J2EE. Projeto de Sistemas de Software

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1 J2EE Projeto de Sistemas de Software

2 Agenda Visão geral da Arquitetura J2EE Servlets Boas Práticas JSP Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 2

3 J2EE (Java 2 Enterprise Edition) Plataforma de Tecnologias para o desenvolvimento de aplicações corporativas distribuídas Provê: Suporte ao gerenciamento automático de componentes Infra-estrutura de serviços complexos, tais como, transações, segurança e persistência Objetivo Central: permitir que desenvolvedores possam se concentrar no desenvolvimento da lógica de negócio Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 3

4 Componentes J2EE Aplicações J2EE são constituídas por componentes Um componente J2EE: Unidade funcional de software formada por um conjunto de classes e arquivos relacionados Pode se comunicar com outros componentes Pode ser reusado durante a construção de aplicações J2EE Deve seguir a especificação J2EE Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 4

5 Modelos de Componente J2EE A plataforma J2EE define quatro tipos diferentes de componentes de aplicação: Aplicações stand-alone: aplicação Java mantidos e executados no cliente GUI Applets. Normalmente executados dentro do browser Mantidos pelo servidor e executados no cliente Servlets e Java Server Pages (JSPs) (componentes Web). Servlet Objetos java que respondem requisições em HTTP Resposta normalmente é Html gerado dinamicamente Mantidos e executados no servidor JSP Linguagem de script adequada para escrita de servlets de apresentação Enterprise JavaBeans (EJBs). componentes mantidos e executados em um ambiente gerenciado pelo servidor Provê: Monitoramento transacional. Persistência. Distribuição de objetos. Segurança. Não são JavaBeans! Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 5

6 Exemplos de Componentes J2EE Componentes Clientes Applets Aplicações Java Stand-Alone Componentes Web Servlets JSPs Componentes EJB Session Beans Entity Beans Message-Driven Beans Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 6

7 Servidores J2EE Componentes J2EE são instalados em servidores Servidores: Oferecem infra-estrutura para gerenciamento do ciclo de vida dos componentes Incluem containers Web e EJB Provêem diversos serviços para os componentes Transações Persistência Segurança Nomes Distribuição Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 7

8 Arquitetura de Aplicações J2EE Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 8

9 J2EE Tecnologias Associadas Panacéia de tecnologias: Ambientes de desenvolvimento Servidores de aplicação Frameworks de apoio ao desenvolvimento Padrões de Projeto Ferramentas de geração de código Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 9

10 Java Servlets

11 O que é um Servlet? Aplicação Java que é executada do lado do servidor que estende a capacidade do servidor web. Alternativa Java para os scripts CGI Gerenciado pelo módulo web Vantagens Melhor aproveitamento dos recursos do sistema Fácil de programar Portável Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 11

12 Arquitetura Cliente-Servidor GET (request) Documento HTML retorna (response) Documento HTML Formulário Submetido via POST (request) Cliente / Browser Servidor retorna HTML gerado pelo Servlet Servidor Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 12

13 Arquitetura Cliente-Servidor Arquitetura baseada na divisão do processamento em processos distintos: Servidor responsável pela manutenção da informação. Clientes responsáveis pela obtenção dos dados envio de pedidos ao processo servidor Cliente faz requisições utilizando protocolo HTTP Para cada requisição o servidor cria uma nova Thread Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 13

14 Requisitando um Servlet via GET GET (HTTP) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 14

15 Requisitando um Servlet via POST Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 15

16 A API de Servlet A API de Servlet é um conjunto de classes Java que define uma interface padrão entre o cliente web e o servidor web. java.lang.object +----javax.servlet.genericservlet +----javax.servlet.http.httpservlet +----com.teccomm.pss.meuservlet Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 16

17 HttpServlet Tratador de requisições HTTP Trata métodos HTTP específicos: doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) dopost(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) doget e dopost são chamados pelo método service() Subclasses reescrevem os métodos doget, dopost e podem reescrever os métodos init() e destroy() Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 17

18 Ciclo de Vida do Servlet Criação e inicialização Realizado uma única vez. init(servletconfig config) Sempre chama o método da super classe primeiro super.init(config) Pode sinalizar a exceção UnavailableException caso ocorra algum erro durante o processo de inicialização Os médotos service(), doget(), dopost() são chamados para atender requisições de clientes Cada requisição é atendida por uma nova thread destroy() e Coleta de lixo Executado somente uma vez Alguns servidores somente removem o servlet quando ocorre o shutdown. Utilizado para liberar recursos. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 18

19 Recapitulando... Para criar um Servlet é necessário: Estender a classe HttpServlet pacote javax.servlet.http do JSDK Implementar os métodos doget ou dopost Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 19

20 Request e Response Os métodos doget(), dopost() recebem dois parâmetros: HttpServletRequest encapsula os parâmetros da requisição HttpServletResponse encapsula a resposta ao cliente Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 20

21 HttpServletRequest Interface que encapsula a requisição feita pelo cliente através do protocolo HTTP Possui métodos que permitem recuperar os dados da requisição: cabeçalho dados de formulários ou parâmetros enviados informações sobre a sessão do cliente Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 21

22 HttpServletRequest Alguns métodos definidos em HttpServletRequest Manipulação de Parâmetros java.util.enumeration getparameternames() Obtém listagem, contendo nomes de parâmetros da requisição java.lang.string[] getparametervalues(java.lang.string name) Obtém valores do parâmetro name da requisição java.lang.string getparameter(java.lang.string name) Obtém valor do parâmetro name da requisição Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 22

23 HttpServletResponse Interface que encapsula a resposta ao cliente Possui um método responsável por recuperar o canal de resposta com o cliente getwriter() retorna um PrintWriter Ex: PrintWriter out = response.getwriter(); out.println( Escrevendo no cliente ); Também é possível configurar qual é o tipo dos dados que estão sendo enviados de volta ao cliente setcontenttype( String type ) Os tipos mais comuns são text/html, text/xml O método setcontenttype deve ser chamado antes do método getwriter Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 23

24 Hello World! Hello World! Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 24

25 Segundo Exemplo Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 25

26 Gerenciamento de sessão (I) O protocolo HTTP é um protocolo sem estado Não é possível a princípio conhecer o estado do cliente anterior à uma requisição O gerenciamento de sessão provê uma maneira de identificar usuários através de várias requisições HTTPs e recuperar suas informações Dados do estado do cliente Para obter uma sessão: HttpSession getsession() Obtém sessão existente, caso não exista retorna uma nova sessão. HttpSession getsession(boolean create) Obtém sessão existente ou cria uma nova sessão dependendo do valor de o parâmetro create Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 26

27 Gerenciamento de sessão (II) Principais métodos Métodos para manipulação de objetos em sessão void removeattribute(java.lang.string name) Retira objeto da sessão void setattribute(java.lang.string name, java.lang.object value) Coloca ou sobreescreve objeto na sessão identificado por name java.lang.object getattribute(java.lang.string name) Obtém objeto da sessão java.util.enumeration getattributenames() Obtém os nomes de todos os objetos armazenados na sessão Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 27

28 Gerenciamento de sessão (III) Tempo de duração da sessão As sessões em geral tem intervalo máximo de tempo que podem ficar inativas public int getmaxinactiveinterval() public void setmaxinactiveinterval(int interval) As sessões também podem ser encerradas explicitamente pelo programador: public void invalidate() Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 28

29 Exemplo Carrinho de compras (I) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 29

30 Exemplo Carrinho de compras (II) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 30

31 Exemplo Carrinho de compras (III) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 31

32 Exemplo Carrinho de compras (IV) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 32

33 Parâmetros de Inicialização Motivação Muitas vezes existem valores que são constantes durante a execução do servlet, mas que podem mudar durante a vida da aplicação: Ex: Localização de recursos Mensagens padrão Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 33

34 Parâmetros de Inicialização Principais métodos Classes Servlet e ServletConfig public java.util.enumeration getinitparameternames() public java.lang.string getinitparameter(java.lang.string name) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 34

35 Parâmetros de Inicialização Configurando no Tomcat Arquivo web.xml Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 35

36 Inicializando o Servlet init( ServletConfig config ) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 36

37 Inicializando o Servlet Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 37

38 Colocando para Funcionar Para que o servlet funcione é preciso um servidor web/aplicação com suporte a java que escute as requisições do cliente Ex: IBM WebSphere Application Server, Jakarta Tomcat, Java Web Server, etc. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 38

39 Jakarta Tomcat Servidor gratuito baseado em java Configurável de maneira simples via XML Oferece suporte a Java (Servlets e JSP) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 39

40 Configurando o Tomcat Onde colocar as classes dos Servlets? Em geral as classes são colocadas no diretório: %TOMCAT_HOME%\webapps\XXX\WEB-INF\classes A partir deste diretório devem ser colcadas em seus próprios pacotes Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 40

41 Configurando o Tomcat Registrando os Servlets Os servlets devem ser chamados com seu nome completo (pacotes e classe) Muitas vezes o nome se torna grande demais Pode-se então dar um nome ao servlet através do qual o servidor redirecionará a chamada à classe específica Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 41

42 Configurando o Tomcat Registrando Servlets O arquivo web.xml Localizado em geral no diretório: %TOMCAT_HOME%\webapps\ROOT\WEB-INF Registrando um servlet: <web-app> <servlet> <servlet-name>servletses</servlet-name> <servlet-class>interfpesquisa.servletses</servlet-class> </servlet> </web-app> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 42

43 Jakarta Tomcat Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 43

44 Configurando o Tomcat Outras configurações O arquivo server.xml Localizado no diretório: %TOMCAT_HOME%\conf Configuração da porta do servidor: <Connector classname="org.apache.tomcat.service.simpletcpconnector"> <Parameter name="port" value="8081"/> </Connector> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 44

45 MVC

46 Servlet + Modelo de Objetos Agora sabemos programar servlets e modelar um sistema orientado a objetos! Mas como fazer os dois funcionarem juntos? Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 46

47 Servlet + Modelo de Objetos NewClass7 NewClass3 NewClass8?? NewClass NewClass2 browser HTTP Servlet NewClass9 NewClass10 NewClass5 NewClass6 NewClass4 Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 47

48 Arquitetura MVC O que é MVC? MVC Model-View-Controller Surgiu nos anos 80 com SmallTalk Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 48

49 Arquitetura MVC O que é MVC? Sugere a divisão de uma aplicação visual em 3 partes fundamentais Model Representa o modelo da sua aplicação, com as regras de negócio ( business logic ) e todo o processamento da aplicação View Representa a informação e recolhe os dados fornecidos pelo usuário Controller Recebe as informações da entrada e as transmite para o modelo Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 49

50 Arquitetura MVC O que é MVC? Pela arquitetura, a interação de um usuário com o sistema se dá através de seqüências de chamadas MVC Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 50

51 Arquitetura MVC O modelo será uma aplicação Java orientada a objetos O controlador será alguma tecnologia de implementação (padrão comando) que juntamente com o Servlet redirecionará as chamadas feitas pelo cliente aos objetos responsáveis no modelo A apresentação será representada pelo JSP. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 51

52 MVC Browser Controlador Objetos de Negócio JavaBean de Resposta JSP Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 52

53 Boas Práticas

54 O padrão Comando (I) Como implementar? Atributo hidden Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 54

55 O padrão Comando (II) Como implementar? Atributo hidden Ex: Atributo hidden + Comando abstrato + Hashtable Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 55

56 O padrão Comando (III) HttpServlet MeuServlet comandos : Hashtable doget() dopost() init() ComandoAbstrato processacomando() ComandoA processacomando() ComandoB processacomando() ComandoC processacomando() Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 56

57 O padrão Comando (IV) O Comando Genérico: HttpServletRequest Passa o comando a ser instanciado (input do formulário) HttpServletResponse Contém o PrintWriter que deverá receber as respostas do Comando Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 57

58 O padrão Comando (V) O Servlet deve possuir um atributo HashTable com todos os Commands Ao ser iniciado, cada Comando deve ser instanciado e inserido na HashTable Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 58

59 O padrão Comando (VI) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 59

60 O padrão Comando (VII) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 60

61 Dicas de Modelagem Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 61

62 JSP

63 Arquitetura HTML de resposta montado a partir de sucessivos comandos out.println(...). Browser Controlador Objetos de Negócio JavaBean de Resposta JSP Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 63

64 O que é JSP JSP é uma tecnologia que permite combinar informações estáticas com informações geradas dinamicamente. Script executado no servidor: Combinação de sintaxe JSP e tags de marcação Tags estáticos HTML, XML Conteúdo dinâmico gerado pelo código do script Java Exemplo: <HTML><HEAD><TITLE>Primeiro JSP</TITLE></HEAD> <BODY><H1>Data e hora: <%= new java.util.date() %></H1> </BODY></HTML> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 64

65 Compilação de JSP requisição para xxx.jsp xxx.jsp resposta indicação de erro Compilação Geração de Código Java resposta xxx.class (servlet) xxx.java (servlet) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 65

66 Compilação de JSP (cont.) requisição para xxx.jsp xxx.jsp resposta de erro Geração de Código Java resposta xxx.class (servlet) Compilação xxx.java (servlet) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 66

67 Escopo dos Atributos O JSP pode acessar objetos em tempo de execução em quatro escopos diferentes: Página Objeto PageContext corrente (pagecontext) Requisição Objeto HttpServletRequest corrente (request) Sessão Objeto HttpSession corrente (session) Aplicação Objeto ServletContext corrente (servletcontext) Para armazenar informações: setattribute(string, Object) Para recuperar informações: getattribute(string) Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 67

68 Do Servlet ao JSP Include Servlet JSP Forward Servlet JSP Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 68

69 Do Servlet ao JSP (continuação) Include: getservletcontext().getrequestdispatcher("pagina.jsp").include (request, response); Forward: getservletcontext().getrequestdispatcher("pagina.jsp").forwar d(request, response); Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 69

70 Tags JSP Diretivas Configuração do processador JSP Inclusão estática de conteúdo Encaminhamento de requisições para outros servidores Comandos de script Inserção de código para a programação de conteúdo dinâmico Ações Tags de alto nível que encapsulam padrões de programação mais corriqueiros Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 70

71 Diretivas nome-da-diretiva [nome-atributo = valor-do-atributo ]* %> Diretivas disponíveis: include file= url-relativa %> (inclusão em tempo de compilação) taglib uri= url-relativa-da-biblioteca-de-tags prefix= prefixo-das-tags %> page lista-de-atributos %> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 71

72 Atributos da Diretiva Page language= nome-da-linguagem-de-script contenttype= mime-type mime-type; charset=nome-charset errorpage= url-página-de-erro iserrorpage= true false buffer= none tamanho-em-kb auto-flush= true false import= lista-de-pacotes extends= nome-da-classe-base session= true false isthreadsafe= true false info= texto-informativo Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 72

73 Exemplos de Diretivas Diretiva Include include file= /teccommdoc/header.html %> Diretiva Taglib taglib uri= /tags/teccommtags prefix= teccomm %> <teccomm:exemplo parametro= demonstracao /> Diretiva Page page language= java errorpage= erro.jsp iserrorpage= false buffer= 12kb autoflush= true session= true isthreadsafe= true info= TecComm %> Ou page language= java %> page errorpage= erro.jsp %> page import= com.teccomm.output.* %> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 73

74 Tags de Script Declarações <%! declaração %> Scriptlets <% comandos %> Expressões <%= expressão %> Comentários <!-- comentário html --> <%-- comentário jsp --> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 74

75 Declarações <%! declarações %> Exemplos <%! int i = 0; public void metodo {...} %> <%! int a, b, c; %> <%! Circle a = new Circle(2.0); %> Declara variáveis ou métodos a serem utilizados no código JSP. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 75

76 Scriptlets <% fragmento_de_código_válido %> Exemplo <% String name = null; if (request.getparameter( nome") == null) { %> include file="error.html" %> <% } else { foo.setname(request.getparameter( nome"));}%> Um scriptlet pode conter qualquer número de instruções, variáveis, métodos, declarações ou expressões válidos. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 76

77 Expressão <%= expressão %> Exemplo O mapa tem <font color="blue"><%= mapa.getcount() %></font> entradas. Esta tag contém uma expressão que é avaliada e convertida para string, depois de processada. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 77

78 Comentários <!-- comentário [ <%= expressão %> ] --> Exemplo <!-- Comentário --> <!-- Esta página foi carregada em <%= (new java.util.date()).tolocalestring() %> --> O processador JSP trata um comentário como texto HTML não interpretado, retornando-o ao cliente. Uma expressão pode ser incluída em um comentário, sendo avaliada e seu resultado é retornado ao usuário juntamente com o HTML de resposta. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 78

79 Comentários para Desenvolvimento <%-- comentário --%> Exemplo page language="java" %> <html><head><title>um teste - comentário</title></head> <body><h2>um teste - comentário</h2> <%-- Este comentário não estará disponível para o cliente --%> </body></html> O processador JSP simplesmente ignora este tipo de comentário e não processa nenhum código ou expressão contida entre os delimitadores. Este tipo de comentário não será enviado para o cliente Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 79

80 Objetos Pré-Definidos Disponíveis para scriplets e expressões request response session out exception (somente em páginas de erro) page Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 80

81 Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 81

82 Ações jsp:usebean jsp:setproperty jsp:getproperty jsp:include jsp:forward ou então tags personalizadas via taglib Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 82

83 jsp:usebean Cria ou recupera uma instância de um bean. <jsp:usebean lista_de_atributos> A lista_de_atributos pode ser id: nomedainstânciadobean scope: page request session application class: com.teccomm.nomeclasse type: com.teccomm.nomedotipo Exemplo: <jsp:usebean id= stringbean class= com.teccomm.meubean scope= session > Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 83

84 jsp:include e jsp:forward Ações utilizadas para o encadeamento de páginas jsp <jsp:include page= url-relativa-da-página /> suspende o processamento da página chamadora e repassa o controle para a página chamada até que esta retorne-o. <jsp:forward page= url-relativa-da-página /> o processamento da página chamadora é terminado e o controle é repassado sem espera de retorno para a página chamada. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 84

85 jsp:include <jsp:include page="{urlrelativa <%=expressão%>}"/> Exemplo <jsp:include page="scripts/login.jsp" /> <jsp:include page="copyright.html" /> <jsp:include page="/index.html" /> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 85

86 jsp:forward <jsp:forward page="{urlrelativa <%=expressão%>}"/> Exemplos <jsp:include page="scripts/login" /> A tag <jsp:forward> repassa o objeto request enviado para o arquivo JSP para que seja processado por outra aplicação. O processador JSP não executa o restante das instruções contidas após a tag. Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 86

87 JSP Standard Tag Library JSTL (Java 1.4) Versão lançada em meados de 2002 impulsionou o desenvolvimento com JSP. Requer servlet container que suporte Servlet 2.3 e JSP 1.2 (tomcat 4.1.x) Provê 4 standard Tag Libs: core, internationalization/format, XML, and SQL Provê uma Expression Language (EL). Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 87

88 JSTL EL <c:out value="${anexpression}"/> <c:out value="literaltext${anexpression}${anotherexpression}"/> <c:out value="literaltext"/> ${anobject.aproperty} ${anobject["apropertyname"]} ${anobject[avariablecontainingpropertyname]} Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 88

89 JSTL Core Tag Lib taglib prefix="c" uri= %> <c:out value="${anexpression}"/> <c:if test="${status.totalvisits == }" var="visits"> You are the millionth visitor to our site! Congratulations! </c:if> <table> <c:foreach var="name" items="${customernames}"> <tr><td><c:out value="${name}"/></td></tr> </c:foreach> </table> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 89

90 JSTL - Format tag lib <fmt:formatnumber value=" " pattern="#,#00.0#"/> <fmt:formatnumber value=" " type="currency" var="dollars"/> <fmt:parsenumber value="${currencyinput}" type="currency" var="parsednumber"/> <jsp:usebean id="now" class="java.util.date" /> <fmt:formatdate value="${now}" timestyle="long datestyle="long"/> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 90

91 JSTL SQL Tag Lib <sql:setdatasource driver="com.cheapdrivers.jdbcdriver" url="jdbc:cheapdrivers:." user="guest" password="password" var="datasource" /> <sql:query var="orderitems" datasource="${datasource}"> SELECT * FROM items WHERE order_id = <cout value="${orderid}"/> ORDER BY price </sql:query> <table> <c:foreach var="row" items="${orderitems.rows}"> <tr> <td><c:out value="${row.itemname}"/></td> <td><c:out value="${row.price}"/></td> <td><c:out value="${row.weight}"/></td> </tr> </c:foreach> </table> Laboratório de Engenharia de Software PUC-Rio 91

92 Fim Perguntas?

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