. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 11

12 IMPORT UND EXPORT VON DATEN UND ANWENDUNGEN Application Express bietet Import bzw. Export Funktionalität für die entwickelten Anwendungen an. Anwendungen, die auf einem System erstellt wurden, lassen sich so in ein anderes übertragen. Die einzige Voraussetzung ist eine Application Express-Installation auf dem Zielsystem. Abb. 14: Export / Import von Application Express-Anwendungen Beim Export trennt Application Express zwischen Daten und Anwendungsdefinitionen. Zum Export und Import der Tabellen und der darin enthaltenen Daten können die dem DBA bekannten Werkzeuge wie bspw. die Oracle10g Data Pump herangezogen werden. ÜBERSETZUNG VON ANWENDUNGEN Abb. 15: Anwendungen übersetzen Oracle Application Express Ein Überblick Seite 12

13 Application Express macht es recht einfach, Anwendungen zu internationalisieren. Grundsätzlich wird eine Anwendung zunächst in der Primärsprache erstellt. Entscheidet man sich nun, eine zweite Sprache zu unterstützen, so werden zunächst alle Zeichenketten in eine XML-Datei exportiert. Dabei wird das für Übersetzungen übliche XLIFF-Format verwendet. Die XML-Datei kann nun mit beliebigen Werkzeugen bearbeitet und übersetzt werden. Anschließend wird die Datei mit den Übersetzungen einfach wieder hochgeladen. Abb. 16: Sprachwahl im Browser Die Anwender wählen ihre Sprache bequem über die Language Preference im Browser aus. Wenn für die gewählte Sprache eine Übersetzung existiert, wird diese verwendet. Auch die Application Express-Entwicklungsumgebung ist in mehrere Sprachen übersetzt; die Sprachen stehen zur Verfügung, sobald sie vom Administrator installiert wurden. BENUTZER- UND SICHERHEITSKONZEPT Das Benutzerkonzept für Application Express-Anwendungen ist offen gestaltet. Wie weiter oben beschrieben, sind die Workspaces autonom; jeder Workspace hat also einen oder mehrere Administratoren, Entwickler oder einfache Benutzer. Selbstverständlich sind die Benutzernamen nur innerhalb eines Workspace eindeutig; der Benutzer ADMIN kann also durchaus in mehreren Workspaces vergeben werden. Die Benutzer eines Workspace haben Zugriff auf alle Anwendungen dieses Workspace. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 13

14 Wenn ein zusätzlicher Benutzer angelegt wird, entsteht kein neues Datenbankschema; die Benutzer werden allein im Application Express-Repository verwaltet. Eine Datenbanksitzung für Application Express wird normalerweise unter dem niedrig privilegierten Benutzerkonto HTMLDB_PUBLIC_USER aufgebaut. Abb. 17: Benutzerkonto für Application Express-Workspace neu anlegen Anwendungen innerhalb eines Workspace können mit verschiedensten Anmeldeverfahren ausgestattet werden. So ist neben der standardmäßig aktiven Application Express-Benutzerverwaltung auch die Authentifizierung durch einen LDAP-Server oder durch ein selbstgeschriebenes Anmeldemodul nutzbar. Selbstverständlich kann eine Anwendung auch als öffentlich deklariert werden, dann wird kein Anmeldefenster angezeigt. Abb. 18: LDAP-Server zur Authentifizierung der Benutzer einrichten. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 14

15 Zu jeder Region in einer Application Express-Anwendung kann der Entwickler ein Autorisierungsschema festlegen. Wenn das Autorisierungsschema erfüllt ist, wird die Region angezeigt. Wie ein Autorisierungsschema geprüft wird, bleibt dem Anwendungsentwickler überlassen. Er kann aus vorgefertigten Schemata wählen oder mit SQL bzw. PL/SQL eigene Logik, die den gewünschten Test durchführt, implementieren. Auch hier ist die Einbindung bereits vorhandener Autorisierungskonzepte sehr einfach. Abb. 19: Autorisierungsschema für eine Region festlegen Neben den Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen bietet Application Express auch gegen böswillige Angriffe durch unberechtigte Benutzer umfassende Sicherheit. So können Angriffe durch manipulierte URL s durch Aktivieren der Session State Security abgewehrt werden. Die Kommunikation zwischen Web-Brwoser, Application Express und der darunterliegenden Datenbank lässt sich durch Verwendung der Secure Sockets Layer (SSL) absichern. Vollständig wird das Sicherheitskonzept durch die transparente Verschlüsselung der Daten auf Tabellenebene (Transparent Data Encryption), welches mit der Advanced Security Option der Oracle Database 10g Release 2 möglich ist. ADMINISTRATION Die hohe Flexibilität der Anwender ist, wie weiter vorne bereits beschrieben, wesentliches Designziel von Application Express. Insofern administriert der Eigentümer seinen Workspace selbst. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 15

16 Der Application Express-Administrator muss nur dann aktiv werden, wenn ein Workspace erweitert werden soll oder der Server als Ganzes betroffen ist. Dies ist beispielsweise bei globalen Einstellungen zum -Versand der Fall. Abb. 20: Arbeitsbereich des Application Express-Administrators INTEGRATION IN DIE IT-LANDSCHAFT Die Daten einer Application Express-Anwendung liegen in Tabellen in der Oracle- Datenbank; die Anwendung selbst läuft vollständig in der Datenbank ab. Daher ist es ein Leichtes, Application Express-Anwendungen mit bestehenden Daten oder Anwendungen zu integrieren. So können bereits bestehende Tabellen durch einfaches Anlegen von Public Synonyms und Erteilen der notwendigen Privilegien zur Verfügung gestellt werden. Dies ist auch über Datenbankgrenzen hinweg denkbar. Mit Datenbank- Links sind Tabellen in einer entfernten Datenbank genauso erreichbar wie lokale. Abb. 21: Integration von Application Express in die IT-Landschaft Oracle Application Express Ein Überblick Seite 16

17 Daneben sind natürlich auch asynchrone Wege denkbar. So könnten Tabellen aus einem Produktivsystem in regelmäßigen Abständen auf den Application Express- Server repliziert werden. Auch bereits bestehende Geschäftslogik in PL/SQL oder Java kann problemlos genutzt werden. Der Code kann entweder in Application Express selbst ablaufen oder über die Web Service-Schnittstelle in anderen Systemen aufgerufen werden. So kann selbst Geschäftslogik, die bspw. mit der.net-technologie entwickelt wurde, durch Application Express genutzt werden. ZUSAMMENFASSUNG Mit Oracle Application Express können datenbankgestützte Anwendungen auf einfachem Wege erstellt und im Unternehmen verfügbar gemacht werden. Da die Anwendungen in einer zentralen Oracle-Datenbank liegen, treten die in Bereich der Individualentwicklung typischen Probleme wie fehlendes Backup und Recovery, fehlende Mehrbenutzerfähigkeit oder mangelnde Integration in die IT- Landschaft nicht auf. Durch die Assistentenunterstützung werden die Anwendungen sehr schnell erstellt. Die Application Express-Workspaces geben dem Entwickler die Flexibilität, die im täglichen Leben bei der Erstellung von Kleinanwendungen benötigt wird. Steht der Workspace einmal zur Verfügung, kann eine neue Anwendung einfach hinzugefügt werden. Publiziert wird sie durch Bekanntgabe einer URL. Langwierige und kostspielige Prozesse sind nicht mehr erforderlich. Application Express bietet dem Entwickler damit sehr hohe Produktivität und Flexibilität bei der Entwicklung von Anwendungen, der IT-Betrieb hat darüber hinaus die Gewähr, dass alle Daten in einer zentralen Datenbank zur Verfügung stehen und zentral administrierbar bleiben. Somit sind die Vorteile der zentralen Datenbank mit der Flexibilität dezentraler Systeme kombiniert und durch die Web- Technologie überall im Unternehmen sofort verfügbar. Oracle Application Express Ein Überblick Seite 17

18 Oracle Application Express Ein Überblick März 2006 Autoren: Carsten Czarski Oracle Deutschland GmbH Hauptverwaltung München Riesstr München Worldwide Inquiries: Phone: Fax: Copyright 2003, Oracle. All rights reserved. This document is provided for information purposes only and the contents hereof are subject to change without notice. This document is not warranted to be error-free, nor subject to any other warranties or conditions, whether expressed orally or implied in law, including implied warranties and conditions of merchantability or fitness for a particular purpose. We specifically disclaim any liability with respect to this document and no contractual obligations are formed either directly or indirectly by this document. This document may not be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, for any purpose, without our prior written permission. Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its affiliates. Other names may be trademarks of their respective owners.