Inhaltsverzeichnis. 1 Einleitung Für wen ist dieses Buch? Organisation des Buches Web-Site zum Buch...

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2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Für wen ist dieses Buch? Organisation des Buches Web-Site zum Buch Überblick und Installation Management Summary Was ist Spring? Was ist Hibernate? Kombination von Spring und Hibernate Installation Download von Spring Download von Hibernate Ein IDE-Projekt mit Hibernate einrichten Ein Spring-Projekt Software-Architektur der Beispielanwendung Opiz Online-Pizza-Dienst Fachliche Use-Cases Domain-Modell Organisation in Eclipse Architektur-Überblick High-Level-Architektur Data-Access-Objekt-Schicht Service-Schicht Präsentationsschicht bei Web-Anwendungen... 21

3 VI Inhaltsverzeichnis 4 Einführung in Hibernate Hibernate als O/R-Mapper Überblick über die Hibernate-Architektur Persistente Klassen Die Hibernate-Session Hibernate-Session-Factory Hibernate-Mapping Hibernate in der Praxis Mapping mit Annotations Konfiguration der Session-Factory Verzeichnisstruktur Initialisierung der Session-Factory Speichern eines Objekts Laden eines Objekts Suchen eines Objekts Verändern eines Objekts Löschen eines Objekts Exception-Handling Logging Persistency-Lifecycle O/R-Mapping mit Hibernate Mapping von persistenten Klassen Mapping von einfachen Properties Persistente Properties Spalteneigenschaften festlegen Enumerations Zeitbasierte Properties Blobs und Clobs Mapping von Identifier-Properties Manuell vergebene Schlüssel Automatisch generierte Schlüssel Natürliche Schlüssel Mapping von Beziehungen :N-Beziehungen... 54

4 Inhaltsverzeichnis VII Bags, Lists, Arrays, Sets, Collections und Maps Equals und HashCode implementieren M:N-Beziehungen :1-Beziehungen Lazy Loading Mapping von Vererbung Eine Tabelle für die ganze Klassenhierarchie Eine Tabelle pro Klasse Eine Tabelle pro konkreter Subklasse Polymorphe Beziehungen Mapping mit XML Weitere Mapping-Elemente Einführung in Spring Grundlagen Lightweight-Container Inversion of Control Dependency-Injection Überblick und Einstieg in Spring Übersicht über die Spring-Module Erstellung eines Spring-Projekts Konfiguration des Application-Contexts Spring-Beans und ihre Definitionen Erzeugung einer Spring-Bean Properties und Abhängigkeiten von Spring-Beans Collections und andere Util-Klassen Der Life-Cycle von Spring-Beans Spring Inversion-of-Control-Container Die Bean-Factory-Schnittstelle Weitergehende Funktionalität mit dem Application-Context Individualisieren des Containers Veränderung von Bean-Definitionen Nachbearbeitung von Beans Die Datenzugriffsschicht Vorteile von Spring im Kontext eines O/R-Mappers

5 VIII Inhaltsverzeichnis 7.2 Hibernate-Konfiguration mit Spring Definition der JDBC-DataSource Definition der Hibernate-SessionFactory Abfragen mit einem Data-Access-Objekt Objekte mit dem Primärschlüssel laden Konfiguration der DAO-Klasse als Spring-Bean Eine DAO-Finder-Methode Test der DAO-Klassen Das Spring-Test-Framework Test einer DAO-Abfrage-Methode Weitere Methoden in der Spring-Test-Klassenhierarchie Initialisierung der Test-Klasse Autowire by Name Weitere Features der Hibernate Query Language Die select-klausel Funktionen Die where-klausel Subquery Zusätzliche Hibernate-Zugriffsmöglichkeiten Weitere Methoden in HibernateTemplate Die HibernateCallback-Klasse Eine Paged-Abfrage DAO-Implementierung ohne HibernateDaoSupport DAO-Implementierung ohne Spring Die Criteria-API Ein Criteria-basiertes Beispiel Test einer Criteria-basierten Methode Query-by-Example Aggregat-Funktionen DAO-Schreibmethoden Neue Objekte speichern Aktualisieren eines persistenten Objekts Aktualisieren eines detachten Objekts Das Flush-Problem in Tests Arbeiten mit Stored Procedures Aufruf über JDBC Aufruf über Spring

6 Inhaltsverzeichnis IX Aufruf über Hibernate Empfehlung Services mit Spring Allgemeine Themen bei der Implementierung der Service-Schicht Der Use-Case Pizza-Bestellung Implementierung einer Service-Methode Test der Service-Methode Aufnehmen einer weiteren Pizza in einer Bestellung Testen mit Mock-Objekten Spring AOP einfach und mächtig Konzept des Aspect-Oriented Programming Spring-AOP: Annotations und XML Pointcuts in Spring Advices in Spring Binärcode erzeugen JDK versus CGLIB Testen des Aspekts Das Spring-Aspekt-Toolset AOP mit Spring Transaktionen in Spring Grundlagen und das ACID-Prinzip Der Transaktionsmanager Beeinflussung des Transaktionsverhaltens Transaktionsverläufe Deklarative Transaktionsdurchführung Programmatische Transaktionsdurchführung Durchführung von Transaktionstests Transaktionen mit Spring Webanwendungen mit Spring und Hibernate Die Beispielanwendung Spring und Webanwendungen Laden des Application-Contexts Integration mit JavaServer Faces Gültigkeitsbereich von Spring-Beans Hibernate und Webanwendungen

7 X Inhaltsverzeichnis OpenSessionInViewFilter Detached Objekte NonUniqueObjectException Behandlung von Exceptions Konkurrierender Zugriff Nebenläufigkeit Connection-Pooling Caching Zugriffsschutz mit Acegi Authentifizierung Autorisierung Filter in Reihenschaltung Acegi-Tags Acegi und JSF Integration in die JEE-Welt Eine RMI-Anbindung Exportieren der Service-Schnittstelle Konfiguration der Client-Anbindung Implementierung der Client-Klasse Die EJB-Schicht der Opiz-Anwendung Implementierung einer Stateless-Session-Bean Die Remote- und Home-Schnittstellen Die Implementierung der Session-Bean Die BeanFactory finden Deployment Stateful-Session-Beans Remote- und Home-Schnittstellen Die Implementierung der Stateful-Session-Bean Deployment Message-Driven-Beans Client-Anbindung an den EJB-Container Zugriff auf eine Stateless-Session-Bean Zugriff auf eine Stateful-Session-Bean Test-Möglichkeiten Spring Unterstützung fürjmx

8 Inhaltsverzeichnis XI Registrierung der Spring-Beans beim JMX-Server Konfiguration mit einem Interface Konfiguration mit Annotations JMX ohne einen Applikations-Server? Spring-Integration von JCA Konfiguration des Resource-Adapters Nutzung des Resource-Adapters Stichwortverzeichnis

9 Kapitel 3 Software-Architektur der Beispielanwendung Im Weiteren erarbeiten wir uns Spring und Hibernate anhand einer Beispielanwendung. Dieses Kapitel führt zunächst in das Beispiel ein und liefert einen ersten Blick auf die High-Level-Architektur. Somit können Sie in den folgenden Kapiteln immer genau verfolgen, an welcher Stelle in unserem System wir uns befinden. 3.1 Opiz Online-Pizza-Dienst Bei der Auswahl eines Beispiels kommt ein Autor oft auf die merkwürdigsten Ideen. Es sollte zum einen einfach, verständlich, aber auch nicht ganz so weit weg von der Realität sein. Bei der Erstellung des Buchs hat uns oft der kleine Hunger eingeholt und wir, die Autoren, haben den Pizza-Bring-Dienst in Anspruch genommen. Leider funktionierte das nur per Telefon und der Angestellte auf der anderen Seite der Leitung wollte nicht immer verstehen, was wir wollten. Warum gibt es für unseren Pizza-Bring-Dienst noch keinen Online-Service? Dadurch ist die Idee entstanden, einen Online-Pizza-Service als Webanwendung Opiz zu realisieren. Dieses Beispiel ist von den fachlichen Modellen und Use-Cases sehr einfach gehalten, erlaubt aber trotzdem, viele Facetten einer Spring/Hibernate-Anwendung zu erläutern. Dabei können auch die einzelnen Schichten der Anwendung relativ selbstständig betrachtet werden, sodass wir die Beispielanwendung Schritt für Schritt aufbauen können.

10 14 3 Software-Architektur der Beispielanwendung Fachliche Use-Cases Das folgende Diagramm zeigt die Use-Cases unserer Beispielanwendung. Es enthält nicht alle Use-Cases, die man von einem Online-Pizza-Dienst erwarten würde, sondern nur die, die in unserem Buch eine Rolle spielen. Die Tatsache, dass sich Kunden und Administratoren am System anmelden müssen, wurde nicht als Use-Case modelliert. Abbildung 3.1: Die Opiz-Use-Cases Registrieren Bevor ein Kunde eine Pizza bei Opiz bestellen kann, muss er sich im System registrieren. Bei der Registrierung gibt der Kunde seinen Namen und seine Lieferanschrift bekannt, ohne die keine Pizza ausgeliefert werden kann. Damit der Kunde diese Daten nicht bei jeder Bestellung erneut angeben muss, vergibt der Kunde zusätzlich bei der Registrierung einen Benutzernamen mit Passwort, unter dem er sich fortan beim System anmeldet. Profil ändern Hier ändert ein Kunde seine gespeicherten, persönlichen Daten. Dies sind die Daten, die er bei der Registrierung angegeben hat. Auf diesem Weg kann der Kunde sein Passwort ändern. Pizza bestellen Dieser Use-Case (vgl. Abbildung 3.2 auf der nächsten Seite) ist naturgemäß das Herzstück eines Online-Pizza-Dienstes. Ein Kunde gibt eine Bestellung, bestehend aus einer Menge von Pizzen, auf. Er wählt dazu entweder eine Pizza aus einer Liste von Standard-Pizzen oder stellt sich aus vorgegebenen Pizzabelägen eine eigene Kreation zusammen. Die Bestellung des Kunden wird mit dem virtuellen Gang zur Kasse und anschließender Bestätigung abgeschlossen. In der Beispielanwendung ist jedoch kein Zahlungsvorgang implementiert, es erfolgt lediglich eine Meldung. Bestellhistorie anzeigen Ein Kunde erhält hier eine Übersicht über alle seine jemals erfolgreich abgeschlossenen Bestellungen.

11 3.1 Opiz Online-Pizza-Dienst 15 Abbildung 3.2: Der Use-Case Pizza-Bestellung Kundenliste anzeigen Diese Funktionalität steht nur einem Administrator der Anwendung zur Verfügung. Er lässt sich in diesem Fall alle im System gespeicherten Kunden anzeigen Domain-Modell Die zentralen Konzepte aus den Use-Cases repräsentieren wir wie üblich durch Klassen. Sie ergeben zusammen unser Domain-Modell. Diese Klassen bilden wir später mit Hibernate auf die Datenbank ab. Deshalb ist das Domain-Modell so gewählt, dass wir Ihnen möglichst viele Aspekte, mit denen wir uns in späteren Kapiteln auseinandersetzen, demonstrieren können. Sie finden das Domain- Modell im UML-Diagramm in Abbildung 3.3. Abbildung 3.3: Das Domain-Modell

12 16 3 Software-Architektur der Beispielanwendung Die Klassen des Domain-Modells sind im Einzelnen: Customer repräsentiert einen Kunden. Hat die Eigenschaften Benutzername, Kennwort und Name. Ein Kunde hat optional eine Anschrift. Address die Anschrift eines Kunden. Order eine Bestellung. Eine Bestellung hat einen Status (neu, offen, geliefert) und kennt den Zeitpunkt, zu dem sie erstellt wurde. Eine Bestellung kennt den Kunden, der sie aufgegeben hat. Außerdem gehört zu ihr eine Menge von Pizzen, die der Kunde für diese Bestellung ausgesucht hat. Pizza Ein Objekt vom Typ Pizza repräsentiert eine Pizza, die von einem Kunden zusammengestellt und bestellt wurde. Sie hat einen Namen, z. B. Mafioso. Eine Pizza kennt die Bestellung, zu der es gehört. Außerdem hat sie eine Liste von Belägen, die zu ihr gehören. Ein Pizza-Objekt stellt genau eine Pizza dar wenn zwei Bestellungen jeweils eine Pizza Vier Jahreszeiten umfassen, haben sie jeweils ein eigenes Pizza- Objekt. Topping Diese Klasse repräsentiert einen Pizza-Belag wie z. B. Schinken. Ihre Eigenschaften sind der Belagname und eine Preiskategorie. Ein Topping kann von mehreren Pizza-Objekten benutzt werden. Damit sind Beläge Stammdaten. Eine Pizza kann mehrere Beläge haben. In unserem Domain-Modell gibt es auch eine Vererbungsbeziehung, die in Grafik 3.4 dargestellt wird. Abbildung 3.4: Vererbung im Domain-Modell Die beteiligten Klassen lauten: Customer dieselbe Klasse für Kunden wie oben. Supplier repräsentiert Lieferanten. BusinessPartner Kunden und Lieferanten sind beide Geschäftspartner des Online-Pizza-Services. Dies wird durch die gemeinsame Basisklasse

13 3.2 Architektur-Überblick 17 BusinessPartner für Customer und Supplier ausgedrückt. Beide Klassen erben also von BusinessPartner Organisation in Eclipse Unsere Beispielanwendung ist in verschiedene Eclipse-Projekte eingeteilt. book-libraries Enthält alle notwendigen Third-Party-Libaries für die anderen Projekten. opiz Enthält die Hauptklassen der Anwendung. opiz-jsf Eine JavaServer Faces -basierte Web-Frontend für die Beispielanwendung. opiz-remote Klassen rund um das Deployment in einem Applikations-Server. 3.2 Architektur-Überblick In diesem Abschnitt geht es um die Komponenten unseres Software-Systems und deren Interaktion. Die Software-Architektur ist also ein Modell des Systems. Dadurch können Aussagen über die Strukturen und die grundlegende Organisation des Systems dargestellt werden. Wir werden im ersten Schritt näher auf verschiedene High-Level-Architekturen eingehen und dabei sowohl die System- als auch die Software-Architektur näher betrachten. Die System-Architektur stellt dabei den Aufbau der beteiligten Systeme dar, während die Software-Architektur mehr auf das Design und den inneren Aufbau der eigentlichen Anwendung blickt. Die Konzepte und Vorgehensweisen sind dabei völlig unabhängig von der Implementierung und somit auch von unseren beiden Frameworks Hibernate und Spring High-Level-Architektur Bei der High-Level-Architektur betrachten wir unsere Anwendung aus zwei verschiedenen Perspektiven. Zum einen gehen wir kurz auf die System-Architektur ein, d. h. darauf, welche Systeme für unsere Anwendung erforderlich sind. Mit dem Begriff System sind in diesem Fall Hardware-, System-, Middleware- Komponenten gemeint, die als Basis für Opiz dienen. Zum anderen wollen wir in unsere Anwendung hineinzoomen und einen Blick auf die Software-Architektur werfen. System-Architektur von Opiz Bei unserer System-Architektur gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Varianten, die in Abbildung 3.5 auf der nächsten Seite dargestellt sind. Prinzipiell können die Systeme innerhalb des großen Kastens während der Entwicklung bzw. des Tests auch auf einem Hardware-System installiert sein. In einer produktiven Umgebung würden die einzelnen Systeme allerdings auf unterschiedlichen Rechnern zur Verfügung gestellt werden.

14 Stichwortverzeichnis A Acegi 231 Abmeldung 239 Authentifizierung 233 Autorisierung 237 JavaServer Faces 242 SecurityContextHolder 234 Voter 237 ACID 179 Advice 165, 167 After 169 AfterReturning 168 AfterThrowing 169 Around 169 Before 167 BeforeAdvice 176 ThrowsAdvice 175 Advisor 170 Aggregat-Funktionen 144 Anaemic Domain Model 154 Annotations Basic 46 Column 47 DiscriminatorColumn 78 Entity 31, 46 Enumerated 48 GeneratedValue 51 GenericGenerator 71 Id 50 IndexColumn 63 Inheritance 78 JoinColumn 56, 73 JoinTable 67 ManyToMany 67 ManyToOne 56 NamedQuery 136 OneToMany 59 OneToOne 71 OrderBy 63 Parameter 71 PrimaryKeyJoinColumn 71, 73 Table 46 TableGenerator 52 Temporal 49 Transient 47 AOP 163, 244 <aop:config> 189 <aop:pointcut> 190 Grundlagen 163 Spring Application-Context Funktionalitäten 110 import 128 Konfiguration 94 Lazy Initialisierung 111 Application-Transaktion 216 AspectJ 165 Aspekt 165 Assoziation siehe Mapping Autowire 130 by Name 131 B Bean-Alias 108 BeanFactoryPostProcessor 112 BeanFactory 94, 109 BeanFactoryLocator 254 ContextJndiBeanFactoryLocator 254

15 282 Stichwortverzeichnis ContextSingletonBeanFactory- Locator 255 BeanPostProcessor 114 Beschränkung der Ergebnisse einer Abfrage Beziehung siehe Mapping Blob 49 Business-Keys 64 C Caching 27, 147, 226 CGLIB 171 ClassLoaderAnalyzerInterceptor 174 Clob 49 close (Session) 43 Connection-Pooling 224 createquery (Session) 38 Criteria 141 D Data-Access-Objekt 117 Abfragen 121 Aktualisieren eines persistenten Objekts 146 als Spring-Bean 123 Finder-Methode 123 ohne HibernateDaoSupport 139 ohne Spring 140 Schreibmethoden 145 Test 124, 126 update 147 Data-Transfer-Objekte 155 DataAccessException 220 DataSource 119 DebugInterceptor 174 Deklarative Transaktionen 186 mit Annotations 190 DelegatingVariableResolver 206 delete (Session) 41 Dependency-Injection 87 Dirty-Checking 40 Dirty-Read-Problem 182 DisposableBean 107 E EasyMock 161 EHCache 229 EJB <jee:remote-slsb> 262 Client-Anbindung 259 Deployment 256 Message-Driven-Beans 259 Spring-Anbindung 254 Stateful-Session-Beans 257, 263 Stateless-Session-Beans 252, 262 EJB-Schicht 251 Enumerations 48 equals-methode 64 evict (Session) 43 Exception-Handling 41 F FactoryBean 225 find (HibernateTemplate) 135 findbynamedparam (HibernateTemplate) 135 findbynamedqueryandnamedparam (HibernateTemplate) 136 First-Level-Cache 27 Flush 147 flush (Session) 36 flushmode 36 G Gültigkeitsbereich siehe Scope get (Session) 37 getconfiglocations (Spring Test-Methode 128 H hashcode-methode 64 Hibernate Architektur 25 asynchrone Arbeitsweise 36 Beispiel-Projekt 10 Download 9 Features 23 JDBC-Verbindung 32 Löschen eines Objekts 41 Laden eines Objekts 37, 122 Objekt-Zustände 43 Query 123 Speichern eines Objekts 34

16 Stichwortverzeichnis 283 Suchen eines Objekts 38 Verändern eines Objekts 40 Hibernate Query Language 132 Aggregat-Funktionen 133 Einführung 38 fetch 76 Pfadausdruck 57, 134 Select-Klausel 132 Subquery 134 Where-Klausel 133 hibernate.cfg.xml 31, 121 HibernateCallback 137 HibernateDaoSupport 122 HibernateException 37 HibernateTemplate 122, 123, 193 HQL siehe Hibernate Query Language HSQL-Datenbank 33 I InitializingBean 107 Internationalisierung 235 Inversion-of-Control 86, 109 J JavaServer Faces 204 Acegi 242 JCA Common Client Interface 277 CciTemplate 278 RecordCreator 280 RecordExtractor 280 ConnectionFactory 276 Deployment 275 ManagedConnectionFactory 276 Nutzung des Resource-Adapters 277 Resource-Adapter 275 Service-Provider-Interface 274 JMX 269 Annotation-Assembler 271 Interface-Assembler 270 Java JConsole 274 MBeanExporter 269 JNDI 225 <jee:jndi-lookup> 225, 265 Lookup 265 JndiObjectFactoryBean 225, 263 Join-Point 165 L Lange Hibernate-Session 216 Lazy Loading 74, 209 LazyInitializationException 210 Life-Cycle (Spring) 106 DisposableBean 107 InitializingBean 107 Lifecycle (Hibernate) 25 Lightweight-Container 85 list (Query) 39 ListFactoryBean 104 load (Session) 37 lock (Session) 44, 215 Logging 41 M Mapping 27 Arrays 62 Beziehung 1:1 69 1:N 54 Bidirektionale 1:1 72 Bidirektionale 1:N 57 Bidirektionale M:N 68 M:N 66 Parent/Child 60 Unidirektionale 1:1 70 Unidirektionale 1:1 mit separatem Fremdschlüssel 73 Unidirektionale 1:N 61 Unidirektionale M:N 66 Unidirektionale N:1 54 Cascade 60 Collections 62 Identifier-Properties 50 mit Annotations 29 mit XML 82 Persistente Klassen 46 Persistente Properties 46 Primärschlüssel automatisch generierte 51 natürliche 53 Vererbungsstrategien Eine Tabelle für die ganze Klassenhierarchie 77

17 284 Stichwortverzeichnis Eine Tabelle pro Klasse 80 Eine Tabelle pro konkreter Subklasse 81 Zeitbasierte Properties 49 Message-Driven-Beans 259 N Named-Queries 136 Nebenläufigkeit 213 NonUniqueObjectException 217 O O/R-Mapper 23 onsetupintransaction (Spring Test-Methode) 127 OpenSessionInViewFilter 210 P Paged-Abfrage 138 PerformanceMonitorInterceptor 174 Persistency-Lifecycle 43 Persistente Klassen 25, 28 Phantom-Read-Problem 182 PlatformTransactionManager 180, 192 Pointcut 165, 166 Polymorphe Beziehungen 81 Primärschlüssel 50 PropertiesFactoryBean 106 PropertyPlaceholderConfigurer 112, 120 Proxy-Klasse 75 Q Query-By-Example 142 R Resource-Bundles 235 ResourceBundleMessageSource 235 Ressourcenverwaltung 235 RMI 247 Client-Anbindung 249 Exportieren der Service-Schnittstelle 247 RmiProxyFactoryBean 249 S save (Session) 35 Scope 207 prototype 97 request 208 session 208 Second-Level-Cache 27 Service-Schicht 153 Session 26 lange 216 Operationen 26 Session-Factory 26 initialisieren 33 Konfiguration 31 SessionFactory 26, 120 SimpleRemoteStatelessSessionProxy- FactoryBean 261 SimpleTraceInterceptor 174 Singleton 97 Sperren optimistisches 221 pessimistisches 221 Spring AOP 165 Bean-Alias 108 Beispiel-Projekt 11 Download 8 im Kontext eines O/R-Mappers 118 Inversion-of-Control 109 Konfiguration import 95 List 104 Property 106 Life-Cycle 106 Module 89 StaleObjectStateException 222 Stateful-Session-Beans 257 Stateless-Session-Beans 252, 262 Stored Procedures mit Hibernate 151 mit JDBC 150 mit Spring 150 T Tests Explizites Flush der Session 147 in einem Applikations-Server 265

18 Stichwortverzeichnis 285 Initialisierung der Test-Klasse 130 mit Mock-Objekten 161 Spring-Test-Framework 125 Test-Umgebung 124 TransactionStatus 184 TransactionTemplate 194 Transaktion-Templates 193 Transaktionen 178 <tx:advice> 189 Grundlagen 179 Isolationslevel 182 mit Spring Read-only 181 Timeout 181 Transaktionsmanager 180 Transaktionsverlauf 183 U uniqueresult (Query) 39 Unrepeatable-Read-Problem 182 V Validatable (Hibernate) 25 Veränderung von Bean-Definitionen 112 Versionierung 221 W Weben 165