Programmierung von Client/Server-Anwendungen

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Programmierung von Client/Server-Anwendungen

• J2EE bzw. Java EE Back End Applikationen
  (EJB-Container)

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Übersicht

• Java Naming and Directory Interface JNDI
• Enterprise Java Beans im Überblick
• Struktur von EJB-Komponenten (Implementierungsbeis
  piel)
• Vorbereitung des Deployment-Prozesses
• Auslösen des Deployment-Prozesses
• Installation von SUNs Referenzumgebung
• Funktionenen des SUN-Applikation Servers

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Java Naming and Directory Interface - JNDI
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JNDI

• Unterstützung der Kommunikation über
  Rechnergrenzen
• Angebotene Services eines Rechners?
• Wo sind entsprechende Objekte abgelegt?
• vgl. Suche im Rahmen eines Telefonbuches
• JNDI Spezifikation eines verwendbaren
  Interfaces
• Einhaltung der JNDI-Konventionen
• Implementierung eines konkreten Dienstes
• Service Provider Interface (kurz SPI)

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JNDI
Quelle Stark, T. J2EE Einstieg für
Anspruchsvolle,Addison-Wesley, Pearson Studium,
München 2005
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JNDI

• Beispiele für SPI-Implementierungen
• Lightweight Directory Access Protocol
  (LDAP-Standard)
• Domain Name Service (DNS)
• CORBA Naming Service (COS)
• RMI Registry
• Network Information System (NIS)
• Novel Directory Service (NDS)
• Windows Registry

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JNDI

• Naming Service Aufbau von Namen
• Atomic Name
• Nicht weiter zerlegbar
• Atomare Zeichenkette z.B. sun
• Compound Name
• Zusammengesetzter Name
• java.sun.com oder /products/jndi/index.jsp
• Composite Name
• Zusammengefasster Name
• java.sun.com/products/jndi/index.jsp

Quelle Stark, T. J2EE Einstieg für
Anspruchsvolle,Addison-Wesley, Pearson Studium,
München 2005
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JNDI

• Einstiegepunkt zum benötigten Service/Objekt
• InitialContext vom Typ javax.naming.Context
• Basis-Operationen des JNDI-Kontextobjektes
• bind (Ablegen eines Objektes im aktuellen
  Kontext)
• unbind (Löschen eines Objektes aus dem Kontext)
• rebind (Möglichkeit zum Überschreiben eines alten
  Objektes)
• list (Auflisten aller gebundenen Objekte)
• createSubcontext (Erzeugen eines Unterkontextes)
• lookup (Liefert ein gebundes Objekt zurück)

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JNDI

• Konstanten des Interface javax.naming.Context
• INITIAL_CONTEXT_FACTORY (Schnittstelle zum SPI)
• PROVIDER_URL (URL des Service)
• SECURITY_PROTOCOL (Typ des Protokolls z.B. SSL)
• SECURITY_PRINCIPAL (Nutzername)
• SECURITY_CREDENTIALS (Passwort)

Quelle Stark, T. J2EE Einstieg für
Anspruchsvolle,Addison-Wesley, Pearson Studium,
München 2005
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JNDI

• Konfiguration des InitialContext (hier Zugriff
  auf LDAP)
• try
• // Umgebung erzeugen
• Hashtable env new java.util.Hashtable()
• // Dienst spezifizieren
• env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY,
• com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory)
• // Provider URL spezifizieren
• env.put(Context.PROVIDER_URL,
• ldap//localhost389)
• Context initCtx new InitialContext(env)
• catch(NamingException ne)
• ne.printStackTrace()

Quelle Stark, T. J2EE Einstieg für
Anspruchsvolle,Addison-Wesley, Pearson Studium,
München 2005
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Enterprise Java Beans im Überblick
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EJB-Überblick
SUNs EJB Definition Ein The Enterprise Java
Beans architecture is a component architecture
for the development and deployment of
component-based distributed business
applications. Applications written using the
Enterprise Java Beans architecture are scalable,
transactional, and multi-user secure. These
applications may be written once, and then
deployed on any server platform that supports the
Enterprise Java Beans specification.
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EJB-Überblick

• Enterprise-JavaBeans(EJB)-Architektur I
• Server-seitige Java-Komponenten (Focus
  Anwendungslogik)
• SUN bietet Spezifikation für EJBs, Container und
  Server
• Referenzimplementierung J2EE bzw. Java EE
• Vielzahl angebotener Applikation-Server
• JBoss (www.jboss.org)
• BEA WebLogic (www.bea.com)
• IBM WebSphere (www.ibm.com)
• Portable Anwendungen auf der Basis von EJBs
• Hardwareunabhängig
• Betriebssystemunabhängig
• Unterstützung verschiedener Sprachen und CORBA

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EJB-Überblick

• Enterprise-JavaBeans(EJB)-Architektur II
• Abstraktes Programmierinterface
• Entlastung von low-level Aufgaben wie z.B.
• Transaktionsverwaltung
• Multithreading
• Ressourcenverwaltung
• Unterstützung der Wiederverwendbarkeit
• Die Entwicklung sollte möglichst unabhängig von
  der Installation, Konfiguration, Auslieferung und
  dem Betrieb ablaufen können
• ITIL Service Delivery
• ITIL Service Support

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EJB-Überblick

• Container-Konzept I
• Behälter bzw. Laufzeitumgebung für
  Softwarekomponenten
• Container definiert nach außen einen
  abgeschlossenen Bereich
• Überwachung des Lebenszyklus einer EJB
• Erzeugen von EJB-Instanzen
• Verwalten und Steuern der möglichen Zustände
  eines EJB
• Entfernen von EJB-Instanzen
• Bestandteil eines konkreten Applikation Servers
• ? Unzureichenden Portabilität durch Verwendung
  Herstellerspezifischer APIs

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EJB-Überblick

• Container-Konzept II (Aufgaben)
• Überwachen des Lebenszyklus von EJBs
• Instanzen Pooling (Verwaltung eines Pools von
  EJBs)
• Namens- und Verzeichnisdienst
• Transaktionsdienst (ACID-Prinzip)
• Nachrichtendienst (Message Service)
• Persistenz (CMP - Container Managed Persistence)
• Clustermechanismen - meist Herstellerspezifisch!

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EJB-Überblick

• Container-Konzept III (unterstütze APIs
  Spezifikation 2.1)
• J2SE Version 1.3
• EJB Version 2.1
• JMS API Version 1.x
• JNDI Api Version 1.2
• JDBC API Version 2.0
• JavaMail API ab Version 2.1
• Java API for XML Processing (JAXP)

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EJB-Überblick

• EJB - Eigenschaften
• Component Model (Session-, Entity- und
  Message-Driven Beans)
• Component Persistence
• BMP - bean managed Persistence
• CMP - container managed Persistence
• Transaction-Management (Java-Transaction-API)
• Exceptions (Client und Server)
• Security
• Naming und Directory Service (JNDI)
• Protocoll-Support (RMI, IIOP,...)
• CORBA-Support (Mapping and Services)
• Attribute-based Programming (Deployment
  Descriptor File)
• Deployment (EJB JAR-Files)

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EJB-Überblick
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EJB-Überblick

• Rollenverteilung mit EJBs
• Das EJB-Modell unterstützt eine arbeitsteilige
  Fertigung, Verarbei-tung, Auslieferung und
  Administration beanbasierter Applikationen
• EJB-Provider - Lieferant der Java-Kompoenten
• Application Assembler - Anwendungsentwickler
  (komplexere EJBs)
• EJB-Deployer - Installation und Konfiguration der
  Umgebung
• System-Administrator - Administration Server- und
  Netzinfrastruktur
• EJB-Server-Provider - Anbieter von
  Applikation-Server
• EJB-Container-Provider - Laufzeitumgebung für
  EJBs (derzeit fast immer im Zusammenhang mit dem
  Applikation-Server)

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EJB-Überblick

• EJB - Spezifikation 1.0
• Bean-Typen Session Beans, Entity Beans
  (optional)
• Aufruf von Funktionen synchron
• Deployment-Deskriptor serialisierte Klasse
• Kommunikationsprotokoll Java-RMI
• Benötigtes JDK Version 1.1

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EJB-Überblick

• EJB - Spezifikation 1.1
• Bean-Typen Session Beans, Entity Beans
• Aufruf von Funktionen synchron
• Deployment-Deskriptor XML-konforme Datei
• Kommunikationsprotokoll Java-RMI over IIOP und
  CORBA/IIOP (optional)
• Benötigtes JDK Version 1.2

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EJB-Überblick

• EJB - Spezifikation 2.0
• Bean-Typen SB, EB, Message-Driven Beans
• Aufruf von Funktionen synchron und asynchron
• Deployment-Deskriptor XML-konforme Datei
• lokale Ausprägungen des Home/Remote-Interface
• Kommunikationsprotokoll Java-RMI/IIOP
  CORBA/IIOP
• Datenbank-Mapping EJB QL (Persistenz-Managers)
• Relationen zwischen EJBs
• Benötigtes JDK Version 1.3.x

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EJB-Überblick

• EJB - Spezifikation 2.1
• erste Entwurfsversion war am 19. Juni 2002
  verfügbar
• Primäre Erweiterung - Web Service Unterstützung
• Web Services APIs (JAX-RPC and JAXM)
• Stateless Session Beans und Message Driven Beans
  als Web Service
• Erweiterungen der EJB-QL
• MDB-Erweiterung um JMS (weite MOM-Unterstützung)
• Steuerung des Nachrichtenaustausch zwischen EJBs
• Time/Event-Service

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EJB-Überblick

• EJB - Spezifikation 3.0 auffallende Änderungen
  
• Verwendung von Java-Annotationen
• Reduktion der benötigten Klassen und Interfaces
• Vermeidung redundanter Konfigurationen
• Beziehungen zur Umgebung bzw. JNDI festlegen
• Veränderung des Deployment-Vorganges
• Deployment-Discriptoren sind optional
• Vordefinierte Wertbelegungen für
  Konfigurationsparameter
• Konfiguration ggf. vorhandener Ausnahmen
• Beibehaltung der 3 EJB-Typen
• Home-Interface entfällt bei den Session Beans
• EntityBeans sind einfache Java-Klassen (POJO)
• JPA Java Persistence Architecture

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EJB-Überblick

• Bestandteile einer EJB (Fokus EJB Version 2.1)
• Component Interface nach außen sichtbare
  Funktionalität
• Local Interface
• Remote Interface (via RMI Mechanismus)
• Home Interface Steuerung des Lebenszyklus
• Local Home Interface
• Remote Home Interface (via RMI Mechanismus)
• Bean-Klasse fachliche Funktionalität
  (Interface-Implementierung)
• Bean-Kontext Identität der EJB (vgl.
  Primärschlüssel)
• Deployment Descriptor

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EJB-Überblick
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EJB-Überblick

• EJB-Typen (Session-Beans)
• Stateless Session-Beans (javax.ejb.SessionBean)
• genau dem Client zugeordnet von dem dieses
  instanziert wurde
• nach Herunterfahren des Server nicht mehr
  vorhanden
• ist keine Referenz mehr vorhanden erfolgt eine
  Löschen
• Stateful Session-Beans
• Verwaltung von Zuständen durch Handle-Mechanismus
• Speicherung der Zustände möglich, z.B. bei
  TA-Sicherung notwendig

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EJB-Überblick

• EJB-Typen (Entity-Beans)
• Entity-Beans (javax.ejb.EntityBean)
• Repräsentiert ein Geschäftsobjekt
• Persistenzeigenschaften (zumeist Abbildung auf
  RDBMS)
• Eindeutige Identifizierung über Primärschlüssel
  ist zwingend
• Wiederherstellung der Bean zu einem späteren
  Zeitpunkt
• Persistenzmechanismen des Containers - CMP
• Persistenzmechanismen vom Bean verwaltet - BMP

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EJB-Überblick

• EJB-Typen (Message-Driven-Beans)
• Message Driven beans (javax.ejb.MessageDrivenBean)
  
• asynchrone Nachrichtenbehandlung (messaging)
• Interface javax.ejb.MessageDrivenBean wird
  ebenfalls implementiert
• Lebenszyklusverwaltung (create, remove, context)
• onMessage (Verarbeitung eingehender Nachrichten)
• Java Message Service (JMS)
• API zur Kodierung der zu sendenden/empfangenden
  Nachrichten
• Service Provider Interface (JMS-Treiber für
  spezifische MOM-Impl.)
• zwei Kommunikationsmodelle (Pub/Sub und PTP)

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Aufbau/Struktur von EJB-Komponenten
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EJB-Struktur

• Interner Aufbau einer EJB-Komponente
• Besteht aus mindestens 3 Java-Klassen und dem
  Deployment-Deskriptor
• Remote-Interface (bzw. die lokale Ausprägung ab
  der EJB-Version 2.0)
• Nutzung der EJB-Funktionalität über dieses
  Interface
• Home-Interface (bzw. die lokale Ausprägung ab der
  EJB-Version 2.0)
• Realisierung das Erzeugen, Auffinden und Löschen
  des Beans
• Bean-Implementierung
• Implementiert die im Remote-Interface
  spezifizierten Methoden
• XML - Deployment-Deskriptor (kurz DD)
• Informationen und Anpassungen zum betrachteten
  Bean
• Bem. Message Driven Beans besitzen weder Home-
  noch Remote-Interface (sind Message Listener -
  vgl. zustandslose Session Beans)

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EJB-Struktur
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EJB-Struktur

• Beispiel eines Home-Interfaces
• package example1import java.rmi.import
  javax.ejb.public interface EuroCalcHome
  extends EJBHome public EuroCalcRemote
  create() throws CreateException,
  RemoteException

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EJB-Struktur

• Beispiel eines Remote-Interfaces
• package example1import java.rmi.import
  java.lang.import javax.ejb.
• public interface EuroCalcRemote extends
  javax.ejb.EJBObject // Umrechnung
  Euro-Betrag in DM public double
  euro_to_dm(double amount) throws
  RemoteException
• // Umrechnung DM-Betrag in Euro public
  double dm_to_euro(double amount) throws
  RemoteException

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EJB-Struktur

• Beispiel der EJB-Implementierung I
• import package example1import
  java.rmi.import javax.ejb.import
  javax.naming.public class EuroCalc implements
  SessionBean private SessionContext
  sessionContext
• //Umrechnungskurs der DM zu einem Euro
  double changerate 1.95583

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EJB-Struktur

• Beispiel der EJB-Implementierung II
• //Berechnung des Währungsbetrages in DM
  public double euro_to_dm(double amount)
  throws ArithmeticException double dm
  0 dm amountchangerate
  System.out.println(dm) return dm
• //Berechnung des Währungsbetrages in Euro
  public double dm_to_euro(double amount)
  throws ArithmeticException double euro
  0 euro amount/changerate
  System.out.println(euro) return euro
  

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EJB-Struktur

• Beispiel der EJB-Implementierung III
• //Methoden zur Steuerung des Lebenzyklus des
  EJB public void ejbCreate()
• public void ejbRemove()
• public void ejbActivate()
• public void ejbPassivate()
• //Ermöglicht den Zugriff auf den Kontext des
  EJB public void setSessionContext
  (SessionContext context) sessionContext
  context

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EJB-Struktur

• Aufgaben des Deployment-Deskriptor
• Auf der Basis des Deployment-Deskriptor soll
  eine Anpassung entsprechender Attribute der EJBs
  ermöglicht und ein Blackbox-Reuse unterstützt
  werden. Der Deployment-Deskriptor kann als
  Beipackzettel für ein EJB, oder einer aus
  mehreren EJBs zusammengesetzten Applikation
  betrachtet werden.

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EJB-Struktur

• Aufgaben des Deployment-Deskriptor kurz DD II
• Im DD konfigurierbare Eigenschaften (Attribute)
• Sicherheitsattribute
• Transaktionsattribute
• Umgebungsvariablen
• Verknüpfungen mit anderen Komponenten
• Verknüpfungen zu Datenquellen
• Struktur eines EJB-DD
• Struktur-Sektion (Basis- und Umgebungsinformatione
  n)
• Assemblierungs-Sektion (Zugriffsrechte,
  Transaktionsattribute,...)

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EJB-Struktur

• Beispiel eines XML-Deployment-Descriptor
• lt?xml version"1.0"?gt
• lt!DOCTYPE ejb-jar PUBLIC '-//Sun Microsystems,
  Inc.//DTD Enterprise JavaBeans 1.1//EN'
  'http//java.sun.com/j2ee/dtds/ejb-jar_1_1.dtd'gt
• ltejb-jargt
• ltdescriptiongtno descriptionlt/descriptiongt
• ltdisplay-namegtEjb1lt/display-namegt
• ltenterprise-beansgt
• ltsessiongt
• ltdisplay-namegtEuro Calculatorlt/display-name
  gt
• ltejb-namegtEuroCalclt/ejb-namegt
• lthomegtexample1.EuroCalcHomelt/homegt
• ltremotegtexample1.EuroCalcRemotelt/remotegt
• ltejb-classgtexample1.EuroCalclt/ejb-classgt
• ltsession-typegtStatelesslt/session-typegt
• lttransaction-typegtContainerlt/transaction-ty
  pegt
• lt/sessiongt
• lt/enterprise-beansgt

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EJB-Struktur

• Interaktionsreihenfolge Client/Server I

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EJB-Struktur

• Interaktionsreihenfolge Client/Server II
• Schritt 1 - Finden der Referenz zum Home Object
  der benötigten Bean
• Schritt 2 - EJB-Object Instanz erzeugen
• Schritt 3 - Rückgabe einer EJB-Object-Referenz
• Schritt 4 - Aufruf einer im EJB-Objekt
  deklarieren Methode
• Schritt 5 - Delegation des Methodenaufrufs
• Schritt 6/7 - Übergabe der Ergebnisse der
  Methodenausführung

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EJB-Struktur

• Implementierung der Client-Anwendung 1
• public class EuroCalcClient
• Object object null
• EuroCalcHome home null
• EuroCalcRemote remote null
• public EuroCalcClient()

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EJB-Struktur

• Implementierung der Client-Anwendung 2
• public void getBean()
• try InitialContext ctx new
  InitialContext()//JNDI, nachsehen ob die Bean
  existiertobject ctx.lookup("EuroCalc")System
  .out.println("object ctx.lookup, wurde
  ausgefuehrt! \n")home (EuroCalcHome)PortableRe
  moteObject.narrow (object,
  EuroCalcHome.class)System.out.println("Zuweisung
  nach home, erledigt! \n")

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EJB-Struktur

• Implementierung der Client-Anwendung 3
• remote home.create()System.out.println("Bean
  Reference " remote "\n")
• catch(Exception ex)System.out.println("Fehler
  in getBean()! \n")ex.printStackTrace()
  

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EJB-Struktur

• Implementierung der Client-Anwendung 4
• public void umrechnung() try
  remote.dm_to_euro(50000)
  System.out.println("50000 DM sind "
  remote.dm_to_euro(50000))
  remote.euro_to_dm(50000)
  System.out.println("50000 DM sind "
  remote.euro_to_dm(50000)) catch
  (Exception exc) exc.printStackTrace()
  

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EJB-Struktur

• Implementierung der Client-Anwendung 5
• public static void main(String args)
  EuroCalcClient rechnerClient new
  EuroCalcClient() rechnerClient.getBean()
  rechnerClient.umrechnung()

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Vorbereitung des Deployment-Prozess
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Vorbereitung des Deployment

• J2EE-Referenzumgebung - Übersicht I
• Aufsetzen J2EE-komponentenbasierter Applikationen
• Erzeugen und Konfigurieren von EJB-Komponenten
• Erzeugen und Konfigurieren von Web-Komponenten
• Hinzufügen und Entfernen von JAR, WAR, EAR, RAR
• Auslösen der Installation (deployment) im
  Container
• Analyse der Komponenten auf J2EE-Konformität
• Installation entsprechender Client-Applikationen.

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Vorbereitung des Deployment

• J2EE-Referenzumgebung - Übersicht II
• Administrations Tool (Kommandozeile neu mit
  Web-GUI)
• Application Deployment Tool (Kommandozeile oder
  GUI)
• Key Tool (Kommandozeile)
• Realm Tool (Kommandozeile)
• Verifier (Kommandozeile oder GUI)
• Cleanup Script (Kommandozeile)
• Packager (Kommandozeile)

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Vorbereitung des Deployment

• J2EE-Referenzumgebung - Packager
• Enterprise Java Beans (jar-Files)
• Web Application (war-Files)
• Applikation Clients (jar-Files)
• J2EE Applikationen (ear-Files)
• Ressource Adapter (rar-Files)

53
Vorbereitung des Deployment
54
Vorbereitung des Deployment

• EJB-Wizard - Funktionsumfang
• Enterprise Festlegung des Namens der Java-Archive
  und darin enthaltener Klassen und Interfaces
• Definition des konkreten EJB-Typs (SB, EB, MDB)
• Festlegung potentieller Referenzen der
  EJB-Komponente
• Persistenz-, Security- und Transaktionseigenschaft
  en
• Festlegung von Umgebungsvariablen des EJBs

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Vorbereitung des Deployment

• Erzeugen eines JAR-Files innerhalb der
  Applikation

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Vorbereitung des Deployment

• Konfiguration des EJB

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Vorbereitung des Deployment

• Transaktionseigenschaften

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Vorbereitung des Deployment

• Umgebungsvariablen

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Vorbereitung des Deployment

• EJB-Referenzen

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Vorbereitung des Deployment

• Datenbank-Referenzen

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Vorbereitung des Deployment

• JMS-Referenzen

62
Vorbereitung des Deployment

• Security-Konfiguration

63
Vorbereitung des Deployment

• Der generierte Deployment Desciptor

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Der eigentliche Deployment-Prozess
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Deployment/Installation

• Deployment-Start

66
Deployment/Installation

• Festlegung JNDI-Namen und Referenzen

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Deployment/Installation

• Bereitschaft zum Deployment-Vorgang

68
Deployment/Installation

• Festlegung JNDI-Namen und Referenzen

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Deployment/Installation
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Installation derJ2EE-Referenzumgebung
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J2EE Referenzumgebung installieren

• Inhalte
• SUN Application Server
• PointBase-Datenbank
• J2EE Bibliotheken
• Bestandteile
• Web-Container
• EJB-Container
• Anforderungen
• 250 MByte HD Speicher
• 500 MByte Arbeitsspeicher
• Netzwerksintegration
• Windows 2000/XP o. UNIX

72
J2EE Referenzumgebung installieren
73
Lizenzvereinbarung J2EE
74
J2EE Referenzumgebung installieren
75
J2EE Referenzumgebung installieren
76
J2EE Referenzumgebung installieren
77
J2EE Referenzumgebung installieren
78
J2EE Referenzumgebung installieren
79
J2EE Referenzumgebung installieren
80
Sun Java System Application Server Platform
Edition 8
81
Informationen zum Application Server
82
Verwendbare Tools
83
Verwendbare Tools

• Starten und Stoppen
• Default Server (Standard)
• Samples Server (Beispiele)
• PointBase (Datenbank)
• Deploytool
• Komponenten erzeugen
• Komponenten installieren
• Komponenten verifizieren
• Weitere Tools
• Admin Console (2 mal)
• Online Dokumentation
• Deinstalltion J2EE

84
Start des Application Server
85
Test des Application Servers
86
Das Deployment-Tool

• Session Bean
• Stateless Session Bean
• Bean-Klasse
• Name des EJB
• Beschreibung
• Ggf. verwendetes Icon
• JMS-Nutzung

87
Das Deployment-Tool

• Entity Bean
• Bean-Klasse
• Name der PK-Klassen
• Remote Interface
• Security-Einstellungen
• Resource-Reference JDBC
• TA-Einstellungen hier CMP

88
Das Deployment-Tool

• Message Driven Bean
• Bean-Klasse
• Name des EJB
• Keine Interface!
• Beschreibung
• Ggf. verwendetes Icon
• JMS-Nutzung

89
Administration des Application Servers
90
Administration des Application Servers