Web Anwendungen mit PL/SQL

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1 Donnerstag, 11. November h00, Musensaal Web Anwendungen mit PL/SQL Diplom-Informatiker (FH) Wilfried Eigl Freiberufler, Höchst/Odenwald Schlüsselworte: PL/SQL, HTML, OWA_* Packages, PSP, ORACLE HTTP Server, mod_plsql, HTP, HTF Zusammenfassung Es soll in diesem Vortrag gezeigt werden, wie man mit PL/SQL Anwendungen erstellen kann, die direkt auf Web-Clients lauffähig sind, und in der Datenbank als Prozeduren abgespeichert werden. An einfachen Beispielen wird das Prinzip der Vorgehensweise erläutert die dazu notwendig ist. Dabei werden Packages vorgestellt, die eine derartige Anwendungsentwicklung direkt unterstützen. Einleitung Viele Firmen setzen verstärkt auf den Einsatz von Web Anwendungen, die eine Installation von ORACLE Clients überflüssig machen. Auf dem Client wird als Voraussetzung nur ein Web Browser benötigt, dessen Installation auf Arbeitsplatzrechnern inzwischen eine Selbstverständlichkeit ist. Die einfachste Art der Anwendungsentwicklung für Web Anwendungen ist die Erstellung von HTML Code. In ORACLE ist es mitlerweile möglich, direkt von PL/SQL Programmen aus HTML Code zu generieren, der vom ORACLE HTTP Server (bei ORACLE auf den Installations CDs mitgeliefert) an den Client weiter gereicht wird. In diesem Vortrag soll diese Möglichkeit in einem kurzem Überblick vorgestellt werden, ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu haben. Die Idee zur Arbeit mit diesem Feature kam mir bei einem Kleinprojekt, bei dem ich für eine Datenbank basierte Anwendung in PL/SQL eine einfache und nicht umfangreiche Bedieneroberfläche benötigte. Da es sich nur um 2 Masken handelte und auf Grund der einfachen Funktionalität kamen kommerzielle Produkte nicht in Betracht. Außerdem sollten keinerlei Lizenzkosten entstehen. Konfiguration der Entwicklungsumgebung Die vorgestellten Programme und Features wurden auf einem Enwicklungsrechner mit folgender Konfiguration getestet.

2 KONFERENZ Hardware: Athlon 2GHz - 512MB Arbeitsspeicher Betriebssystem: Linux Red Hat 9 ORACLE 10g Version ORACLE HTTP Server (Apache ) Mod_plsql Abb. 1: Konfiguration der Entwicklungsumgebung Die Tests fanden in einer 3-Schicht Architektur statt, wobei alle 3 Schichten der Einfachheit halber auf einem Rechner realisiert wurden. Als Datenbank kam eine ORACLE Enterprise Edition 10g zum Einsatz. Für die Mittelschicht wurde der mitgelieferte ORACLE HTTP Server (Apache) genutzt. Als Clients kam der Mozilla Web Browser zum Einsatz. Da keine speziellen Features genutzt wurden ist es allerdings sicher, daß die Beispiele mit jedem beliebigen Browser funktionieren. Zusätzlich zu dieser Standard Installation ist es notwendig, zusätzlich das Modul mod_plsql im ORACLE HTTP Server zu laden, damit die nachfolgenden Programme ablauffähig sind. Das Modul mod_plsql erstellt die Verbindung vom HTTP Server zur Datenbank. Dazu wird ein DAD (Database Access Descriptor) benötigt, in dem die Verbindung zur Datenbank konfiguriert wird. Die Verzeichnisstruktur wurde in Anlehnung an die OFA (Optimal Flexible Architecture, siehe ORACLE Doku) erstellt. Im Test werde ich allerdings nicht den gesamten Pfad angeben, sondern nur den wichtigen Teil der Pfadangabe. Die Konfigurationsdateien des ORACLE HTTP Servers habe ich so belassen, wie sie in der Standard Installation angelegt werden. Sie könnten auch in einer Datei zusammengefasst werden. Die Konfiguration des ORACLE HTTP Servers befindet sich in der Datei http.conf im Verzeichnis /u01/ /Apache/Apache/conf/. Hier wird die Adresse der anzuzeigenden Webseiten definiert. Wichtigste Einträge hier sind der Name und Port des Web Servers, sowie die Adresse der HTML Dokumente: ServerName <Hostname> Port 7777 Listen 7777 DocumentRoot /u01/ /Apache/Apache/htdocs Include /u01/ /Apache/Apache/conf/oracle_apache.conf Abb. 2: Die Datei http.conf Die Datei oracle_apache.conf enthält ORACLE spezifische Einstellungen des HTTP Servers. Für die Standard Installation meiner Testumgebung befindet sich hier nur ein wichtiger Eintrag, der Include der Datei plsql.conf.

3 Include /u01/ /Apache/modplsql/conf/plsql.conf Abb. 3: Die Datei oracle_apache.conf In dieser Datei plsql.conf wiederum befinden sich die Anweisung zum Laden des Moduls mod_plsql, die globalen Direktiven, die für alle DADs gelten, sowie ein Include der DAD Dateien. LoadModule plsql_module /u01/ /Apache/modplsql/bin/modplsql.so Include /u01/ /Apache/modplsql/conf/dads.conf Abb. 4: Die Datei plsql.conf In der Datei dads.conf wird nun der DAD erstellt. Der Name der Location und der Default Page sind wahlfrei. In der Abb. 5 habe ich ihnen die konkreten Werte psptest bzw. psplogin zugewiesen, damit die Verbindung zur Abb. 6 deutlich wird. <Location /psptest> SetHandler pls_handler Order deny,allow Allow from all AllowOverride None PlsqlDatabaseUsername {benutzername} PlsqlDatabasePassword {passwort} PlsqlDatabaseConnectString {hostname}:{port}:{connect String} PlsqlAuthenticationMode Basic PlsqlDefaultPage psplogin </Location> Abb. 5: Die Datei dads.conf Zusätzlich können noch weitere Direktiven angegeben werden, die den Zugriff konfigurieren. Eine Diskussion der weiteren Möglichkeiten einer DAD Erstellung würde allerdings den Rahmen diese Vortrages sprengen.

4 KONFERENZ =>httpd.conf Server Linus Port linus.7777 / psptest/psplogin =>dads.conf <Location /psptest> PlsqlDefaultPage psplogin Abb. 6: Zusammensetzung der URL Die URL, die für den Zugang zur Anwendung eingegeben werden muß, setzt sich aus Einstellungen der Dateien http.conf und dads.conf zusammen. Die Adresse des HTTP Servers wird aus http.conf entnommen und die Adresse der PSP aus den Angaben Location und PlsqlDefaultPage der Datei dads.conf, wobei die DefaultPage nicht in der URL angegeben werden muß. Statt der Seite psplogin kann auch jede beliebige Prozedur des Schemas aufgerufen werden, dessen Benutzer im DAD in der Direktive PLSQLDatabaseUserName angegeben wurde. Diese aufgerufenen Prozeduren müssen dann natürlich HTML Code an den ORACLE HTTP Server liefern. Hypertext Procedures (HTP) und Hypertext Functions (HTF) Die einfachste Möglichkeit einer Darstellung von Webseiten ist die Codierung in reinem HTML. Standard Befehle in HTML werden von jedem Browser akzeptiert. Ein Beispielprogramm dazu, das einfach nur Hallo Welt sagt. Der folgende Code kann problemlos in jedem beliebigen Browser ausgeführt werden: <html> <head> <title>nur HTML</title> </head> <body> <h1>hallo Welt hier kommt reines HTML</h1> </body> </html> Abb. 7: Webseite mit reinem HTML Die Packages HTP und HTF bieten die Möglichkeit, den HTML Code in ein PL/SQL Programm einzubinden, das schließlich als stored Procedure in der Datenbank abgelegt werden kann. Im HTP Package befinden sich Prozeduren, die HTML Tags oder Daten direkt an den Web Server (hier ORACLE HTTP Server) schicken. Im HTF Package befinden sich Funktionen die ebenfalls HTML

5 Tags oder Daten erzeugen, diese Informationen aber nicht an den Web Server senden, sondern als Funktionswert zur Weiterbearbeitung zur Verfügung stellen. Funktionen werden in der Regel benutzt um komplexe HTML Befehle im PL/SQL Programm zu erstellen, bevor sie dann z.b. mit HTP.PRINT an den Web Server übertragen werden. Einige Beispiele von Befehlen befinden sich in der nachstehenden Grafik: HTP.PRINT(String) HTP.HTMLOPEN HTP.HEADOPEN HTP.HEADCLOSE HTP.HTMLCLOSE HTF.HTMLOPEN HTF.HEADOPEN HTF.HEADCLOSE HTF.HTMLCLOSE String an Web Server übertragen <HTML> an Web Server übertragen <HEAD> an Web Server übertragen </HEAD> an Web Server übertragen </HTML> an Web Server übertragen <HTML> als Funktionswert übergeben <HEAD> als Funktionswert übergeben </HEAD> als Funktionswert übergeben </HTML> als Funktionswert übergeben Abb. 8: Beispiele für Prozeduren und Funktionen der Packages HTP und HTF Will man nun aus einer Prozedur heraus eine aus HTML bestehende Webseite erzeugen, so kann man auf die Prozeduren und Funktionen dieser Packages zurückgreifen. In unserem Beispielprogramm könnte diese stored Procedure folgendermaßen aussehen: Create or replace procedure nurhtml as begin htp.htmlopen; htp.headopen; htp.title( nur HTML ); htp.headclose; htp.bodyopen(cattributes=>'text="#000000"bgcolor="#ffffff"'); htp.header(1, 'Hallo Welt hier kommt reines HTML'); htp.bodyclose; htp.htmlclose; end; / Abb. 9: Webseite mit reinem HTML als stored Procedure Eine Alternative besteht darin, den HTML Code komplett mit der HTP.PRINT Prozedur zu übertragen. Dies kann in einer einzigen Anweisung geschehen. Der Parameter der HTP.PRINT Prozedur ist mit VARCHAR2 definiert. Ebenso kann man auch den HTML Code in mehrere aufeinander folgende HTP.PRINT Aufrufe aufteilen.

6 KONFERENZ Create or replace procedure nurhtml as begin htp.print( <html> <head> <title>nur HTML</title> </head> <body> <h1>hallo Welt hier kommt reines HTML</h1> </body> </html> ); end; / Abb. 10: Webseite mit reinem HTML als stored Procedure PL/SQL Server Pages (PSP) Eine Möglichkeit zur Erstellung von dynamischen Webseiten bietet die Benutzung von PL/SQL Server Pages (PSP), die aus einer Kombination von HTML Code mit PL/SQL Elementen bestehen. Die statischen Teile werden weiterhin mit Hilfe des HTML Codes implementiert, während die dynamischen Bereiche durch Programmierung in PL/SQL erstellt werden. Dieses Prinzip gibt es auch schon bei ASP (Active Server Pages), einer Kombination aus Visual Basic und HTML, und JSP (Java Server Pages), bei dem es sich um die Kombination von Java und HTML handelt. Die PSP wird dann als stored Procedure in der Datenbank gespeichert, womit sie ausführbar ist. Die Ausführung der PSP findet auf dem Server statt, während der Browser nur HTML Code übermittelt bekommt. Es wird die gleiche Syntax benutzt wie bei JSP (siehe ORACLE Database Application Developers Guide Seite 13-21), was eine Umwandlung von JSP in PSP sehr erleichtern kann. Ebenso ist es möglich, wie in JSP auch, JavaScript innerhalb der PSP zu benutzen um zusätzliche client-seitige Funktionalitäten zu implementieren. Um eine PSP Seite als Prozedur in einer ORACLE Datenbank abzulegen wird auf Betriebssystemebene das Programm LOADPSP ausgeführt, das sich im Verzeichnis /bin des ORACLE HTTP Servers befindet. Dadurch wird im Schema des Benutzers, der beim Programmaufruf mitgegeben wurde, eine Prozedur erstellt, die mit dem Namen der Datei ohne die Extention.PSP bezeichnet wird. (es sei denn es wird im PSP File eine Direktive gesetzt. Vgl. Abb. 12 erste Zeile) Auch reinen HTML Code kann man als PSP interpretieren lassen und durch Ausführung von LOADPSP als Prozedur in einem Schema ablegen. Als Ergebnis erhält man eine Prozedur, die mit Hilfe der Prozedur HTP.PRINT den HTML Code versenden.

7 Es ist meines Wissens leider nicht möglich die PSP Prozeduren in einem Package anzulegen. Will man globale Konstanten für die PSP Prozeduren benutzen, so kann man diese aber auch in einem separaten Package definieren und von den Prozeduren aus darauf zugreifen. loadpsp [ -replace ] -user username/password[@connect_string] [ include_file_name... ] [ error_file_name ] psp_file_name... Bsp.: loadpsp replace user psptest/admin nurhtml.psp Abb. 11: Der Befehl loadpsp Die nicht HTML Bestandteile der PSP bestehen aus PL/SQL Code, der wie in JSP durch die Zeichen <% bzw. %> eingeklammert werden, sowie aus sogenannten Direktiven. Es handelt sich bei den Direktiven nicht um PL/SQL Code, sondern um Ausführungsanweisungen zur Interpretation des Codes beim Einladen in die Datenbank. So kann man zum Beispiel über die Direktive <%@ plsql procedure= %> festlegen, wie der Prozedurname im Schema lauten soll oder mit <%@ include file= %> weitere Dateien einbinden. Als Beispiel für ein PSP Programm sehen wir hier die Ausgabe der bekannten Tabelle EMP in einer for-schleife. <%@ plsql procedure="zeige_emp_tab" %> <HTML> <HEAD><TITLE>Inhalt der Emp-Tabelle</TITLE></HEAD> <BODY> <UL> <% for emptab in (select empno,ename,job from emp) loop %> <LI> Nummer = <%= emptab.empno %><BR> Name = <%= emptab.ename %><BR> Job = <%= emptab.job %><BR> <% end loop; %> </UL> </BODY> </HTML> Abb. 12: PL/SQL Server Page zur Anzeige der Emp Tabelle PSP ist vor allem vorteilhaft, wenn man es im wesentlichen mit HTML Code zu tun hat, dem lediglich einige dynamische Inhalte hinzugefügt werden sollen. Handelt es sich jedoch um komplexe PL/SQL Programme, die eine einfache Ausgabe als Web Seite erzeugen sollen, so ist es günstiger die HTP und HTF Packages zu benutzen.

8 KONFERENZ OWA_ Packages Die Erstellung von Web Inhalten wird durch weitere Packages zusätzlich vereinfacht, die komplexere Vorgänge durch Prozeduren unterstützen und durch den Präfix OWA_ gekennzeichnet sind. So kann man die Ausgabe der Tabelle EMP in Tabellenform in folgender Weise vornehmen. create or replace procedure doagowa as dummy Boolean; begin dummy := owa_util.tableprint( emp ); end; Abb. 13: Anzeige deremp Tabelle mit Hilfe eine OWA_ Funktion Auch im Bereich der Benutzer Authentifizierung und der Nutzung von Cookies existieren Packages die den Programmierer bei der Implementierung unterstützen und die Komplexität der Prozeduren reduzieren. In Abb. 14 ist eine Liste der OWA_* Packages aufgeführt. Für tiefergehende Informationen empfehle ich die PL/SQL Packages and Types Reference der Version 10g. Obwohl die Pakkages auch schon in der Version 9i existieren, habe ich keine Dokumentation dazu in der mir zugänglichen 9i Dokumentation gefunden. Abb. 14: OWA_ Packages Fazit OWA_CACHE OWA_COOKIE OWA_CUSTOM OWA_IMAGE OWA_OPT_LOCK OWA_PATTERN OWA_SEC OWA_TEXT OWA_UTIL PL/SQL Gateway cache feature Cookies erstellen und auslesen Authorizing durch Cookies Koordinaten des Clicks auf ein Image Optimistic Locking String Verarbeitung mit regulären Ausdrücken Autentifizierung String Manipulationen Diverse Hilfsprogramme Die Nutzung von PSP und den Packages HTP, HTF und OWA_* ermöglicht eine relativ problemlose Erstellung von Web Anwendungen, die in der ORACLE Datenbank abgespeichert und verwaltet werden. Die Erzeugung der dynamischen Inhalte wird innerhalb der ORACLE Instanz durchgeführt, was sicherlich auch der Performance dienlich sein kann. Auf alle Fälle bietet sich hier eine Alternative zu JSP und ASP, die man beachten sollte.

9 Literatur ORACLE HTTP Server mod_plsql Users Guide ORACLE HTTP Server Administrators Guide PL/SQL Packages and Types Reference ORACLE Database Application Developers Guide Fundamentals Kontaktadresse: Wilfried Eigl Am Hang 18 D Höchst Telefon: +49(0)