IMPLEMENTAÇÃO DE SOFTWARE PARA WEB UTILIZANDO O FRAMEWORK STRUTS

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1 IMPLEMENTAÇÃO DE SOFTWARE PARA WEB UTILIZANDO O FRAMEWORK STRUTS BARCELAR, RICARDO RODRIGUES FARIAS, WENDELL PEREIRA UNIVAG Centro Universitário Avenida Frei Orlando S/N, Cristo Rei, Várzea Grande MT Brasil ricardobarcelar@ .com.br wendell@univag.com.br Várzea Grande MT Outubro/2005

2 SUMÁRIO RESUMO INTRODUÇÃO ARQUITETURA EM CAMADAS MODELO, VISUALIZAÇÃO E CONTROLE (MVC) STRUTS ESTUDO DE CASO ESQUEMA DO BANDO DE DADOS ARQUITETURA DA APLICAÇÃO IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA Conexão com o Banco Workspace Implementação da Camada de Modelo através dos Business Components Implementação da Camada de Controle usando o Framework Struts Implementação da Camada de Visão usando a tecnologia UIX Criando as páginas de navegação, edição e pesquisa de dados Página de navegação de dados Página de edição de dados Página de pesquisa de dados Página Inicial CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA

3 RESUMO Neste Tutorial Prático serão abordados aspectos referentes à implementação de um software para web utilizando o Framework Struts, viabilizando assim, a navegação entre as páginas de um sistema, neste caso uma agenda telefônica. Sendo o Struts um Framework, o desenvolvedor deverá se preocupar apenas com as regras de negócio, uma vez que o trabalho complexo será realizado pelas classes do framework. Para a consecução dos objetivos, a adoção do Framework ADF (Application Development Framework), da Oracle será uma ferramenta que agilizará o trabalho de criação das regras de negócio, visto que, baseado em assistentes, o desenvolvedor criará as três camadas do sistema, sendo elas, modelo, visualização e controle. 1. INTRODUÇÃO A explosão da internet na década de 90 forçou a migração de grande parte dos sistemas que antes trabalhavam em arquiteturas de uma ou duas camadas para uma arquitetura que possibilitasse a plena utilização dos recursos da internet com desempenho e segurança. Assim, sugiram os sistemas em três camadas, que se aperfeiçoaram com o padrão de projeto MVC (Modelo, Visualização e Controlador). O Framework Struts, objetivo deste tutorial, surgiu decorrente da necessidade de se utilizar os recursos da web integrando tecnologias já consagradas como JSP, Servlets, JavaBeans, dentre outros de uma maneira menos complexa e com tempo de desenvolvimento reduzido. Tecnologias como o Framework ADF da Oracle, trouxeram ainda mais agilidade e facilidade no desenvolvimento de sistemas para web utilizando o Framework Struts. Através da ferramenta de programação JDeveloper da Oracle é possível desenvolver pequenos sistemas, como uma agenda telefônica, em poucas horas de trabalho. O objetivo principal deste tutorial é ao fim de oito horas o instruendo identificar as potencialidades do Framework Struts e ser capaz de, utilizando a ferramenta de desenvolvimento JDeveloper, linguagem de programação Java e bando de dados PostgreSQL, desenvolver pequenos sistemas para web. 2. ARQUITETURA EM CAMADAS No inicio, quando os primeiros sistemas foram desenvolvidos os sistemas eram construídos para serem utilizados em uma só máquina. Esses aplicativos eram constituídos de um único módulo responsável por desempenhar todas as funções. Não havia separação, seja física ou lógica. Estes eram chamados sistemas atômicos ou monolíticos. 3

4 Figura 1 Foi à necessidade de se compartilhar a base de dados e de se obter acessos simultâneos que a antiga estrutura centralizada de processamento baseado em Mainframes foi sucedida por uma arquitetura organizada em duas camadas, sendo uma camada responsável por cuidar dos dados e outra pela parte da lógica da aplicação. Esta arquitetura recebeu o nome de Arquitetura em Duas Camadas ou Arquitetura Cliente-Servidor. Figura 2 Com o advento da internet, surgiu a Arquitetura em Três Camadas. Os sistemas em duas camadas deram lugar a uma metodologia de desenvolvimento em três camadas distintas, que separa as regras de negócio, a interface com o usuário e o acesso ao banco de dados, que passou a ser realizado através de regras contidas em um servidor. Figura 3 4

5 3. MODELO, VISUALIZAÇÃO E CONTROLE (MVC) Johnson (2002), afirma que uma aplicação interativa quase sempre deve fazer uso da arquitetura MVC, pois dessa forma são dividas as funcionalidades entre os objetos envolvidos. Com o modelo MVC as responsabilidades que estavam centradas em uma mesma camada, geralmente na interface com o usuário, agora se vêem separadas em três camadas distintas possibilitando a gerência de múltiplos visualizadores, a simplicidade em incluir novos clientes e a escalabilidade da aplicação. Figura 4 Com o intuito de tornar as páginas mais dinâmicas e fáceis de escrever foram introduzidas as JSP, no entanto seu desempenho estava relacionado a quantidades de páginas entrelaçadas, sendo necessário o uso de scriplets complexos para transmitir o código entre as páginas. Esta arquitetura foi denominada Modelo 1. Figura 5 Logo foi percebido que utilizar pequenas aplicações de servidores, denominadas servlets, para fazer a interação com os clientes, se responsabilizando pelo fluxo da apresentação e o mapeamento das ações proporcionava o encapsulamento dos dados e a melhoria na segurança da aplicação. Dessa forma foi concebida a arquitetura Modelo 2. Figura 6 5

6 4. STRUTS A fim de minimizar a problemática do desenvolvimento de aplicações surgiram os frameworks e dentre eles o Struts. Um framework é um conjunto de classes e interfaces que cooperam para resolver um tipo de problema de software visto como um padrão de arquitetura, cuja modelagem reflete uma infra-estrutura reutilizável e adaptável a um determinado contexto representando uma solução incompleta. [FIORINI, 2001]. O Struts foi criado por Craig R. McClanahan, a fim de facilitar o desenvolvimento de software para web. Hoje é um projeto da fundação Apache constituindo uma implementação do código aberto do modelo 2 possuindo um controlador central. Seus principais componentes: 4.1. ActionServlet: Uma classe que estende a classe javax.servlet.httpservlet. O ActionServlet lê o arquivo de configuração do Struts (struts-config.xml) e cria os objetos de configuração apropriados (estrutura de dados) na memória. Como é um servlet, intercepta a requisição HTTP baseado no padrão URL e os opera ActionForm: O ActionForm pode desempenhar o papel de coleta do campo, buffer de dados, transformador de tipos e objeto de transferência. São responsáveis, ainda, por validar se os atributos da requisição estão sintaticamente corretos e eventualmente disparar exceções avisando o usuário final ActionForward: A classe ActionFoward é responsável pelo mapeamento lógico das páginas do sistema, evitando assim, o uso do nome físico (URI) dentro do código. O uso eficiente da ActionFoward facilita a manutenção do sistema ActionMapping: O ActionMapping (org.apache.struts.action.acionmapping) descreve como o framework trabalha as operações de negócio. Cada ActionMapping é associado a um URI por meio de um path na qual será realizado o roteamento das solicitações à aplicação para um Servlet, direcionando quais operações ou comandos deverão ser executados Action: É uma classe Java simples e leve à qual o ActionServlet delega o tratamento da solicitação e de sua resposta. Ela é conectada a ActionServlet e pode chamar qualquer propriedade pública, mas sem o overhead de instanciar outro servlet. 6

7 4.6. Arquivo de Configuração struts-config.xml: O Struts usa um arquivo de configuração para definir e carregar vários componentes críticos do framework, inclusive os nomes lógicos para as hiperligações. É um documento XML que é lido na inicialização e usado para criar um banco de dados de objetos. Vários componentes Struts consultam esse arquivo de dados para fornecer os serviços do framework Tags: O Struts possui um conjunto poderoso de tags JSP escritas previamente que fazem parte do framework. As tags podem ser usadas para preencher perfeitamente os campos de texto ou selecionar listas e para gerenciar os arrays de quadros de seleção e radiobutton web.xml: Apesar de não fazer parte do Struts, é vastamente utilizado e de suma importância para o framework. Segundo Husted (2004), o arquivo web.xml é usado para informar ao contêiner do servlet sobre como configurar os servlets e outros objetos de alto nível que a aplicação necessita. 5. ESTUDO DE CASO O objetivo deste capítulo é desenvolver uma pequena aplicação em forma de estudo de caso, cuja finalidade é demonstrar a implementação do framework Struts em uma aplicação para web, neste caso um sistema de informações pessoais (Agenda). Para o desenvolvimento deste estudo de caso será utilizando o Sistema Gerenciador de Bando de Dados (SGDB) PostGreSQL. Com a base de dados previamente criada, será possível demonstrar a implementação do Framework Struts utilizando a tecnologia ADF através da ferramenta de programação JDeveloper, da Oracle Esquema do Bando de Dados 7

8 Figura Arquitetura da Aplicação O framework ADF fornece uma implementação genérica de uma aplicação com a arquitetura MVC especificando os limites entre as unidades lógicas. O diagrama abaixo mostra uma visão simples dos passos realizados no desenvolvimento da aplicação: Figura Implementação do Sistema Uma vez entendido como o sistema está estruturado podemos iniciar a implementação do sistema Conexão com o Banco Realizaremos a conexão com o banco de dados seguindo os seguintes passos: 1) Com o JDeveloper já aberto clicar em Connections-Navigator (Aba Connections) e criar uma nova conexão (New Database Connection). 2) Escolher o tipo de conexão Third Party JDBC Driver. 3) Preencher username e password conforme definidos no SGDB. 4) Criar um novo Driver Class que deverá conter o path do driver: org.postgresql.driver. 8

9 - Em Library preencher os campos Class, Source e Doc Path com o caminho onde está localizado o jar: C:\Arquivos de programas\postgresql\8.0\jdbc\posgresql jdbc3.jar - Na URL: jdbc:postgresql://localhost/nomedoseubanco. 5) Realizar o Test, que deverá retornar Success. 6) Entrar no menu Tools>Embedded OC4J Server Preferences. No TreeView Global > Libraries > Add... Localizar C:\Arquivos de programas \PostgreSQL\8.0\jdbc\posgresql jdbc3.jar Workspace Em Aplications Navigator clicar com o botão direito sobre Applications > New Application Workspace... Preencher conforme abaixo: Figura 8 O Template escolhido, dentre várias opções que o JDeveloper oferece, gera um conjunto de pacotes estruturados para uma aplicação web, divididos principalmente em dois grupos: Model e ViewController. Figura 9 9

10 Implementação da Camada de Modelo através dos Business Components As regras de negócio do sistema serão criadas a partir do nó Model do workspace. Dentro desta categoria criam-se, então, os componentes de negócio. Os componentes de negócio, denominados Business Components, implementam uma aplicação baseada no Design Pattern MVC/Model 2. Segundo Muench (2005), os business components reforçam a separação lógica do cliente funcionalmente acessível e a implementação da camada de negócio. São cinco os principais componentes que constituem o Business components: - Entity Objects - Associations - View Objects - View Links - Application Module Cabe ressaltar que estes não são os únicos componentes existentes no framework, no entanto foram os utilizados na camada de modelo desta aplicação. Clicar com o botão direito sobre o nó model e em seguida New.... Ao abrir a janela New Gallery selecionar Business Components em Categories e em Items Business Componentes from Tables Figura 10 Dessa forma será aberto um assistente que nos auxiliará na criação dos componentes de negócios. Passo 1: Criar as Entity Objects e Associations. Para isso basta selecionar as tabelas necessárias. 10

11 Figura 11 Passo 2 e 3: Criar as View Objects e View Links selecionando as mesmas tabelas. Figura 12 Passo 4: E por fim, criar o Application Module. Figura 13 11

12 Dessa forma concluímos a criação dos componentes de negócio. Cabe ressaltar que tal procedimento pode ser mais polido com a edição de alguns atributos em Entity Objects. Figura Implementação da Camada de Controle usando o Framework Struts Para a implementação da camada de controle de nossa aplicação, usaremos o Framework Struts. A implementação é facilitada utilizando o ambiente gráfico oferecido pelo JDeveloper, denominado Struts Page Flow Diagram. Para obter acesso, clicar com o botão direito sobre o nó ViewController e em seguida sobre Open Struts Page Flow Diagram... Figura 15 Cabe ressaltar que todos os componente criados, bem como a ligação entre os componentes realizados no diagrama, refletirão no arquivo de configuração struts-config.xml. 12

13 Implementação da Camada de Visão usando a tecnologia UIX Antes de prosseguirmos na tarefa de criar a camada de controle é importante desde já criarmos o template da camada de visão. Para isso, clicar com o botão direito sobre o nó View Controller e em seguida New... Selecionar em Categories ADF UIX e em Items UIX XML Page with Header, Footer, and Navigation. Figura 16 Nos passos seguintes basta seguir o assistente: Passo 1: Dar um nome ao arquivo a ser criado. Figura 17 Passo 2: Definir um título que aparecerá no topo da página de exibição. 13

14 Figura 18 Passo 3: Escolher uma imagem que represente o projeto Figura 19 Passo 4: Criar as barras de guias com as abas Navegar, Editar e Pesquisar. Figura 20 14

15 Passo 5: Colocar informações de rodapé. Passo 6: Finalizar. Figura 21 Uma vez criado o template, é possível reaproveitar o modelo em diversas visualizações Criando as páginas de navegação, edição e pesquisa de dados Retornaremos ao Struts Page Flow Diagram para prosseguirmos na criação da camada de controle. Cabe ressaltar que nesta etapa, estaremos sempre alternando em tarefas na camada de controle e na camada de visão Página de navegação de dados Arrastar componentes Data Page e Data Action da Component Palette para a área de trabalho do Page Flow Diagram e renomeá-los para /pessoa-navega e /action_pessoa-navega, respectivamente. Em seguida ligá-los por meio de um Forward. Figura 22 Clicar duas vezes sobre o Data Page /pessoa-navega e edita-lo de modo que possamos criar nossa primeira página de navegação. Dessa forma abrir-se-á, automaticamente, uma página de edição, denominada pessoa-navega.uix. Nesta página selecionaremos a aba Data-Controls. Em Drag and Drop As escolher Read- Only-Table. E arrastar o Data Control PessoaView para a área de edição em pessoa-navega.uix. 15

16 Figura 23 É importante criar na página de navegação quatro botões que nos permitirão editar os dados apresentados: Editar, Apagar, Gravar e Cancelar. A exceção do botão Editar que criaremos posteriormente, em Data Control Palette maximizar a árvore em PessoaView1 e em Operations arrastar o item Delete. Para os botões Gravar e Cancelar ir em Operation de AppModuleDataControl e arrastar os itens Commit e Rolback para pessoa-navega.uix. Figura Página de edição de dados Arrastar os componentes Data Page e Data Action da Component Palette para a área de trabalho do Page Flow Diagram e renomeá-los para /pessoa-edita e /action pessoa-edita, respectivamente. Em seguida ligá-los por meio de um Forward. 16

17 Figura 25 Clicar duas vezes sobre o Data Page /pessoa-edita e editá-lo de modo que possamos criar nossa primeira página de edição de dados. Dessa forma abrir-se-á, automaticamente, uma página de edição denominada pessoa-edita.uix. Nesta página selecionaremos a aba Data-Controls. Em Drag and Drop As escolher Input Form (With Navigation). E arrastar o Data Control PessoaView para a área de edição em pessoa-edita.uix. Figura 26 Para que possamos inserir, editar e excluir dados é necessário criar os botões que mudam o estado dos campos permitindo executar a operação desejada. Em Data Controls Palette maximizar a árvore do DataControl PessoaView1 e dentro de Operations arrastar para a área de edição de pessoa-edita.uix os items Create e Delete. 17

18 Figura 27 É necessário criar um botão na página de navegação que redirecione a aplicação para a página de edição de modos que possamos editar os dados desejados. Mas antes, ir para Page Flow Diagram e criar uma ligação Forward entre o Data Page pessoa-navega e o Data Action action_pessoa-edita. Renomear o Forward para fwpessoaedita. Figura 28 Criar um botão editar na página pessoa-navega.uix clicando na Component Palette em Submit Button. Clicar duas vezes sobre o botão editar os campos: Text: Editar e Event: gopessoa-edita. Com o botão Editar selecionado ir para Structure, no fim da árvore clicar com o botão direito do mouse sobre Handlers e criar um Event nomeando-o com gopessoa-edita. 18

19 Figura 29 De modo semelhante clicar com o botão direito em handlers. Novamente clicar com o botão direito sobre event gopessoa-edita, recém criado, e atribuir uma ação ao evento, neste caso ele vai chamar o Forward que criamos no Page Flow Diagram. Selecionar fwpessoa-edita. Figura 30 Figura 31 19

20 Página de pesquisa de dados Arrastar os componentes Data Page e Data Action da Component Palette para a área de trabalho do Page Flow Diagram e renomeá-los para /pessoapesquisa e /action_pessoa-pesquisa, respectivamente. Em seguida ligá-los por meio de um Forward. Figura 32 Clicar duas vezes sobre o Data Page /pessoa-pesquisa e dita-lo de modo que possamos criar nossa primeira página de pesquisa. Dessa forma abrir-se-á, automaticamente, uma página de pesquisa denominada pessoa-pesquisa.uix. Nesta página selecionaremos a aba Data-Controls. Em Drag and Drop As escolher Search Form. E arrastar o Data Control PessoaView para a área de edição em pessoapesquisa.uix. Figura 33 De modo semelhando deve-se proceder para criar as demais páginas. 20

21 Página Inicial É importante que exista uma página inicial para que o usuário possa acessar os módulos da aplicação. De modo semelhante à criação dos templates, criar uma página UIX XML with pagelayout. Nesta página inserir um componente TabBar e em seguida adicionar os links necessários clicando com o botão direito do mouse sobre TabBar em Structure. Figura 34 Criar os links para os módulos selecionando as abas e em seguida selecionando o destino em Destinations em Property Inspector. Figura 35 Muito bem, já temos uma aplicação de agenda implementada para web. Todo esse trabalho realizado pode ser polido pelo desenvolvedor, seja editando o nome 21

22 dos botões, campos, etc que são criados por default, seja agregando mais funcionalidades. Cabe destacar o arquivo de configuração struts-config.xml, construído graficamente pela ferramenta, que é o coração do framework. Figura CONCLUSÃO Notamos que nossa aplicação seguiu fielmente o padrão de projeto MVC, mais especificamente o Modelo 2. O sistema foi dividido em três módulos, com um servlet controlando o fluxo da aplicação pela leitura do arquivo struts-config.xml, implementado através do Struts Page Flow Diagram da ferramenta de desenvolvimento JDeveloper da Oracle. Percebemos ainda que o desenvolvedor preocupou-se apenas com a implementação das regras de negócio, não despendendo tempo em códigos pesados que certamente consumiriam boa parte de seu expediente. Essa é a finalidade dos Frameworks, e não poderia ser diferente com o Struts. O Framework Struts proporciona uma maneira clara, fácil e robusta de criar sistemas utilizando modernas tecnologias proporcionando rapidez e padronização na implementação de sistemas. 22

23 6. BIBLIOGRAFIA HUSTED, Ted, et al. Struts em ação. Tradução: Eveline Vieira Machado. Rio de Janeiro RJ: Editora Ciência Moderna Ltda., KURNIAWAN, Budi. Java para Web com Servlet, JSP e EJB. 1ª Edição. Rio de Janeiro RJ: Editora Ciência Moderna Ltda., HIGHTOWER, Richard. Jakarta Struts Live. Highlands Ranch, Colorado: SourceBeat, TEMPLE, Andre, et al. Jsp, Servlets e J2EE. Stanford, Califórnia, CAVANESS, Chuck. Jakarta Struts. O Reilly, CAVANESS, Chuck. Programming Jakarta Struts. 2. ed. O Reilly, SHENOY, Srikanth. Struts Survival Guide, Basic to Best Practices. Austin TX: ObjectSource LLC, SINGH, Inderjeet. Designing Enterprise Applications, with the J2EETM Platform. 2. ed. Upper Saddle River NJ: Addison-Wesley, FALKNER, Jayson; JONES, Kevin. Servlets and JavaServer Pages, The J2EE Technology Web Tier. Boston MA: Addison-Wesley, DAVIS, Malcolm. Struts, an open-source MVC implementation, Disponível em: < Acesso em 20 de abril de MUENCH, Steve. ADF Business Components J2EE Design Pattern Catalog, Disponível em: < muench/designpatterns/index.html>. Acesso em 23 de maio de MUENCH, Steve. Oracle ADF Data Binding Primer and ADF/Struts Overview, Disponível em: < papers/10g/adfbindingprimer/index.html>. Acesso em 20 de maio de MILLS, Duncan. Using Struts with JDeveloper 10g, Disponível em < Acesso em 12 de maio de GARNIER, Jean Michel. Struts 1.1 Controller UML diagrams. Disponível em < Acesso em 29 de abril de JELLEMA, Lucas. Struts best practices - white paper on JavaWorld. Disponível em < Acesso em 30 de abril de Improving Designs with the MVC Design Pattern. Disponível em: < Acesso em 01 de maio de

24 Oracle ADF UIX Developer's Guide Table of Contents. Disponível em < Acesso em 20 de maio de Apache Struts Framework (Version 1.2.7). Disponível em org/api/index.html>. Acesso em 05 de abril de Struts. Disponível em < Acesso em 05 de abril de