Seifenfrei Interoperabilität von Java und.net ohne SOAP

Transkript

2 Seifenfrei - Agenda Motivation Entscheidungskritierien Technische Anforderungen Begriffsklärung Unzulänglichkeiten in Web Services Alternativen zu Web-Services Zusammenfassung 2

4 Seifenfrei - Motivation Beispiel Szenario An eine Java Server Anwendung (JEE) sind zwei Typen von Clients angebunden Administrative, interaktive Clients Wenige Hohe Anforderungen an Antwortzeiten Viewing Clients Sehr viele die nach dem Publisher-Subscriber Muster arbeiten 4

5 Seifenfrei - Motivation Beispiel Szenario (Fortsetzung) A u fgr u n d ein er geän d er t en U n t er n eh m en sst r at egie so llen d ie C lien t s au f n at ive W in d o w s C lien t s (.N et ) u m gest ellt w er d en Mit welcher Technologie soll die Anbindung stattfinden? Natürlich mit Goldener Hammer! Das ist doch State-of-the-Art! 5

6 Seifenfrei - Motivation Mit welcher Technologie soll die Anbindung stattfinden? Natürlich mit Goldener Hammer! Das ist doch State-of-the-Art! Eindimensionale Betrachtung Aber nicht-funktionale Anforderungen müssen betrachtet werden Hohe Anforderungen an Antwortzeiten?? Sehr viele Clients?? Publisher-Subscriber Muster?? 6

8 Seifenfrei Entscheidungskriterien 1/2 Technologischer Hype Unternehmerische Vision Vorkenntnisse der Entwickler und Architekten Unkenntnis von Alternativen Einflussfaktoren Politischer Druck Strategische Partnerschaften Unternehmerische Anforderungen Technologische Anforderungen Fachliche Anforderungen 8

9 Seifenfrei Entscheidungskriterien 2/2 Technologischer Hype Unternehmerische Vision Vorkenntnisse der Entwickler und Architekten Unkenntnis von Alternativen Einflussfaktoren Politischer Druck Strategische Partnerschaften Unternehmerische Anforderungen Technologische Anforderungen Fachliche Anforderungen 9

10 Seifenfrei Technische Anforderungen (1/2) Kommunikationsmuster Synchrone und/oder asynchrone Kommunikation Welche Querschnitts-Dienste sind erforderlich Namensdienste / Registries Abhängig von Anzahl entfernter Objekte / Dienste Sicherheit (Netzwerk und Nachricht) Transaktionen Garantierte Zustellung (Reliability) 10

11 Seifenfrei Technische Anforderungen (2/2) Was sind die Performance Ansprüche Durchsatz Footprint CPU Verbrauch Nachrichten Größe Firewall Verträglichkeit Programmiermodell Stichwort Instance Management Integrierte Verfügbarkeitslösungen 11

13 Seifenfrei - Begriffsklärung RPC-basierte Kommunikation i.a. synchrone Aufrufe Direkte 1-zu-1 Kommunikation Aufrufer kann erst fortfahren, wenn Ergebnis des Aufrufs bekannt ist Einfaches Kommunikationsmuster Enge Kopplung Beispiele CORBA, JAVA RMI, DCOM, WCF,.Net Remoting, Web Services 13

14 Seifenfrei - Begriffsklärung Nachrichten-basierte Kommunikation i.a. asynchrone Aufrufe Indirekte 1-zu-1 und 1-zu-N Kommunikation Aufrufer initiiert Aufruf, kann aber mit Verarbeitung fortfahren Lose Kopplung Garantierte Auslieferung als zusätzlicher Quality-of-Service (QoS) Aspekt möglich Kommunikationspfad können schwer nachvollziehbar sein Beispiele CORBA Event / Notification, JAVA JMS, MS MQ, WCF 14

16 Seifenfrei WS Unzulänglichkeiten (1/6) Bei der Integration einer.net Anwendung mit einer Java Anwendung würde man spontan auf eine Web Service Lösung setzen Aber Insbesondere unterstützt.net Remoting und Window Communication Foundation (WCF) ausschließlich SOAP als interoperable Nachrichten-Kodierung SOAP und WS sind lediglich eine Sammlung von Spezifikationen Es gibt kein einheitliches Programmiermodell.Net Remoting und WCF in.net haben unterschiedliche Modelle In Java existiert eine Flut unterschiedlicher SOAP Toolkits 16

17 Seifenfrei WS Unzulänglichkeiten (2/6) Ist lediglich eine Sammlung von Spezifikationen (Fortsetzung) Interoperabilität ist nicht zwangsläufig gegeben SOAP Nachrichten Missverhältnis zwischen Struktur- und Nutzinformation XML muss erzeugt werden Kann Performance und Footprint Probleme verursachen WS Notification hat keine große Verbreitung Schnittstellen Beschreibung per WSDL ist schwierig / komplex 17

18 Seifenfrei WS Unzulänglichkeiten (3/6) WSDL Beispiel (1/3) <wsdl:definitions targetnamespace=" xmlns:ns2=" xmlns:wsdl=" xmlns:http=" xmlns:soap=" xmlns:mime=" xmlns:mathema=" xmlns:soap12=" <wsdl:types> <xs:schema attributeformdefault="unqualified" elementformdefault="unqualified" targetnamespace=" xmlns:types=" xmlns:xs=" <xs:complextype abstract="true" name="component"> <xs:sequence> <xs:element maxoccurs="1" minoccurs="1" name="value" nillable="true" type="xs:anytype"/> </xs:sequence> </xs:complextype> <xs:complextype name="composite"> <xs:complexcontent> <xs:extension base="ns2:component"> <xs:sequence> <xs:element maxoccurs="unbounded" minoccurs="0" name="children" nillable="true" type="ns2:component"/> </xs:sequence> </xs:extension> </xs:complexcontent> </xs:complextype> 18

19 Seifenfrei WS Unzulänglichkeiten (4/6) WSDL Beispiel (2/3) <xs:complextype name="integerleaf"> <xs:complexcontent> <xs:restriction base="ns2:component"> <xs:sequence> <xs:element maxoccurs="1" minoccurs="1" name="value" nillable="true" type="xs:int"/> </xs:sequence> </xs:restriction> </xs:complexcontent> </xs:complextype> <xs:element name="echo"> <xs:complextype> <xs:sequence> <xs:element name="input" type="ns2:component"/> </xs:sequence> </xs:complextype> </xs:element> <xs:element name="echoresponse"> <xs:complextype> <xs:sequence> <xs:element name="return" type="ns2:component"/> </xs:sequence> </xs:complextype> </xs:element> </xs:schema> </wsdl:types> 19

20 Seifenfrei WS Unzulänglichkeiten (5/6) WSDL Beispiel (3/3) <wsdl:porttype name="soapperftestporttype"> <wsdl:operation name="echo"> <wsdl:input message="mathema:echomessage"/> <wsdl:output message="mathema:echoresponsemessage"/> </wsdl:operation> </wsdl:porttype> <wsdl:binding name="soapperftestsoap11binding" type="mathema:soapperftestporttype"> <soap:binding style="document" transport=" <wsdl:operation name="echo"> <soap:operation soapaction="urn:echo" style="document"/> <wsdl:input> <soap:body use="literal" namespace=" </wsdl:input> <wsdl:output> <soap:body use="literal" namespace=" </wsdl:output> </wsdl:operation> </wsdl:binding> <wsdl:service name="soapperftest"> <wsdl:port name="soapperftestsoap11port" binding="mathema:soapperftestsoap11binding"> <soap:address location=" </wsdl:port> </wsdl:service> </wsdl:definitions> 20

21 Seifenfrei WS Unzulänglichkeiten (6/6) Der SOAP Stack wird im Allgemeinen als ein peinlicher Fehlschlag eingestuft Tim Bray ( Co-Erfinder von XML) 21

23 Seifenfrei Alternativen 23

24 Seifenfrei Es gibt viele Alternativen RPC basierte Varianten IIOP.Net Hessian [Internet Communication Environment (Ice)] Event/Messaging basierte Varianten ActiveMQ mit NMS IceStrom [IIOP.Net] 24

26 Seifenfrei IIOP.Net (1/9) Open Source Framework für.net LGPL Lizenz Model In C# implementiert Aktuelle Version 1.9 SP1 (Oktober 2008) Basiert auf CORBA 2.3 Bidirectional IIOP Value Types Portable Interceptors IIOP/SSL über ein Plugin 26

27 Seifenfrei IIOP.Net (2/9) IIOP Integration über das.net Remoting Framework Client.Net Anwendung Proxy Service Schnittstelle CORBA Server ServiceImpl Servant IiopFormatter POA IiopChannel IIOP Nachricht ORB 27

28 Seifenfrei IIOP.Net (2/9) IIOP Integration über das.net Remoting Framework Client.Net Anwendung Proxy Service Schnittstelle JEE Server EJB Impl EJB Wrapper IiopFormatter? POA? IiopChannel IIOP Nachricht ORB 28

29 Seifenfrei IIOP.Net (3/9) Schnittstellen Beschreibung über OMG IDL Mittels IDLToCLS.Net Assembly erzeugen Mittels CLSToIDL aus Assembly IDL erzeugen 29

30 Seifenfrei IIOP.Net (4/9) Beispiel IDL 1: module ohneseife { 2: interface DemoService { 3: long meininttest(in long wert); string meinstringtest(in string zeichenkette); Komponent echo(in Komponent komponent); }; 4: #pragma ID DemoService "IDL:ohneSeife/DemoService:1.0" 5: }; 30

31 Seifenfrei IIOP.Net (5/9) Generierte.Net Assembly aus Beispiel 31

32 Seifenfrei IIOP.Net (6/9) Beispiel C# Client 1: string ior = "IOR: "; 2: IiopClientChannel channel = new IiopClientChannel(); 3: ChannelServices.RegisterChannel(channel,false); 4: DemoService demoservice = (DemoService) RemotingServices.Connect(typeof(DemoService), ior); 5: demoservice.meinstringtest("hallo, ein.net Client"); Zugriff auf COS Name Service ist möglich 32

33 Seifenfrei IIOP.Net (7/9) Server Objekte in IIOP.Net sind reguläre.net Remoting Objekte 1: class DemoServiceImpl : MarshalByRefObject, DemoService { 2: public string meinstringtest(string zeichenkette) { 3: Console.WriteLine("Empfangen {0}", zeichenkette); 4: return "OK"; 5: } Beispiel Server 1: int port = 8087; 2: IiopChannel chan = new IiopChannel(port); 3: ChannelServices.RegisterChannel(chan); 4: DemoServerImpl server = new DemoServerImpl(); 5: string objecturi = "demoserver"; 6: RemotingServices.Marshal(server, objecturi) 33

34 Seifenfrei IIOP.Net (8/9) Beispiel RMIOverIIOP 1: IiopClientChannel channel = new IiopClientChannel(); 2: ChannelServices.RegisterChannel(channel); 3: RmiIiopInit init = new RmiIiopInit(nameServiceHost, nameserviceport); 4: NamingContext nameservice = init.getnameservice(); NameComponent[] name = new NameComponent[] { new NameComponent("ch.elca.iiop.demo.ejbAdder.AdderHome", "") }; 5: AdderHome adderhome = (AdderHome)nameService.resolve(name); 6: Adder adder = adderhome.create(); 7: double result = adder.add(sum1, sum2); 34

35 Seifenfrei IIOP.Net (9/9) Integrationsaufwand Leichte Integration in existierende CORBA Landschaft möglich Nicht nur auf Java beschränkt Bettet sich nahezu nahtlos in das.net Remoting Framework ein Unterstützung von COS Naming ist vorhanden Nutzung bestehender CORBA Services wie COS Transaction und COS Notification ist möglich, aber mit Entwicklungsaufwand verbunden. Schlecht geeignet für Szenarien, in denen Firewalls durchdrungen werden müssen 35

37 Seifenfrei Hessian (1/8) Binäres Web Service Protokoll für RPC Spezifikation von Caucho Binär-codiert Nachrichten Transportprotokoll HTTP RPC basierte Kommunikation Implementierungen u. a. für Java ( 3.2 oder Alternative Hessian4J 1.0).Net (C#) ( , LGPL) Keine explizite Schnittstellen Beschreibungssprache 37

38 Seifenfrei Hessian (2/8) Hessian C# Client und Tomcat-basierter Hessian Service Client.Net Anwendung CHessianProxyStandardImpl Service Schnittstelle Tomcat ServletImpl Host & Context CHessianMethodCaller Engine Catalina Hessian IO System Hessian Nachricht Service Catalina & HTTP Connector 38

39 Seifenfrei Hessian (3/8) Programmierer müssen Datentypen der Programmiersprache auf Hessian Datentypen kennen Basist yp en Hessian Java.Net Typ (C#) boolean boolean bool 32-bit int int int 64-bit long long long 64-bit double double double 64-bit date java.util.date DateTime UTF8-encoded string String string remote objects 39

40 Seifenfrei Hessian (4/8) Programmierer müssen Datentypen der Programmiersprache auf Hessian Datentypen kennen (Fortsetzung) Container Hessian Java.Net Typ (C#) list List IList map Map IDictionary Spezialkonstrukte Hessian Java.Net Typ (C#) null null null ref Kennzeichnet Referenzen 40

41 Seifenfrei Hessian (5/8) Beispiel Schnittstelle in C# und Java 1: namespace HessianClient { 2: interface IdemoService { 3: int meininttest(int wert); string meinstringtest(string zeichenkette); Komponent echo(komponent component); 4: } 5: } 1: package service; 2: public interface DemoService { 3: int meininttest(int wert); String meinstringtest(string zeichenkette); Komponent echo(komponent component); 4: } 41

42 Seifenfrei Hessian (6/8) Beispiel C# Client 1: string url = " 2: CHessianProxyFactory factory = new CHessianProxyFactory(); 3: IDemoService demoservice = (IDemoService)factory.Create(typeof(IDemoService), url); 4: demoservice.meinstringtest("hallo, ein.net Client"); 42

43 Seifenfrei Hessian (7/8) Beispiel Java Server in Web Container (z. B. Tomcat / Jetty) 1: public class DemoServiceImpl extends HessianServlet implements DemoService { 2: public int meininttest(int wert) { System.out.println("Integer '"+wert+"' empfangen."); return wert++; } 3: public String meinstringtest(string zeichenkette) { System.out.println("String '"+zeichenkette +"' empfangen."); return "Hallo Client, server hat '"+zeichenkette +"' von Ihnen empfangen"; } 4: } 43

44 Seifenfrei Hessian (8/8) Vor- und Nachteile Integrationsaufwand Einfaches Programmiermodell Integration in Java Web Container Eignet sich für Szenarien, in denen Firewalls durchdrungen werden müssen Sicherheit über HTTPS Lastverteilung lässt sich mit mäßigem Aufwand realisieren Kein einheitliches (Server-seitiges) Programmiermodell Keine Unterstützung für Namensdienste/Registries, Transaktionen und Reliable Messaging 44

46 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (1/8) Apache Projekt ActiveMQ bietet Nachrichten-basierte Kommunikation auf Basis der JMS Spezifikation Ist grundsätzlich asynchron Bietet Qualitätsaspekte wie Transaktionsanbindung Persistente Queues Garantierte Auslieferung Ortstransparenz Transport über TCP 46

47 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (2/8) ActiveMQ NMS.Net Messaging API Unterstützt sog Cross Lanaguage Clients and Protocols OpenWire STOMP Streaming Text Oriented Messaging Protocol Unterstützt ActiveMQ und MSMQ Ist integraler Bestandteil von Spring.Net Unterstüzte Nachrichten: ITextMessage, IMapMessage IBytesMessage 47

48 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (3/8) Point-to-Point Asynchrone Kommunikation zwischen genau zwei Partnern Sind mehrere Empfänger registriert, erhält genau einer die Nachricht Sender JMS Queue Empfänger JMS Broker 48

49 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (4/8) Publisher-Subscriber Asynchrone Kommunikation zwischen einem Sender und mehreren Empfängern Empfänger 1 Sender JMS Topic JMS Broker. Empfänger n 49

50 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (5/8) Beispiel Java Publisher Beispiel 1: ConnectionFactory factory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://localhost:61616"); Connection connection = factory.createconnection(); 2: Session jmssession = connection.createsession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); Topic topic = jmssession.createtopic("demotopic"); 3: MessageProducer producer = jmssession.createproducer(topic); producer.setdeliverymode(deliverymode.non_persistent); 4: jmssession.createtextmessage("hallo eine Nachricht"); producer.send(message); 50

51 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (6/8) Beispiel C# Subscriber Beispiel (1/2) 1: using Apache.NMS.ActiveMQ; using Apache.NMS; namespace NMSSubscriber { class Subscriber { static void Main(string[] args) { 2: ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory("tcp://localhost:61616"); IConnection connection = factory.createconnection(); 3: ISession jmssession = connection.createsession(acknowledgementmode.autoacknowledge); ITopic topic = jmssession.gettopic("demotopic"); 4: IMessageConsumer consumer = jmssession.createconsumer(topic); 51

52 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (7/8) Beispiel C# Subscriber Beispiel (2/2) 5: consumer.listener += new MessageListener( new Client().OnMessage); connection.start(); } 6: public void OnMessage(IMessage message) { try { if (message is ItextMessage) { ITextMessage msg = message as ITextMessage; Console.WriteLine("Nachricht : " + msg.text); } } catch (NMSException e) { Console.WriteLine(e); } } 52

53 Seifenfrei ActiveMQ und NMS (8/8) Vor- und Nachteile Integrationsaufwand Ähnliches Programmiermodell in Java und.net Transaktionen werden unterstützt Reliable Messaging wird unterstützt Lastverteilung lässt sich leicht realisieren Sicherheit über HTTPS Funktioniert nur mit OpenWire- oder Stomp-basierten JMS Broker 53

55 Seifenfrei IceStorm (1/8) Internet Communication Environment (ICE) ZeroC ( Lizenzmodell Kostenlos für nicht-kommerzielle und akademische Projekt Kostenpflichtig für kommerziellen Einsatz Komplettes Programmiermodell zur Entwicklung verteilter System, sowohl RPC als auch Nachrichten-basierter Systeme Implementierungen verfügbar für C++, C#, Java, VisualBasic, Ruby, Perl und Python 55

56 Seifenfrei IceStorm (2/8) Das Ice Programmiermodell ist sehr stark an CORBA angelegt Ice Client Anwendung Proxy Service Schnittstelle Ice Server Servantl ServantLocator ObjectAdapter Ice Communicator Ice Nachricht Ice Communicator 56

57 Seifenfrei IceStorm (3/8) IceStrom unterstützt ausschließlich Publisher-Subscriber Asynchrone Kommunikation zwischen einem Sender und mehreren Empfängern Empfänger 1 Sender Topic. IceStorm Broker Federation von IceStrom Broker ist möglich Nachrichten sind nicht persistent Topics und Subscriber können persistent sein Empfänger n 57

58 Seifenfrei IceStorm (4/8) Ice(Storm) beschreibt Schnittstellen und Nachrichten mittels der Specification Language for Ice (SLICE) 1: module Demo { 2: interface DemoService { 3: void melde(string wert); 4: }; 5: }; Stubs und Skeletons der entsprechenden Zielplattform mittels slice2* generieren 58

59 Seifenfrei IceStorm (5/8) Ice Publisher in Java 1: IceStorm.TopicManagerPrx manager = IceStorm.TopicManagerPrxHelper.checkedCast( communicator().propertytoproxy("topicmanager.proxy")); 2: IceStorm.TopicPrx topic = manager.retrieve("demotopic"); 3: DemoService clock = DemoServicePrxHelper.uncheckedCast(publisher); 4: clock.melde("hallo eine Nachricht"); 59

60 Seifenfrei IceStorm (6/8) Ice Subscriber in C# (1/2) 1: IceStorm.TopicManagerPrx manager = IceStorm.TopicManagerPrxHelper.checkedCast( communicator().propertytoproxy("topicmanager.proxy")); 2: IceStorm.TopicPrx topic = manager.retrieve("demotopic"); 3: Ice.ObjectAdapter adapter = communicator().createobjectadapter("demo.subscriber"); 4: Ice.Identity subid = new Ice.Identity(id, Ice.Util.generateUUID()); 5: Ice.ObjectPrx subscriber = adapter.add(new ServiceImpl(), subid); 6: topic.subscribeandgetpublisher(qos, subscriber); 7: adapter.activate(); 60

61 Seifenfrei IceStorm (7/8) Ice Subscriber in C# (2/2) 8: public class ServiceImpl : DemoServiceDisp_ { public override void melde(string wert, Ice.Current current) { Console.WriteLine(wert); } } 61

62 Seifenfrei IceStorm (8/8) Vor- und Nachteile Einheitliches Programmiermodell für alle Plattformen Sicherheit über SSL Reliable Messaging (ordered messages) wird unterstützt Ähnliche Komplexität wie CORBA Keine Transaktionen wie bei JMS 62

63 Seifenfrei Zusammenfassung (1/3) Es gibt sowohl für RPC als auch Nachrichten-basierte Systeme Alternativen zu Webservices Die Entscheidung ob und welche Alternative einsetzbar ist, ist grundsätzlich vom Projekt und dessen Anforderungen abhängig 63

64 Seifenfrei Zusammenfassung (2/3) Eigenschaft WCF / java IIOP.Net Hessian(CS) ActiveMQ Ice(Storm) Lizenzmodell LGPL LGPL Apache kommerziell Codierung XML GIOP binär binär binär Transport HTTP TCP TCP HTTP TCP TCP UDP Firewalltauglich Programmiermodell leicht Modell des eingesetzten Produkts schwierig (Bidirectional IIOP).Net Remoting CORBA bzw. EJB Modell leicht schwierig bedingt Eigenes Modell für.net Servlet API in Java JMS (-like) Gleiches Modell sowohl in :Net als auch Java Schnittstellen WSDL IDL API API SLICE Dokumentation ++ + o + ++ Prof. Service ++ o o

65 Seifenfrei Zusammenfassung (3/3) Eigenschaft WCF / java IIOP.Net Hessian(CS) ActiveMQ Ice(Storm) Sicherheit Transaktionen Zuverlässigke it WS Security HTTS WS Transaction WS Reliability COS Security IIOP/SSL COS Transaction COS Event Notification HTTPS Apache OpenSSL n/a n/a JMS Transaction JMS durable n/a Bedingt (keine persistenten Nachrichten) Performance - + o

66 Fragen? Vielen Dank! 66