Programmierung von verteilten Systemen und Webanwendungen mit Java EE: Erste Schritte in der Java Enterprise Edition

403 Pages·2015·5.487 MB·German

by  Frank Müller-Hofmann, Martin Hiller, Gerhard Wanner (auth.)

Frank Müller-Hofmann
Martin Hiller
Gerhard Wanner
Programmierung von
verteilten Systemen
und Webanwendungen
mit Java EE
Erste Schritte in der Java Enterprise Edition
Programmierung von verteilten Systemen und
Webanwendungen mit Java EE

Frank Müller-Hofmann • Martin Hiller
Gerhard Wanner
Programmierung von
verteilten Systemen
und Webanwendungen
mit Java EE
Erste Schritte in der Java Enterprise Edition
Frank Müller-Hofmann Martin Hiller
Uhingen, Deutschland Ostfildern, Deutschland
G erhard Wanner
Leinfelden-Echterdingen, Deutschland
ISBN 978-3-658-10511-2 ISBN 978-3-658-10512-9 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-658-10512-9
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Vorwort
Dieses Buch behandelt die Programmierung verteilter Systeme in Java. Besonderer
Wert wird auf die Realisierung serverseitiger Anwendungen im Rahmen der
Architektur von Java EE 7 gelegt.

Nach der Einführung in die Architektur von Java EE 7 von Oracle in Kapitel 1 werden
wichtige Mechanismen der Interprozesskommunikation vorgestellt. Kapitel 2 behan-
delt hierbei die Netzwerkprogrammierung via Sockets und Kapitel 3 erläutert die
Java-spezifische Remote Method Invocation als ein Mittel zur synchronen Kommuni-
kation zwischen verteilten Betriebssystemprozessen. Diese beiden Kapitel über die
Interprozesskommunikation gehören jedoch nicht zur Java EE-Architektur.

Anschließend wird die Realisierung von Webanwendungen mit Hilfe von Servlets,
JavaServer Pages und JavaServer Faces in den Kapiteln 4 bis 6 erläutert.

Kapitel 7 beschreibt die persistente Speicherung von Daten anhand der low-level
Technologie Java Database Connectivity.

In Kapitel 8 wird mit den Enterprise JavaBeans das serverseitige Komponenten-
modell der Architektur von Java EE 7 besprochen.

In Kapitel 9 wird die im Gegensatz zu JDBC abstraktere high-level Technologie Java
Persistence API zur persistenten Speicherung von Daten vorgestellt.

Zahlreiche Beispiele sowie Übungsaufgaben runden das Buch ab, sodass der Leser
nach der Lektüre des Buches in der Lage ist, komponentenbasierte Webanwendung-
en auf Basis der Java Enterprise Architektur zu erstellen.

Danksagung
Wir bedanken uns sehr herzlich bei Prof. Dr. Joachim Goll, Marcel Kilian, Markus
Schuler und Karin Weiß für ihre wertvollen Hinweise und Korrekturen. Herrn Steffen
Wahl danken wir für die sorgfältige Durchführung des Konfigurationsmanagements.
V

Inhaltsverzeichnis
1 EINFÜHRUNG IN DIE ARCHITEKTUR VON JAVA EE 7 ................... 1
1.1 Schichtenmodelle für verteilte Systeme in Java ...................................... 2
1.2 Der Java EE Application Server .............................................................. 5
1.3 Historische Entwicklung von Java EE ...................................................... 6
1.4 Die Web- und die Verarbeitungsschicht in Java EE ................................ 7
1.5 Komponenten von Java EE ..................................................................... 8
2 NETZWERKPROGRAMMIERUNG MIT SOCKETS .......................... 11
2.1 Von monolithischen zu verteilten Rechnersystemen ............................. 12
2.2 Das Konzept der Sockets ...................................................................... 26
2.3 Protokolle ............................................................................................... 49
2.4 Übungen ................................................................................................ 51
3 REMOTE METHOD INVOCATION .................................................... 57
3.1 Die Funktionsweise von RMI ................................................................. 59
3.2 Die Architektur von RMI ......................................................................... 59
3.3 Entwicklung einer RMI-Anwendung ....................................................... 61
3.4 Ein einfaches RMI-Beispiel .................................................................... 66
3.5 Object by Value und Object by Reference ............................................. 72
3.6 Übungen ................................................................................................ 77
4 SERVLETS ......................................................................................... 81
4.1 Generierung von Webseiten .................................................................. 83
4.2 Dynamische Erzeugung von Seiteninhalten .......................................... 85
4.3 Erstellen von Webanwendungen ........................................................... 90
4.4 Wichtige Elemente der Servlet-API ....................................................... 95
4.5 Annotationen für Servlets .................................................................... 104
4.6 Der Deployment-Deskriptor für Servlets .............................................. 106
4.7 Das Beispielprogramm „Forum“ ........................................................... 108
4.8 Übungen .............................................................................................. 118
5 JAVASERVER PAGES .................................................................... 121
5.1 Skriptelemente ..................................................................................... 125
5.2 Direktiven ............................................................................................. 132
5.3 Aktionen ............................................................................................... 137
5.4 Verwendung von JavaBeans ............................................................... 141
5.5 Tag-Bibliotheken .................................................................................. 146
VII
VIII Inhaltsverzeichnis
5.6 Übungen .............................................................................................. 155
6 JAVASERVER FACES .................................................................... 157
6.1 Aufgaben des JSF-Frameworks .......................................................... 160
6.2 Konzepte und Funktionsweise des JSF-Frameworks ......................... 161
6.3 Aufbau von JSF-Anwendungen ........................................................... 170
6.4 Konfiguration einer JSF-Anwendung ................................................... 193
6.5 Übungen .............................................................................................. 214
7 JDBC ................................................................................................ 215
7.1 Die Paketstruktur der JDBC-API .......................................................... 217
7.2 JDBC-Treiber ....................................................................................... 220
7.3 Zugriff auf ein DBMS über JDBC ......................................................... 221
7.4 SQL-spezifische Datentypen ............................................................... 244
7.5 Exceptions bei der Verwendung von JDBC ......................................... 246
7.6 JDBC-Metadaten ................................................................................. 247
7.7 Übungen .............................................................................................. 249
8 ENTERPRISE JAVABEANS ........................................................... 251
8.1 Verteilte Systeme ................................................................................. 253
8.2 Die Idee der Enterprise JavaBeans ..................................................... 254
8.3 Abbildung von Klassen auf Bean-Typen .............................................. 256
8.4 Überblick über die Enterprise JavaBeans-Architektur ......................... 258
8.5 Konzept der Enterprise JavaBean-Typen ............................................ 264
8.6 Session-Beans ..................................................................................... 265
8.7 Der Java EE Application Server Wildfly ............................................... 276
8.8 Übungen .............................................................................................. 285
9 DIE JAVA PERSISTENCE API ........................................................ 301
9.1 Grundlegendes Mapping ..................................................................... 305
9.2 Objektlebenszyklus .............................................................................. 316
9.3 Beziehungen zwischen Objekten und ihre Realisierung in JPA .......... 322
9.4 Die Java Persistence Query Language ............................................... 342
9.5 Transaktionen ...................................................................................... 346
9.6 JPA-Konfiguration mit XML-Dateien .................................................... 349
9.7 Übungen .............................................................................................. 353
BEGRIFFSVERZEICHNIS ................................................................... 355
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ............................................................ 361
ANHANG A VERWENDUNG EINER CODEBASE BEI RMI ............... 363
Inhaltsverzeichnis IX
ANHANG B JNDI ................................................................................. 379
ANHANG C CONNECTION POOLING ............................................... 389
ANHANG D JDBC-TREIBERTYPEN .................................................. 395
LITERATURVERZEICHNIS ................................................................. 399
INDEX .................................................................................................. 401