Java-Bausteine für E-Commerce- Anwendungen

Transkript

1 Andreas Eberhart Stefan Fischer Java-Bausteine für E-Commerce- Anwendungen Verteilte Anwendungen mit Servlets, CORBA und XML HANSER

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Motivation Aufbau des Buchs 3 Teil I: Grundlagen 7 2 Verteilte Anwendungen Eine kurze Geschichte der Informatik Grundlagen und Charakteristika verteilter Systeme Definition eines verteilten Systems Wichtige Charakteristika verteilter Systeme Kommunikationsmodelle Vorteile und Nachteile verteilter Systeme Applikationen in Internet und World-Wide Web Die Entwicklung des Internets Technische Grundlagen des Internet Internet-Anwendungen Das World-Wide Web Basisbausteine von Web-Anwendungen: Client und Server Aufbau von Web-Anwendungen Architektur und Eigenschaften von Internet und Web-Anwendungen N-Tier-Architekturen Thin Clients Sicherheitsaspekte Skalierbarkeit Die Beispielanwendung des Buchs 37 3 Hypertext Markup Language HTML Grundlagen von HTML Sprachelemente Struktur eines HTML-Dokuments Textabsätze Textformatierungen 44

3 VI Inhaltsverzeichnis Listen HTML-Links Grafiken Tabellen Applets und Skripte Formulare HTML-Werkzeuge 54 4 Java als Programmiersprache für verteilte Anwendungen Entwicklung von Java Objektorientierte Programmierung Abstraktion Information Hiding Kapselung Vererbung Polymorphismus Wichtige Konstruktionselemente von Java Klassen, Methoden und Variablen Sequenzen, Schleifen und Bedingungen Objektinstanzen und -referenzen Ein- und Ausgabe Schnittstellen, Abstraktion und Vererbung Information Hiding: public und private Exceptions Nebenläufigkeit mittels Threads Aufbau und Ausführung von Java-Programmen Java-Entwicklungsumgebungen Sun Microsystems Java Development Kit Netbeans bzw. Forte for Java Community Edition (Sun) Weitere IDEs 88 5 JDBC - Datenbankzugriff mit Java Leistungsmerkmale von Datenbank-Servern Das Relationale Datenmodell Die Abfragesprache SQL Datenbankzugriff via JDBC Einrichten der ODBC-Verbindung Die Connection-, PreparedStatement- und ResultSet-Objekte Einfügen, Löschen und Ändern von Werten in der Datenbank 103

4 Inhaltsverzeichnis VII Teil II: Servlets Servlet-Grundlagen Entwicklung und Aufgabe der Servlet-Technologie Architektur verteilter Anwendungen mit Servlets Servlet-Unterstiitzung in Web-Servern Servlet-Engines Ablaufeines Servlet-Aufrufs Generische Servlet-Objekte in Java Die Servlet-Bibliothek in Java Lebenszyklus von Servlets Anfrageobjekte Antwortobjekte Spezielle Servlets für Web-Anwendungen HTTP-Servlets HTTP-Anfrageobjekte HTTP-Antwortobjekte Längerfristige Verbindungen Cookies Sessions Werkzeugunterstützung für Servlets Java Servlet Development Kit Installation Handhabung Apache Web-Server Installation Handhabung Servlet-Entwicklung mit Forte for Java Java Server Pages JSP zwischen Servlets und HTML Servlets oder JSP? Tool-Unterstützung für Java Server Pages Die Beispielanwendung mit Servlets Die zentrale Datenbank Das Datenbankschema von Bücher Online Wahl der Datenbank-Software Anlegen der Tabellen Funktionen 140

5 VIII Inhaltsverzeichnis 8.3 Web-Design Interaktion mit dem Anwender Homepage Anmeldung und Anlegen eines neuen Kontos Suche Warenkorb Checkout Das erste Servlet Die Klassendefinition Die dogeto-methode Kreieren und Starten der Datenbankanfrage Fehlerbehandlung Ein erster Testlauf Gekapselte Funktionalität im Buchobjekt Verwaltung der Kunden-Sessions Entstehung und Vernichtung von Sessions Das Session Interface Die Klasse Warenkorb Die Verwaltung der Warenkorbs Die Kundenverwaltung Die Klasse Kunde Der Login-Vorgang Abwicklung von Neuanmeldungen Abwicklung der Einkaufstransaktion Ausgabe der Navigationsstruktur Verwaltung von Datenbankverbindungen Verbindungen Zwischenspeichern Connection Pooling Abschalten des Pools PreparedStatements Die Basisklasse der Datenbank-Servlets 185 Teil III: CORBA Grundlagen von CORBA Verteilte Objektsysteme CORBA - ein Standard für verteilte Objektsysteme Architektur von CORBA Der Object Request Broker Application Objects CORBA-Dienste und -Facilities Kommunikation zwischen Objekten 196

6 Inhaltsverzeichnis Interface Definition Language (IDL) IDL-Compiler IDL Stubs und Skeletons Dynamic Interfaces und Repositories Generelles Vorgehen bei der Entwicklung von CORBA-Anwendungen Vorteile des Einsatzes von CORBA Von der Architektur zum Produkt Java-Tools für CORBA IDL-Compiler Aussehen der Stubs und Skeletons bei JDK Das Java Interface Die Server Basisklasse Die Helper-Klasse Der Client-Stub Die Holder-Klasse Object Request Broker Name Server Testlauf Ein Tipp zum Umgang mit dem JDK ORB Forte for Java Die Beispielanwendung in CORBA Überblick auf die Architektur Ablauf einer Transaktion Feste Anzahl von Applikationsservern Ein Server für jeden Client Ein Pool von Server-Objekten Die IDL-Schnittstelle Der Kreditkarten-Client Multithreading Initialisierung der CORB A-Kommunikation Zahlungsabwicklung Verteilte Transaktionen Der Kreditkarten-Server Initialisierung und Fehlerbehandlung auf der Server-Seite Die Klasse Verteiler Die Klasse Zahlung: Session-Verwaltung unter CORBA Wozu ein CORBA Suchinterface? Übermittlung von Buchinformation per CORBA Suchinterface-IDL: Structs, Arrays und out-parameter 240

7 X Inhaltsverzeichnis Die Implementierung der CORBA-Suchmaschine Die Implementierung des CORBA-Suchmaschinen-Clients 246 Teil IV: XML XML - das neue ASCII Die Entwicklung von XML XML und verwandte Technologien XML und Datenbanken XML als Kommunikationsformat XML als Dokumentenformat XML und HTML Design-Ziele Was XML leistet, was XML nicht leisten kann EDI und E-Commerce XML-Dokumente und Document Type Definition Ein erstes Beispiel Interne, externe und gemischte DTDs Wohlgeformte Dokumente Valide Dokumente Nicht valide Dokumente Elemente Wurzelelement Definition der Eltern-Kind-Verhältnisse zwischen Elementen Blattelemente Uneingeschränkte Elemente Attribute Character Data NMTOKEN und NMTOKENS IDs und ID-Referenzen Enumerated Attribute Attribut-Default-Werte Required Implied Default Fixed Wann Attribute, wann Elemente? Ist so viel Reglementierung sinnvoll? Entities Interne Entities Sonderzeichen Modulare Dokumente 272

8 Inhaltsverzeichnis XI Modulare DTDs Einbindung von binären Dateien Darstellung mit Stylesheets Cascading Stylesheets extensible Stylesheet Language Weitere XML-Technologien Namespaces XLink XSL Transformations (XSLT) XSchema XPath XPointer Werkzeugunterstützung für XML Browser Parser DOM-basierte Parser SAX-basierte Parser Validierer XML-Unterstützung in Forte for Java Weitere Werkzeuge Die Beispielanwendung mit XML Architektur Die Buchangebots-DTD Die Rolle der DTD im Beispiel Das XML-Suchinterface von Bücher Online Der XML-Agent Ein XML Directory Service Nützliche Klassen für die Entwicklung des Agenten Wrapper-Klassen für DOM-Bäume Der Programmcode des Agenten Ein Preisvergleich im gesamten Internet 312 Teil V: Zusammenfassung Verwandte Lösungen - Unterschiede und Gemeinsamkeiten Dynamische Web-Seiten erzeugen 317

9 ХП Inhaltsverzeichnis Common Gateway Interface (CGI) Internet Server Application Programming Interface (ISAPI) Active Server Pages Hypertext Preprocessor (PHP3) Client-Side-Skripte Remote Procedure Calls RPC mit Sockets Remote Method Invocation (RMI) Distributed Component Object Model (DCOM) EJB und MTS Datenbanken Dynamisches SQL Embedded SQL Stored Procedures JDBC ActiveX Data Objects Zusammenspiel der Technologien HTML über HTTP XML und XSL über HTTP Lösungen ohne Logik auf dem Web-Server XPath basierte Lösungen Remote Procedure Calls 338 Anhang A: JDBC-Referenz 341 A.l Die JDBC-Schnittstelle 341 A.2 Transaktionsunterstützung in Datenbankprodukten 342 A.3 Fehlermeldungen verschiedener Datenbankprodukte 343 A.4 Abbildung von SQL-Datentypen in Java 347 Anhang B: Servlet-Objekte f 351 B. 1 Das Interface Servlet 351 B.2 Die abstrakte Klasse GenericServlet 352 B.3 Das Interface ServletRequest 353 B.4 Das Interface ServletResponse 355 B.5 Die Klasse HttpServlet 356 B.6 Das Interface HttpServletRequest 356 B.7 Das Interface HttpServletResponse 358 B.8 Das Interface HttpSession 362

10 Inhaltsverzeichnis ХШ B.9 Die Klasse Cookie 364 B.10 Das Interface ServletConfig 365 B. 11 Das Interface ServletContext 365 Anhang C: Java Server Pages (JSP) 369 C. 1 Implizit definierte Java-Objekte 369 Anhang D: Interface Description Language (IDL) 373 D.l Die wichtigsten Komponenten der IDL 373 D.2 Abbildung der IDL-Datentypen in Java 374 D.2.1 Module 375 D.2.2 Interface 375 D.2.3 Struct 375 Anhang E: Document Object Model (DOM) 377 E. 1 Vererbungsstruktur der DOM-Schnittstellen 377 E.2 Abbildung der DOM-Datentypen in Java 378 E.3 Konstanten zur Identifikation des Knoten-Typs 378 E.4 Die Node-Schnittstelle 379 E.5 Namen und Werte verschiedener DOM-Objekte 382 E.6 Die NamedNodeMap-Schnittstelle 383 E.7 Die Document-Schnittstelle 384 E.8 Die CharacterData-Schnittstelle 385 Anhang F: XPath 387 F.l Ausführliche XPath-Syntax 387 F.2 Abgekürzte XPath-Syntax 389 Anhang G: Literaturhinweise 393 G. 1 Verteilte Systeme und Anwendungen 393 G.2 HTML 393 G.3 Java 394 G.4 Servlets 394 G.5 CORBA 394 G.6 XML 394

11 XIV Inhaltsverzeichnis Anhang H: Benutzung der Web-Seite zu diesem Buch 397 H. 1 Automatisierte Demos 397 H.2 Installieren der Beispielprogramme 398 Index 401