1 Visión Arquitectónica Jose A. EspinosaJ2EE Visión Arquitectónica Jose A. Espinosa
2 ÍNDICE ¿Qué es arquitectura? Plataforma Java ¿Qué es J2EE? APIs J2EEContenedores J2EE Internacionalización Otras “tecnologías” Caso de estudio
3 Arquitectura La arquitectura de software, tiene que ver con el diseño y la implementación de estructuras de software de alto nivel. Es el resultado de ensamblar un cierto número de elementos arquitectónicos de forma adecuada para satisfacer la mayor funcionalidad y requerimientos de desempeño de un sistema, así como requerimientos no funcionales, como la confiabilidad, escalabilidad, portabilidad, y disponibilidad. (Philippe Kruhten) Una Arquitectura Software, también denominada Arquitectura lógica, consiste en un conjunto de patrones y abstracciones coherentes que proporcionan el marco de referencia necesario para guiar la construcción del software para un sistema de información. La arquitectura software establece los fundamentos para que analistas, diseñadores, programadores, etc. trabajen en una línea común que permita alcanzar los objetivos y necesidades del sistema de información.
4 El arquitecto ¿Qué hace un arquitecto software?Un desarrollador se preocupa de qué hará la aplicación cuando un usuario apriete un botón, un arquitecto lo hace sobre qué pasará cuando lo aprietan miles.
5 El arquitecto debe... Liderar el desarrollo para asegurar que se siga la arquitectura Tomar todas las decisiones que afecten a la arquitectura del sistema Comunicarse con desarrolladores y diseñadores constantemente Vigilar activamente el cumplimiento de los requisitos no funcionales
6 Requisitos de nivel de servicioRendimiento Escalabilidad Fiabilidad Disponibilidad Ampliabilidad Mantenibilidad Gestionabilidad Seguridad
7 Plataforma Java
8 J2EE J2EE es una plataforma para desarrollar aplicaciones distribuidas empresariales. J2EE consiste en: Plataforma Implementación de referencia Test de compatibilidad Planos de APM (Aplication Programming Model)
9 J2EE APIs J2SE JDBC RMI-JRMP Java IDL RMI-IIOP EJB Servlets JSP JMSJNDI JTA JavaMail JAF
10 Componentes J2EE Aplicación Java Applets Servlets y JSP EJB
11 Componentes / API Cada componente ha de cumplir una serie de APIs
12 J2SE Java Platform, Standard Edition o Java SE (antes J2SE), es una colección de APIs del lenguaje de programación Java útiles para muchos programas de la Plataforma Java. J2SE 1.4 (Merlin), Java Community Process. JSR 59 J2SE 5.0 (Tiger) = JSR 176 especificó Java SE 6 (Mustang) = JSR 270.
13 Librerías J2SE Generales java.lang java.io java.math java.netjava.text java.util
14 Librerias J2SE (II) Propósito especial java.applets java.beansjava.awt java.rmi java.security java.sql javax.rmi org.omg.CORBA javax.swing
15 JDBC Java Database ConnectivityAPI que permite interactuar con fuentes de datos, independientemente del fabricante Conjunto de definiciones de acceso y gestión de controladores
16 JDBC (ex.) Cargar Drivers Abrir conexión Cerrar conexión try{Class.forName("nombreDelDriver").newInstance(); } catch (ClassNotFoundException cnfe) { Cnfe.printstacktrace(); } Connection c = DriverManager (url, "usuario", "password"); if (¡c.isClosed()) c.close();
17 JDBC (ex2) Ejecutar sentencias SQLStatement stmt = conn.createStatement(); try { ResultSet rs = stmt.executeQuery( "SELECT * FROM MyTable" ); while ( rs.next() ) { int numColumns = rs.getMetaData().getColumnCount(); for ( int i = 1 ; i <= numColumns ; i++ ) { System.out.println( "COLUMN " + i + " = " + rs.getObject(i) ); } } finally { rs.close(); stmt.close();
18 JDBC (transacciones) JDBC tiene soporte para transacciones try {con.setAutoCommit(false); // run some SQL stmt.executeUpdate("UPDATE INV SET OH = 10 WHERE ID = 5"); stmt.executeUpdate("INSERT INTO SHIP (QTY) VALUES (5)"); con.commit(); } catch (SQLException e) { con.rollback(); //undo the results of the transaction
19 JDBC (proc. almacenados)JDBC se puede usar para ejecutar procedimientos almacenados CallableStatment cstmt = con.prepareCall("{call sp_interest(?,?)}"); cstmt.registerOutParameter(2, Types.FLOAT); cstmt.setInt(1, accountID); cstmt.setFloat(2, ); cstmt.execute(); out.println("New Balance:" + cstmt.getFloat(2));
20 JDBC 2.0 JDBC 1.0 – Mayo 1998 JDBC 2.0 – 1999 Mejora en la lectura de los resultsets Actualizaciones batch Soporte OODBMS BLOBS y CLOBS
21 JDBC 3.0 JDBC 3.0 – 2002 (JSR-54) Savepoints en las transaccionesRecuperación de claves autogeneradas Actualización BLOB y CLOB Multiples resultset abiertos Recuperación de metadatos de parámetros
22 Drivers JDBC Existen drivers para casi todas las BBDD del mercado, los drivers pueden ser: Tipo 1, puente JDBC-ODBC Tipo 2, Driver de API Nativa Tipo 3, Driver de protocolo de red Tipo 4, Drivers de protocolo nativo Interno, driver JDBC embebido con el JRE URL JDBC, cadena de conexión
23 RMI-JRMP Java Remote Method Protocol Protocolo específico para JavaPermite referencias objetos remotos Es un protocolo que corre sobre TCP/IP bajo RMI. Se puede sustituir por IIOP o por otros desarrollados por terceros.
24 Java IDL Tecnología de objetos distribuidosBasado en "Common Object Request Brokerage Architecture" (CORBA) Permite intercomunicar sistemas escritos en lenguajes distintos Proporciona un broker (ORB) Object Request Broker idltojava para generar stubs y skeletons
25 Java IDL (ii) Comunicación CORBA:
26 RMI-IIOP IIOP (Internet Inter-Orb Protocol)Permite interoperar aplicaciones diseñadas para RMI con otras CORBA. RMI no requiere declaracion de IDL Presente desde Java 1.3 Pretende simplificar los desarrollos CORBA
27 Servlet Un servlet es un objeto que se ejecuta en un contenedor webFue diseñado para servir páginas dinámicas web Su nombre surge como contraposición a applet. Un servlet es un objeto Java que implementa la interfaz javax.servlet.Servlet o hereda alguna de las clases más convenientes para un protocolo específico (ej: javax.servlet.HttpServlet).
28 Ejecución Servlet Cargar instancia InicializarServir peticiones (todo el tiempo) Destruir Descargar
29 Servlet (ex.) El servlet “Hola Mundo”public class HelloWorldServlet extends HttpServlet { protected void service (HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { ServletOutputStream out = response.getOutputStream(); out.println("Hello World
"); }
30 JSP Los servlets son muy tediosos para generar código htmlJava Server Pages se diseñó para generar la capa de presentación en forma de scripts Se permite “embeber” código java dentro de una página html o xhtml y que sea interpretada dinámicamente Se puede sustituir el código Java por etiquetas (TagLibs)
31 Ciclo de vida de un JSP
32 JSP (ex.) <%@ page errorPage="myerror.jsp" %>page import="com.foo.bar" %> <% int serverInstanceVariable = 1;%> <% int localStackBasedVariable = 1; %>
<%=localStackBasedVariable%>
33 JNDI Java Naming and Directory InterfaceAPI de acceso a servicios de nombre y directorios en Java Pretende asociar nombres con objetos para poder acceder a ellos de una manera estandar Archivos Nombres DNS EJBs Bases de datos ...
34 Arquitectura JNDI
35 JNDI (ex.) Hashtable env = new Hashtable();env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "com.sun.jndi.fscontext.RefFSContextFactory"); Context ctx = new InitialContext(env); Object obj = ctx.lookup (name); try { // Create the initial context // Look up an object Object obj = ctx.lookup(name); // Print it System.out.println(name + " is bound to: " + obj); } catch (NamingException e) { System.err.println("Problem looking up " + name + ": " + e); }
36 Factorias JNDI Filesystem LDAP NDS RMI registrycom.sun.jndi.fscontext.FSContextFactory com.sun.jndi.fscontext.RefFSContextFactory LDAP com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory NDS com.novell.naming.service.nds.NdsInitialContextFa ctory RMI registry com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory
37 JNDI (ex2) Recuperar una conexión de bbdd de un servidor de aplicaciones DataSource ds = null; try { Context ctx = new InitialContext(); if(ctx == null) throw new Exception("JNDI Context could not be found."); ds = (DataSource)ctx.lookup(“jdbc/MifuenteCoreDS”); if(ds == null) throw new Exception("Datasource could not be found"); connection = ds.getConnection("user","pass"); connection.setAutoCommit(false); } catch(Exception e) e.printStackTrace();
38 JMS Java Message Service es el API encargada de mensajería y MOM (message-oriented middleware) Mensaje = conjunto de datos enviados desde un sistema a otro JMS es un API que sirve de intermediario, como JDBC a implementaciones de fabricantes JMS provider = driver mensajería
39 JTA Java Transaction APIDefine XA para Java (estandar del Open Group para transacciones distribuidas) JTA permite usar transacciones distribuidas trasparentemente Generalmente JTA se usa internamente en el servidor de aplicaciones UserTransaction TransactionManager XAResource
40 JTA
41 JavaMail API que provee un framework para crear aplicaciones de correo y mensajería (no JMS) La versión actual es la 1.4 (JSR-919) Requiere JAF para gestionar tipos MIME Opcional para J2SE, incluido con J2EE Permite enviar y recibir correos (smtp, pop,imap,...)
42 JavaMail (ex.) String smtpHost = "smtp.auna.com";Properties props = System.getProperties(); props.put("mail.smtp.host",smtpHost); Session sesion = Session.getDefaultInstance(props,null); try { Message mensaje = new MimeMessage(sesion); mensaje.setSubject("Hola Mundo"); mensaje.setFrom(new InternetAddress(from)); mensaje.addRecipient( Message.RecipientType.TO, new InternetAddress(to)); mensaje.setText("Este es el cuerpo del mensaje"); Transport.send(mensaje); } catch (MessagingException e) { System.err.println(e.getMessage()); }
43 JAF JavaBeans Activation FrameworkAPI que permite determinar el tipo de un conjunto de datos Permite registrar nuevos tipos de datos y acciones asociadas Permite que los programas carguen JavaBeans que implementan acciones sobre un tipo de datos
44 Versiones J2EE La versión más actual es Java EE SDK 5 Update 3Básicamente varía según la versión de los componentes utilizados Para entornos de producción se utilizan servidores de aplicación que soportan una u otra versión de J2EE o de las especificaciones de sus contenedores
45 Servidores de aplicación J2EEImplementan los contenedores de manera más eficiente Incluyen herramientas de administración Están diseñados para entornos de producción. Los más conocidos: BEA Weblogic IBM WebSphere Oracle Application Server Sun Java System Application Server
46 Servidores J2EE Open SourceUtilizados cada vez más a menudo Suelen tener menos herramientas de administración Cumplen con las especificaciones de la plataforma GlassFish RedHat JBoss JOnAS Geronimo
47 Servidores J2EE
48 Las 4 capas Capa 1: Cliente Capa 2: Web Capa 3: Negocio Capa 4: DatosCada capa se ejecuta en un contenedor distinto
49 Arquitectura típica
50 El contenedor web Permite ejecutar JSP y ServletsHistóricamente fue el primero en desarrollarse Hay muchos proyectos que no utilizan nada más que este contenedor Lo único que no se puede ejecutar son los EJBs
51 Contenedores Web Apache Tomcat Jetty Caucho (Resin Server)BEA Weblogic Server Oracle AS IBM Websphere Macromedia Jrun ...
52 Tomcat Tomcat 3.x (distribución inicial)Implementado a partir de las especificaciones Servlet 2.2 y JSP 1.1 Recarga de servlets Funciones básicas HTTP Tomcat 4.x Implementado a partir de las especificaciones Servlet 2.3 y JSP 1.2 Contenedor de servlets rediseñado como Catalina Motor JSP rediseñado con Jasper Conector Coyote Java Management Extensions (JMX), JSP Y administración basada en Struts Tomcat 5.x Implementado a partir de las especificaciones Servlet 2.4 y JSP 2.0 Recolección de basura reducida Capa envolvente nativa para Windows y Unix para la integración de las plataformas Análisis rápido JSP Tomcat 6.x Implementado de Servlet 2.5 y JSP 2.1 Soporte para Unified Expression Language 2.1 Diseñado para funcionar en Java SE 5.0 y posteriores Soporte para Comet a través de la interfaz CometProcessor
53 JARs, WARs, EARs y más JAR : Java ARchives es un formato desarrollado por Sun que permite agrupar y comprimir archivos (como un zip) WAR : Web ARchives especificación de archivo JAR que permite agrupar un conjunto de clases y recursos que conforman una aplicación web y que pueden ser utilizados por contenedores web diréctamentene. EJB-JAR : Equivalente al War pero para EJBs EAR : Enterprise Archives: combinación de WAR y EJB-JAR
54 Estructura WAR La estructura de un (Web-Archive) WAR es la siguiente:/ *.html *.jsp *.css : Este directorio base contiene los elementos que comúnmente son utilizados en un sitio, Documentos en HTML , JSP's , CSS("Cascading Style Sheets") ,etc. /WEB-INF/web.xml : Contiene elementos de seguridad de la aplicación así como detalles sobre los Servlets que serán utilizados dentro de la misma. /WEB-INF/classes/ : Contiene las clases Java adicionales a las del JDK que serán empleadas en los JSP's y Servlets /WEB-INF/lib/ : Contiene los JAR's que serán utilizados por su aplicación.
55 Estructura HelloWorld./WEB-INF: web.xml ./WEB-INF/classes ./WEB-INF/src/com/digimate/example: HelloWorldServlet.java
56 web.xml
57 Usando EJBs Un EJB tiene las siguientes características:Contiene lógica de negocio Creado y gestionado por un contenedor Media en el acceso al cliente Contiene metadatos como transacciones, seguridad, etc. separados del bean Provee de gestión de transacciones, gestión de estado, pooling de recursos y chequeos de seguridad.
58 Uso EJB
59 Clases e interfaces EJBHome Interface Remote Interface EJB class Vendor Tools Home Object Stub Home Object EJB Object Stub EJB Object Enterprise Bean Object
60 Ejemplo EJB Los EJBs pueden ser: Ejemplo de Session Bean SesionEntidad Ejemplo de Session Bean
61 EJB Formulario HTML
Enter social security Number:
Enter Multiplier:
62 EJB - Servlet Recupera los datos del usuario Busca el bean de sesiónLe pasa los datos al bean de sesión Después de recibir un valor de vuelta desde el bean de sesión, crea una página HTML para mostrar el valor devuelto al usuario.
63 EJB – Servlet (ii) } public void doGet (HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { String socsec = null; int multiplier = 0; double calc = 0.0; PrintWriter out; response.setContentType("text/html"); out = response.getWriter(); out.println(" Soc Sec: " + socsec + " "); Multiplier: " + "); Bonus Amount: " + calc + " ");Bonus Calculation
"); out.println("
64 EJB Sesion Un bean de sesion representa una conversación temporal con el cliente. NO es persistente
65 EJB (Home/Object) CalcHome Calc import java.rmi.RemoteException;import javax.ejb.CreateException; import javax.ejb.EJBHome; public interface CalcHome extends EJBHome { Calc create() throws CreateException, RemoteException; } import javax.ejb.EJBObject; import java.rmi.RemoteException; public interface Calc extends EJBObject { public double calcBonus(int multiplier, double bonus) throws RemoteException; }
66 EJB (Bean) CalcBean import java.rmi.RemoteException;import javax.ejb.SessionBean; import javax.ejb.SessionContext; public class CalcBean implements SessionBean { public double calcBonus(int multiplier, double bonus) { double calc = (multiplier*bonus); return calc; } public void ejbCreate() { } public void setSessionContext( SessionContext ctx) { } public void ejbRemove() { } public void ejbActivate() { } public void ejbPassivate() { } public void ejbLoad() { } public void ejbStore() { }
67 EJB 2.x Complejidad alta para el desarrolladorVentajas no utilizables para la mayoría de los sistemas Dificultad muy grande para desplegar / probar Penalización general al rendimiento por el uso de tantos interfaces
68 EJB 2.x (ex.)
69 EJB 3.0 Mejora la especificación EJBReduce la complejidad de cara al desarrollador Anotaciones API Simplificada Mejoras EJB-QL Reacción a los frameworks
70 EJB 3.0 Eliminación de los interfaces Home y ObjectEliminación del componente interfaz Uso de anotaciones (metadata) Acceso simplificado al entorno Simplificación en el despliegue
71 Frameworks Web Muchos desarrolladores de aplicaciones Java decidieron que no necesitaban EJBs Nunca usarían lógica de negocio tan compleja No necesitarían distribución Querían simplificar el despliegue y configuración de las aplicaciones
72 Frameworks software Un framework es una estructura de soporte definida en la cual otro proyecto de software puede ser organizado y desarrollado. Diseño reusable de un sistema (o subsistema) Conjunto de clases abstractas y el modo en que sus instancias colaboran para un tipo específico de software.
73 Framework web Estructura definida, reusable en el que sus componentes facilitan la creación de aplicaciones web. Framework web Java, es aquel framework que utiliza la plataforma Java como base
74 Framework Modelo 1 / 2 Modelo 1 Modelo 2Se incluye la lógica de redirección en los JSP Cada página procesa su propio input Modelo 2 Servlet controlador (Front controller) Según la entrada y el estado actual de la aplicación decide a qué página redirigir Las vistas no se relacionan con el modelo
75 MVC Modelo – Vista – ControladorControlador: recibe acciones de usuarios externos Modelo: estado interno y reglas de negocio Vistas: formato del modelo para mostrar
76 Frameworks Java Struts http://struts.apache.orgTapestry JSF Cocoon Spring
77 Struts
78 Struts (facilidades) Lógica de navegación entre páginasBinding entre Java y html Validación de entradas Internacionalización Independencia del motor de visualización Maquetación
79 Struts (funcionamiento básico)El cliente solicita una página que contiene datos a completar. (no mostrado) El servidor le envía la página. (no mostrado) El cliente, con los datos completados envía de regreso la página. El ActionServlet verifica la ruta con la que se lo invocó y extrae el path de esa ruta y busca en los actionMappings cual es la Acción a invocar y que formulario necesita recibir como entrada. El controlador crea o reutiliza el Formulario dependiendo el ámbito en que es ejecutada la petición, carga los datos en el formulario, los valida y luego crea la acción y le pasa el formulario como parámetro. La acción recibe el formulario y con sus datos invoca a las reglas del negocio (generalmente delegadas en otros objetos). A partir de la respuesta recibida, carga los valores de salida y selecciona la siguiente vista a enviar.
80 Struts-config.xml
81 Ejemplo Tutorial JDeveloperhttp://www.oracle.com/technology/oramag/oracle/04- sep/o54jdev.html
82 ORM Object Relational MappingEn realidad un concepto independiente de Java Pretende abstraer el almacenamiento de objetos en bases de datos Motor de persistencia
83 Motores de persistencia
84 Motores de persistencia JavaHibernate Oracle TopLink Castor Torque Cayenne JDO
85 POJO Plain Old Java ObjectUso de clases simples independientes del framework Un enfoque actual para los motores de persistencia persigue permitir la utilización de POJOs para representar la información y automatizar su almacenaje. “Everything should be made as simple as possible, but not simpler” Albert Einstein
86 EJEMPLO TopLink
87 Portlets Componentes modulares de presentaciónRequieren un portal web para ser visualizados Especificaciones: JSR168 WSRP (Web Services for Remote Portlets)
88 Portlets - ventajas Se puede desacoplar la ejecución del portlet de la máquina portal Se puede reutilizar el portlet en distintas páginas Se pueden auditar dentro del portal Se puede controlar el acceso y la visualización dentro del portal
89 Portlets: portales Oracle Portal IBM BEA Portal Apache Pluto uPortalSun Portal Apache JetSpeed JBoss Portal
90 Portlets Ejemplo
91 AJAX Asynchronous JavaScript And XMLLa intención es crear clientes “ricos” Mantiene comunicación asíncrona con el servidor en segundo plano Mejora de: Interactividad Velocidad Usabilidad No mantiene la accesibilidad
92 AJAX Combinación de tecnologíasXHTML / HTML + css Document Object Model (DOM) XMLHttpRequest XML Ajax no es una tecnología nueva, simplemente agrupa las que existen No está soportado por todos los navegadores
93 Frameworks Ajax AJAX no es exclusivo de Java Frameworks / libreríasBindows Prototype Script.aculo.us Dojo DWR ...
94 DWR Generación automática del código JavaScript correspondiente a Java
95 dwr.xml "-//GetAhead Limited//DTD Direct Web Remoting 1.0//EN" "http://www.getahead.ltd.uk/dwr/dwr10.dtd">
96 dwr - web.xml
97 DWR - Ejemplo
98 Problemas AJAX Accesibilidad Perdida de gestionabilidadCambio del control de páginas Vuelta a un esquema pseudo-cliente- servidor No todos los navegadores lo soportan Aumenta la concurrencia de los accesos.
99 SOA Service Oriented Architecture Utilización de servicios orquestadosEvolución de Workflow y BPM Basada en ejecución de servicios web Independiente de plataforma y de lenguaje Alta complejidad
100 SOA - JAVA Tecnologías usadas: XML HTTP SOAP WSDL UDDI Oracle BPM JBPM
101 ¿Más? ¡MAS! Nos dejamos tecnologías y tendencias JSF J2MEEntornos de desarrollo Junit (tests) JavaFX Herramientas (ant, ..) ...
102 Bibliografía Sun Certified Enterprise Architect for J2EE Technology Study Guide. Mark Cade, Simon Roberts. Sun Microsystems press (2002) The J2EE Architect's Handbook. Derek C. Ashmore. Java Enterprise in a Nutshell. O'Reilly Mastering Enterprise Java Beans Rima Patel Sriganesh. Wiley Publishing
103 Tutoriales y Ejemplos Java en Castellano: www.programacion.com/javaSitio java de sun : Frameworks : The Server Side