Programrendszerek Fejleszt

1
Programrendszerek Fejlesztése

• 7/6

2
Tartalom

• OSGI
• Bevezeto
• A cél környezet kezelése
• OSGI alapok
• Komponensek
• Szolgáltatások
• Spring
• Spring a középrétegben
• Spring Inversion of Control AOP
• Objektumok összedrótozása
• Spring adatbázis komponensek

3
Az OSGi platform

• Egy Java keretrendszer távolról telepítheto
  szolgáltatások és alkalmazások kezelésére
• Megbízhatóság
• Széles skálájú elosztás
• Eszközök széles spektruma
• Együttmuködo
• 4.0 verzió www.osgi.org

4
OSGi tagok
Nokia Corporation NTT Oracle Corporation
ProSyst Software GmbH Red Hat Samsung
Electronics Co., Ltd. SAP AG Siemens AG
Siemens Enterprise Communications Software AG
SpringSource Sprint Sun Microsystems, Inc.
Telcordia Technologies, Inc. TIBCO Software In
Aplix Corporation Deutsche Telekom Ericsson
Mobile Platforms AB GigaSpaces Technologies
Harman/Becker Automotive Systems GmbH Hitachi,
Ltd. IBM Corporation Industrial Technology
Research Institute IONA Technologies LinkedIn
Makewave Mitsubishi Electric Corporation
Motorola, Inc. NEC Corporation
5
Miért használjuk az OSGi szolgáltatás platformot?

• Milyen problémát próbál a keretrendszer
  megoldani?
• Egységes szoftver piac
• Korlátozott bináris szoftver portabilitás
• A heterogén szoftver rendszerek fejlesztése
  komplex feladat
• Konfigurációk kezelése, testreszabás, ...
• Az eszközön lévo szoftverek életciklusának
  kezelése

6
A szoftver komplexitása
Productivity
Complexity and Size
7
Szolgáltatás orientált architektúra

• Különítsük el a megegyezést az implementációtól
• Alternatív implementációk lehetosége
• Az implementációk dinamikus fellelése és
  csatolása
• Szarzodés alapú (interfész)
• A komponensek újrahasznosíthatóak

Service Contract
provides
Component
uses
8
Keretrendszer

• Lehetové teszi az alkalmazások számára egy közös
  Java VM használatát
• Osztálybetöltés
• Izoláció/Biztonság
• Kommunikáció és Együttmuködés az alkalmazások
  között
• Életciklus menedzselése
• Szabály mentes
• A szabályokat a csomagok határozzák meg
• Az API teljesen önmenedzselo

9
Rétegek
10
Rétegek közötti együttmuködés
11
Futtató környezet

• Az OSGi APIs a J2SE és J2ME CDC csak egy részét
  használja
• OSGi Minimum EE
• A legtöbb profillal megegyezik
• A biztonság nem kötelezo

CLDC/ MIDP
J2SE
CDC/FP
OSGi Min.
12
Biztonsági réteg

• Tulajdonságai
• Opcionális
• Finomhangolható
• Menedzselheto
• A Java biztonsági architektúrára épül
• Kód azonosítás
• Lokáció alapján
• Aláíró alapján
• Opcionális biztonság
• checkPermission

13
Digitális bizonyítvány alapú jogosultságkezelés
14
Modul réteg

• A szabványos Java környezet nem biztosítja a
  megfelelo eszközöket a verziók kezelésére
• Megoldás
• Specializált osztálybetöltok (Jboss, NetbEans, )
• OSGi
• Az alkalmazás könyvtárakat batyuba kötni (bundle)
• Az osztálybetöltés modularizált
• A sima Java-ban a Class Path mint sorbarendezett
  lista
• Védelem
• A sima Java nem tud védelmet nyújtani
• Verziókezelés
• A sima Java nem tudja ugyanannak a csomagnak
  különbözo verzióit kezelni

batyu
batyu
batyu
batyu
batyu
batyu
batyu
15
Keretrendszer entitások
OSGi Keretrendszer
A Batyu
B Batyu
C Batyu
szolgáltatás, java interfész
16
Batyuk

• A batyu egy alkalmazás
• Mint a Windows EXE fájl
• Egy jar fájl
• A batyu regisztrálhat szolgáltatásokat
• A szolgáltatás Java interfésszel van specifikálva
  és több batyu is megvalósíthatja
• A szolgáltatások a batyu életciklusától függenek
• Keresések segítségével lehet a megfelelo
  szolgáltatásokat megtalálni
• Lekérdezo nyelv

17
Mi a Batyu?

• A Batyu tartalma (általában egy JAR fáljban)
• Leíró (Mainfest)
• Kód
• Eroforrások
• A Keretrendszer
• Olvassa a batyu leíróját
• Telepíti a kódot és az eroforrásokat
• Feloldja a függoségeket
• Futásidoben
• Meghívja a batyu aktiválót, hogy elindítsa a
  batyut
• Kezeli a java classpath-ot
• Kezeli a szolgáltatás függoségeket
• Meghívja a batyu aktivátort, hogy leállítsa a
  batyut

A Batyu
18
Hello World

• A Leíró ( META-INF/MANIFEST.MF) is varázslóval
  készítheto (pl. Eclipse)
• Notice
• Bundle-Activator (az életciklus esményekre
  hívódik meg)
• Import-Package (függoségek)

META-INF/MANIFEST.MF

• Manifest-Version 1.0
• Bundle-ManifestVersion 2
• Bundle-Name Helloworld Plug-in
• Bundle-SymbolicName helloworld
• Bundle-Version 1.0.0
• Bundle-Localization plugin
• Bundle-Activator helloworld.Activator
• Import-Package
• org.osgi.frameworkversion"1.3.0"

19
Hello World

• A kód vázat is gyárthatjuk varázslóval

HelloWorld.java

• package helloworld
• public class HelloWorld
• implements BundleActivator
• public void start(
• BundleContext context)
• throws Exception
• System.out.println(
• "Hello world!!")
• public void stop(
• BundleContext context)
• throws Exception System.out.println(
• "Goodbye world!!")

20
Osztályútvonal kezelése

• A Java alkalmazás csomagokba helyezett
  osztályokból áll
• A Java keretrendszer az osztályokat a különbözo
  jar fáljokból tölti be
• Ezek általában a CLASSPATH környezeti változóban
  vannak specifikálva
• Az OSGi keretrendszer az osztálybetöltok
  hálózatát kezeli.
• A leíró fejlécekkel paraméterezhetok
• A batyuk közötti függoségekre a keretrendszer
  kezeli
• Képes a batyuk szükség szerinti betöltésére

21
OSGi fügoség feloldás
Framework org.osgi.framework
org.osgi.service.http
Bundle A Export org.osgi.service.log
com.ibm.service.log com.ibm.j9 Import
org.osgi.service.http javax.servlet.http
A resolved
Bundle B Export ericsson.osgi
javax.servlet javax.servlet.http
org.osgi.service.log Import org.osgi.service.http
org.osgi.service.log
B resolved
22
Csomag vagy Batyu függoségek?

• Az OSGi mindkét megoldást támogatja
• A Batyu függoség egyszeru de olyan csomagokat is
  importál amikre nincs szükség, nehézkesebb a
  verziózás

p
Import-Package
q
r
r
s
Require-Bundle
r
23
Osztálybetöltés

• Boot osztály útvonal (java.)
• Keretrendszer osztály útvonal
• Batyu tér

24
Példa
25
Együttmuködési modell

• Az OSGi több mint Applet, MIDlet, Xlet futtaó
  környezet
• A Batyuk együttmuködési lehetoségei
• Szolgáltatás objektumok
• Csomag megosztás
• A dinamikus szolgáltatás tár segítségével a batyu
  meg tudja keresni és nyomon tudja követni a
  számára szükséges szolgáltatásokat
• A keretrendszer kezeli ezt az együttmuködést
• Függoségek, biztonság

26
Együttmuködési modell
OSGi Kertrendszer
Batyu
Batyu
JAVA
Operációs rendszer
Hardver
27
Életciklus réteg

• A Rendszer (System) batyu az OSGi kererendszert
  reprezentálja
• Egy API-t biztosít a batyuk kezelésére
• Telepítés
• Feloldás
• Indítás
• Leállítás
• Lekérdezés
• Frissítés
• Telepítés törlése
• A modul rétegen alapul

bundle M
System bundle
Bundle X
Bundle X-v2
Bundle B
Bundle A
28
Életciklus réteg

• A batyut a Bundle Activator osztály segítségével
  indtíják
• A leíró fejlécében hivatkozunk erre az osztályra
• Az interfész metódusai
• Start Inicializál és azonnal visszatér
• Stop takarítás
• Az akitvátor megkapja a batyu környezetet amely
  segítségével hozzáfér a keretrendszer
  eroforrásaihoz

INSTALLED
STARTING
start
RESOLVED
ACTIVE
stop
UNINSTALLED
STOPPING
29
Entitások

• Bundle
• BundleContext
• BundleActivator
• BundleEvent
• FrameworkEvent
• BundleListener
• Synchronous Bundle Listener
• FrameworkListener
• BundleException
• SystemBundle

30
Szolgáltatás réteg

• VM-en belüli szolgáltatás modell
• Szolgáltatások felderítése, állapotuk figyelése
• Csatlakozás szolgáltatásokhoz
• programból,
• Alapértelmezett szabályokkal
• Telepíto konfigurációval
• Nem hagyományos SOA
• VM-en belüli

31
Szolgáltatások
discover
service
register
bind

• A szolgáltatás egy a kerterendszerbe regisztrált
  objektum
• Java interfészként van regisztrálva
• A batyu szolgáltatásokat regisztrálhat
• A batyu szolgáltatásokat használhat
• 1..1
• 0..1
• 0..n
• Dinamikus keresésel lehet szolgáltatásokat
  fellelni
• A szolgáltatások bármikor eltunhetnek!

package org.osgi.service.log import
org.osgi.framework.ServiceReference public
interface LogService public static final
intLOG_ERROR 1 public static final
intLOG_WARNING 2 public static final
intLOG_INFO 3 public static final intLOG_DEBUG
4 public void log(int level, String
message) public void log(int level, String
message, Throwable exception) public void
log(ServiceReference sr, int level, String
message) public void log(ServiceReference sr,
int level, String message, Throwable
exception)
32
Szolgáltatások

• A keretrendszer szolgáltatástára minden batyunak
  elérheto
• Különbözo gyártó által létrehozott batyuk azonos
  interfészt is megvalósíthatnak
• A felhasználónak nem látható az implementáció
• Az operátor lecserélheti az egyes batyukat a
  muködés megzavarása nélkül
• Az OSGi definiál egy köteg szabványos
  szolgáltatást
• A szolgáltatással kapcsolatos eseményekre
  felíratkozhatunk
• A szolgáltatásoknak egyedi ID-je van
• Jogosultságkezelés
• Az Operátor kezeli
• A szolgáltatásoknak tulajdonságai vannak
• Lekérdezo nyelv a megfelelo szolgáltatás
  fellelésére
• A batyuk frissíthetik a tulajdonságokat

33
Szolgáltatások manipulálása

• A BundleContext segítségével hozzáférhetünk a
  szolgáltatásokat manipuláló metódusokhoz
• A szolgáltatás regisztrációt a ServiceRegistration
  objektumok kezelik
• Segítségükkel módosíthatjuk a paraméteket, vagy
  eltávolíthatjuk a szolgáltatást
• A szolgáltatás referenciák segítségével
  hozzáférhetünk a szolgáltatáshoz és annak
  tulajdonságaihoz is.
• A szolgáltatásokhoz a getService metódussal
  férünk hozzá, az ungetService metódussal tudjuk
  elengedni

ServiceRegistration registerService( String
clss, Object srvc, Dictionary
prprts) ServiceReference getServiceReferences
( String clss, String fltr) Object
getService( ServiceReference reference) boolean
ungetService( ServiceReference rfrnc)
34
Spring

• Rétegelt Java/J2EE alkalmazás keretrendszer Rod
  Johnoson kódja alapján (Expert One-one-One J2EE
  Design and Development Wrox, 2002)
• Nyílt forrású

35
A Spring célja

• A J2EE-nek egyszerubbnek kell lennie
• Az OO tervezés fontosabb mint az implementációs
  technológia pl. J2EE.
• A kód tesztelhetosége kritikus (ebben segít a
  spring)
• A Spring nem versenyzik, hanem kiegészíti a
  meglévo jó megoldásokat

36
Spring

• Egy könnyusúlyú a web alkalmazások minden rétegét
  megcímezo keretrendszer.
• Megjelenítés réteg A Struts-hoz hasonló de
  attól többet nyújtó MVC keretrendszer.
• Business layer Könnyusúlyú IoC tároló AOP
  támogatással (a beépített aspektusokat is
  ideértve)
• Perzisztenica réteg DAO minta a népszeru ORMs
  és JDBC támogatására
• Egyszerusíti a perzisztencia keretrendszereket
  JDBC
• Kiegészíto Nem helyettesíti a perzisztencia
  kerterndszereket
• Segít a középréteg szervezésében
• Csökkenti a kód mennyiségét, gyorsítja a
  fejlesztést

37
Spring (folytatás)

• A Spring egy hordozható, viszonylag kényszer
  mentes keretrendszer.
• POJO alapú
• A programozó az újrahasznosításra koncentrálhat
• Beépített szolgáltatások (aspektusok) pl.
  tranzakció kezelés
• A legtöbb üzleti objektum független a spring
  keretrendszertol

38
Három fo pillér

• IoC konténer
• Setter és konstruktor alapú függoség injektálás
• Nem kötodik egy alkalmazásszerverhez
• Elotérbe helyezi az OO tervezést.
• A konténer által kezelt babok újrahasznosíthatóak,
  el vannak választva az üzleti logikától
• AOP
• Dynamic AOP Proxy objektumot használ az
  objektumokon átívelo szolgáltatások biztosítására
• Újrahasznosítható objektumok
• Integrálódik az IoC környezettel
• AspectJ támogatás
• Spring API

39
Inversion of Control

• Függoség inyektálás
• A babok a konstruktor argumentumaik, vagy
  tulajdonságaik segítségével definiálja
  függoségeiket
• A konténer futásidoben biztosítja a beinyektálást
• Nem szólj az idegenekhez, Ne, hívj, én hívlak
• Elválasztja az objektumok fellelését,
  létrehozását az üzleti logikától
• Könnyu használni, újrahasznosítani
• Könnyu a tesztelés

40
Nem-IoC / Dependency Injection
41
Nem-IoC Szolgáltatás Objektum

• public class OrderServiceImpl implements
  IOrderService
• public Order saveOrder(Order order) throws
  OrderException
• try
• // 1. Create a Session/Connection object
• // 2. Start a transaction
• // 3. Lookup and invoke one of the methods in a
• // DAO and pass the Session/Connection object.
• // 4. Commit transaction
• catch(Exception e)
• // handle e, rollback transaction, //cleanup, //
  throw e
• finally
• //Release resources and handle more exceptions

42
IoC / Függoség inyektálás
43
IoC Szolgáltatás objektum

• public class OrderSpringService implements
  IOrderService
• IOrderDAO orderDAO
• public Order saveOrder(Order order) throws
  OrderException
• // perform some business logic
• return orderDAO.saveNewOrder(order)
• public void setOrderDAO(IOrderDAO orderDAO)
• this.orderDAO orderDAO

44
Spring bab definició

• A bab osztály a BeanFactory által leírt osztály
  aktuális implementációja
• Bab minták DAO, DataSource, Transaction
  Manager, Persistence Managers, Service objects,
  etc
• A Spring konfiguráció tartalmazza az
  implementációt a kódunknak az interfészekhez kell
  szólnia.
• A bab viselkedése
• Singleton vagy prototípus
• Automatikus huzalozás
• Inicilaizáló és destruktor metódusok
• init-method
• destroy-method
• A babok tulajdonságait paraméterezhetoen be lehet
  állítani.

45
Egyszeru Spring Bab

• ltbean idorderBean classexample.OrderBean
  init-methodinitgt ltproperty
  nameminimumAmountToProcessgt10lt/propertygt ltpro
  perty nameorderDAOgt ltref beanorderDAOBean
  /gt lt/propertygtlt/beangt
• public class OrderBean implements
  IOrderBean public void setMinimumAmountToPro
  cess(double d) this. minimumAmountToProcess
  d public void setOrderDAO(IOrderDAO
  odao) this.orderDAO odao

46
Spring BeanFactory

• BeanFactory a Spring keretrendszer alapja
• Könnysúlyú tároló amely betölti és menedzseli a
  babokat
• Delaratívan lehet konfigurálni XML állományok
  segítségével, itt mondjuk meg azt is, hogy a
  különbözo babok hogyan kapcsolódnak
• Tudja, hogy hogyan kezelje a singelton és
  prototípus babokat
• Az életciklus kezelo metódusokért is felelos
• A megfelelo babokba beinyektálja a függoségeket
• Injects dependencies into defined beans when
  served
• Segítségével mellozhetjük a singelton-ok és
  factory-k használatát

47
Spring ApplicationContext

• A Spring ApplicationContext segítségével
  hozáférhetünk a BeanFactory-ban konfigurált
  objektumokhoz
• Az ApplicationContext kiterjeszti a
  BeanFactory-t
• Olyan szolgáltatásokat biztosít mint a belso
  üzenetküldés
• Fájl alapú eroforrások általános kezelése is egy
  szolgáltatása
• Néhány mód a konfigurációra
• XMLWebApplicationContext Web alkalmazáshoz
  konfiguráljuk.
• ClassPathXMLApplicationContext önnáló XML
  alkalmazás kontextus
• FileSystemXmlApplicationContext
• Nem kell Service Locator-okat írnunk

48
Spring AOP
49
AOP

• Kiegészíti az OO programozást
• Az alapveto üzleti problémák vs. Az átmetszo
  vállalati problémák
• Az AOP komponensei
• Aspect a keresztülívelo problémák modulba
  foglalásának alapja
• Join point jól definiált pontok a program
  folyamban
• Pointcut join point szuro a betoldás futásánák
  meghatározására
• Advice egy küdrész ami a pointcut által
  meghatározott részen fut
• Weaving Fordítás, vagy futásidoben a megfelelo
  helyekre betoldja a megfelelo kódot.
• Az EJB-ben található deklaratív megoldások egy
  alternatívája
• Aspektusok a kód változtatása nélkül
  hozzáadhatóak és elvehetoek

50
Spring AOP

• Az aopalliance szövetség által definiált
  interfészekre építo keretrendszer
• Az aspektusok Java nyelvben vannak megvalósítva.
  Nem kell pointcut lekérdezo nyelvet tanulni
• A Spring aspektusok az IoC konténerben
  paraméterezhetoek
• A konténerbol kapott objektumok transzparens
  módon szabhatóak
• A Spring AOP sok kész aspektust biztosít
  (tranzakció kezelés, naplózás, )

51
Spring AOP

• Az alábbi tanácsokat támogatja
• Metódus elott
• A metódus visszatérése után
• throws tanács
• Körül tanács
• Az interceptorokat és a tanácsokat láncolhatjuk
  precedencia alapján
• Az aspektusok futás idoben vannak szove.

52
Spring AOP körbe tanács példa

• public class PerformanceMonitorDetailInterceptor
  implements MethodInterceptor
• protected final Log logger LogFactory.getLog(ge
  tClass())
• public Object invoke(MethodInvocation
  invocation) throws Throwable
• String name
• invocation.getMethod().getDeclaringClass().getN
  ame()
• "."
• invocation.getMethod().getName()
• StopWatch sw new StopWatch(name)
• sw.start(name)
• Object rval invocation.proceed()
• sw.stop()
• logger.info(sw.prettyPrint())
• return rval

53
Folytatás

• ltbean id"perfMonInterceptor"
• class
• "com.meagle.service.interceptor.PerformanceMonito
  rDetailInterceptor"/gt
• ltbean id"performanceAdvisor"
• class"org.springframework.aop.support.RegexpMet
  hodPointcutAdvisor"gt
• ltproperty name"advice"gt
• ltref local"perfMonInterceptor"/gt
• lt/propertygt
• ltproperty name"patterns"gt
• ltlistgt
• ltvaluegt.find.lt/valuegt
• ltvaluegt.save.lt/valuegt
• ltvaluegt.update.lt/valuegt
• lt/listgt
• lt/propertygt

54
AOP Szövés
55
A következo alkalmazás tartalma

• Alkalmazás szerverek és ezek szolgáltatásai
• EAR állományok
• JMX
• Példák
• Jboss, WebSphere