Padrões JEE para desenvolvimento web

Lato Sensu em
Sistemas Orientados a Objetos

Módulo 3
Web JEE Design Patterns

Monday, August 17, 2009

Lato Sensu em Sistemas Orientados a Objetos
Desenvolvimento de Aplicaões Web Avançado - 2°/2009



Agenda

• Remote Proxy • Service Facade
• Front Controller • Service Locator
• Intercepting Filter • Business Delegate
• View Helper • Service-to-Worker
• Transfer Object • Dispatcher-to-View


Padrões JEE

• Os padrões JEE foram baseados na experiência
de anos de trabalho com a arquitetura JEE.
• Padrão de Projeto X Padrão de Arquitetura.
• Evoluem à medida que surgem mudanças na
especiﬁcação e nas tecnologias relacionadas.



Padrões JEE
Apresentação Negócio Integração

Interception Filter Session Façade Data Access Object
Front Controller Business Delegate Service Activator
View Helper Data Transfer Object
Composite View Data Transfer Object Assembler
Service to Worker Composite Entity
Dispatcher View Service Locator
Fast Lane Reader
Value List Handler

http://www.corej2eepatterns.com

http://java.sun.com/blueprints/patterns/catalog.html


Estrutura de apresentação
de um padrão JEE

• Nome
• Contexto
• Problema
• Motivação
• Solução
- Estrutura

- Estratégias

• Conseqüências
• Código Exemplo
• Padrões Relacionados



Padrões de projeto JEE
Benefícios

• Aperfeiçoar o projeto de um sistema:
- Reuso interno, evitam a 'reinvenção da roda'.

- Facilidade de manutenção

- Facilidade de evolução

• Estabelecer um vocabulário comum.
• Cria fronteiras, deﬁnindo um escopo para a solução
de um problema.


Como usar um padrão de projeto?

• Leia o padrão de projeto inteiro para ter
uma visão geral.
• Certiﬁque-se que entendeu bem a estrutura
do padrão.
• Veja como implementar o padrão no Código
de Exemplo.
• Escolha nomes para os participantes de
acordo com o contexto da aplicação.



Como não usar um padrão de projeto

• Se existe uma maneira trivial para resolver um
problema e um padrão de projeto, preﬁra a
simplicidade.

• Só use um padrão de projeto quando necessário
- deve haver ganhos claros com o uso do padrão

• Padrões de projeto indevidamente aplicados aumentam
a complexidade do software sem necessidade.



Remote Proxy



Contexto

A B



Problema
comunicação
não trivial



Problema
comunicação
remota



Problema

objeto ainda
não existe

?


Solução

A B’ B
Proxy



Solução

Proxy



Problema

Proxy



Problema

Proxy

?


Problema

Stub

?


Problema



Proxy
Sinônimos

Surrogate



Proxy
Motivação

• O Proxy é:
- Uma pessoa autorizada a atuar no lugar de outra pessoa
(procurador).

• Existem situações onde o cliente não quer ou não
pode referenciar a um objeto diretamente, mas
mesmo assim quer iteragir com o mesmo.
• O proxy tem a mesma interface que o objeto alvo.
• O proxy delega as requisições (Delegação).



Proxy
Aplicabilidade

• O padrão Proxy é aplicável sempre que há
necessidade de uma referência mais
versátil, ou soﬁsticada, do que um simples
apontador para um objeto.



Proxy
Estrutura



Proxy
Conseqüências

• Oculta o fato de que um objeto reside num
espaço de endereçamento diferente.

• Provê tarefas adicionais de organização
quando um objeto é acessado.



Proxy
Código de Exemplo

public interface Subject {
public Object operation();
}

public class RealSubject implements Subject {

public Object operation()‫{ ‏‬
return new Object();
}
}


Proxy
Código de Exemplo

public class Proxy implements Subject {

private RealSubject real;

public Object operation()‫{‏‬
makeSomething();
return real.operation();
}

private void makeSomething()‫{ ‏‬

}
}


Proxy
Usos Conhecidos

• Objetos Distribuídos – RMI e EJB.

• Image Proxy – Guardar o lugar da imagem
sendo carregada.



Proxy
Padrões de Projeto Relacionados

• Adapter

• Decorator



Front Controller



Contexto



Problema

?


Solução



Solução
Front Controller

log, segurança,
roteamento, exceções



Front Controller
consequências

• Controle centralizado
• Melhora gerência sobre a segurança
• Aumenta o potencial de reutilização



Front Controller
estrutura



Front Controller

• Participantes e Responsabilidades



Front Controller
- View Helper

- Intercepting Filter

- Dispatcher View e Service to Worker



Intercepting Filter



Solução
Intercepting Filter



Solução
Intercepting Filter
log, segurança,
compatibilidade



???????????????????????

== ==

???????????????????????


Pré e pós-processamento


intercepting
ﬁlter

intercepting
ﬁlter


Encadeamento
ﬁlter chaining



Intercepting Filter
Estrutura



Intercepting Filter
Participantes e Responsabilidades



Intercepting Filter

Parte integrante da especiﬁcacão
desde Servlets 2.3


public final class SimpleFilter implements Filter {
private FilterConfig filterConfig = null;

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain ch)
throws IOException, ServletException {

if (filterConfig == null)‫‏‬
throw new ServletException("FilterConfig not set before first request");
filterConfig.getServletContext().log("in SimpleFilter");
Object curVal = request.getAttribute("MsgOut");
if (curVal == null)‫‏‬
request.setAttribute("MsgOut", new String("SimpleFilter"));
else
request.setAttribute("MsgOut", (String) curVal + " :SimpleFilter");
chain.doFilter(request, response);
filterConfig.getServletContext().log("Getting out of SimpleFilter");
}

public void destroy(){
filterConfig = null;
}

public void init(FilterConfig filterConfig){
this.filterConfig = filterConfig;
}
}


<filter>
<filter-name>Simple Filter</filter-name>
<filter-class>capitulo12.SimpleFilter</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
<filter-name>Simple Filter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

<filter>
<filter-name>Simple Filter 2</filter-name>
<filter-class>capitulo12.SimpleFilter2</filter-class>
</filter>

<filter>
<filter-name>Audit Filter</filter-name>
<filter-class>capitulo12.AuditFilter</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
<filter-name>Simple Filter 2</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

<filter-mapping>
<filter-name>Audit Filter</filter-name>
<servlet-name>MyServlet</servlet-name>
</filter-mapping>


Intercepting Filter
• Conseqüências
- Centraliza o controle com baixo acoplamento.

- Aumenta o potencial de reuso.

- Configuração declarativa e flexível.

- Compartilhamento de informações entre filtros pode ser
ineficiente.



Intercepting Filter
- Pipes and Filter [POSA]

- Front Controller

- Decorator [GoF]



View Helper



Problema

// conecte-se ao banco de dados via JDBC
// recupere do banco o nome do usuário logado
// recupere do banco a data do último acesso
// desenhe uma tabela linda na tela
// apresente os dados nesta tabela
index.jsp



Problema

+ + index.jsp


View Helper
• Problema
- Mudanças na camada de apresentação ocorrem com
freqüência e são difíceis de serem implementadas e
mantidas.

- O problema ocorre quando a lógica de acesso a dados e a
lógica de apresentação estão acopladas:
Menor ﬂexibilidade

Diﬁculdade de reuso

Reduz a modularidade

Web Designers X Desenvolvedores


View Helper
• Motivação
- Inserir lógica de negócio na 'visão' viabiliza
reaproveitamento de código por meio de uma
abordagem 'copy-paste'.
Surgem problemas de manutenção.

Código duplicado gera bugs.

- É importante separar o papel do desenvolvedor
de software e do Web Designer.
Melhora a qualidade e a produtividade.



Solução

index.jsp
+ + JavaBean, CustomTag, Servlet


Solução

View Helper

index.jsp
+ + JavaBean, CustomTag, Servlet


Solução

View Helper

index.jsp
+ +
JavaBean, CustomTag, Servlet


View Helper

• Solução
- A visão mantém apenas código de formatação, delegando
responsabilidades de processamento para helper classes,
implementadas como JavaBeans ou tags customizadas.

- Os helpers armazenam uma visão intermediária dos dados
e servem como classes/componentes adaptadores.

- Um sinal → excesso de scriptlets em uma página JSP.



View Controller Model

+ + +
index.jsp ViewHelper



View Helper
Estrutura



View Helper



View Helper
• Conseqüências
- Facilita a manutenção

- Aumenta o potencial de reuso

- Promove a separação de papéis



View Helper
- Business Delegate

- Front Controller

- Dispatcher View e Service to Worker



Transfer Object
Data Transfer Object
Value Object



Problema

?


Solução

!



Transfer Object
Estrutura



Transfer Object



Transfer Object
Conseqüências

• Benefícios
- Simpliﬁca o componente de negócio e a interface remota.

- Transfere mais dados em menos chamadas remotas.

- Reduz o trafego na rede.

- Reduz a duplicação do código.

• Cuidados
- Introdução de objetos obsoletos.

- Acesso a transações concorrentes



Transfer Object
- Session Facade

- Transfer Object Assembler

- Value List Handler

- Composite Entity



Service Facade



Session Facade
• Problema
- Forte acoplamento, que leva a uma dependência
direta entre clientes e objetos de negócio.

- Grande quantidade de invocações de métodos
remotos entre cliente e servidor, levando a
problemas de desempenho da rede.

- Ausência de uma estratégia uniforme de acesso
para o cliente, expondo objetos de negócio à
possibilidade de serem usados de forma incorreta.


Solução
Session Facade



Session Facade
• Solução
- Utilizar um Session Bean como 'fachada' para encapsular a
complexidade das interações entre os objetos de negócio
que participam de um serviço.

- Um Session Facade gerencia os objetos de negócio e provê
um serviço uniforme e de alta granularidade aos clientes.

- Quando usado com o Business Delegate, geralmente há um
relacionamento One-to-One entre eles.



Session Facade

• Estrutura



Session Facade

• Participantes e Responsabilidades



Session Facade

- Facade [GoF]

- Service Locator

- Business Delegate



Service Locator



Problema

JNDI



Problema
JNDI
try {

InitialContext ctx = new InitialContext();
Object objref = ctx.lookup(“MeuEJB”);
Object obj = PortableRemoteObject.narrow(objref,
MeuEJB.class);
EJBHome ejb = (EJBHome)obj;
ejb.servico()

} catch (NamingException ne) {
System.err.println(se);
} catch (ServiceLocatorException se) {
} catch (Exception e) {
}


Problema


Solução

auxílio à lista



Solução
Service Locator

102



Service Locator
• Solução
- O Service Locator centraliza todo o acesso ao servidor
JNDI, facilitando:
Localização de objetos EJBHome.

Localização de serviços como conexões de bancos de dados ou conexões de
servidores de messaging.

Localização de canais e ﬁlas JMS

Obtenção de variáveis conﬁguradas.

- Service Locator pode melhorar a performance da pesquisa
oferecendo um cache para as pesquisas mais frequentes.


Service Locator
Estrutura



Service Locator


// imports
public class ServiceLocator { Service Locator
private InitialContext initialContext;
private Map cache;
código de exemplo
private static ServiceLocator _instance;

static {
try {
_instance = new ServiceLocator();
} catch (ServiceLocatorException se) {
}
}

private ServiceLocator() throws ServiceLocatorException {
try {
initialContext = new InitialContext();
cache = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
} catch (NamingException ne) {
throw new ServiceLocatorException(ne);
} catch (Exception e) {
throw new ServiceLocatorException(e);
}
}

static public ServiceLocator getInstance() {
return _instance;
}

// implement lookup methods here
. . .
}

Service Locator
código de exemplo

public EJBLocalHome getLocalHome(String jndiHomeName) throws ServiceLocatorException
{
EJBLocalHome localHome = null;
try
{
if (cache.containsKey(jndiHomeName))‫‏‬
{
localHome = (EJBLocalHome)cache.get(jndiHomeName);
}
else
{
localHome = (EJBLocalHome)initialContext.lookup(jndiHomeName);
cache.put(jndiHomeName, localHome);
}
}
catch(NamingException nex)‫‏‬
{
throw new ServiceLocatorException(nex);
}
catch (Exception ex)‫‏‬
{
throw new ServiceLocatorException(ex);
}
return localHome;
}

// lookup a remote home given the JNDI name for the remote home
public EJBHome getRemoteHome(String jndiHomeName, Class homeClassName)
throws ServiceLocatorException
{

EJBHome remoteHome = null;
try
{
if (cache.containsKey(jndiHomeName))‫‏‬
{
remoteHome = (EJBHome) cache.get(jndiHomeName);
}
else
{
Object objref = initialContext.lookup(jndiHomeName);
Object obj = PortableRemoteObject.narrow(objref, homeClassName);
remoteHome = (EJBHome)obj;
cache.put(jndiHomeName, remoteHome);
}
}
catch (NamingException nex)‫‏‬
{
throw new ServiceLocatorException(nex);
}
catch (Exception ex)‫‏‬
{
throw new ServiceLocatorException(ex);
}
return remoteHome;
}



Service Locator

- Business Delegate

- Session Facade

- Transfer Object Assembler

- Data Access Object



Business Delegate



Problema

JNDI

EJB


Problema

JNDI

RMI EJB


Problema
EJB

JNDI

RMI



Problema

EJB EJB
JNDI JNDI
RMI RMI



Problema

! WebService!



Problema

WebService!



Solução

EJB EJB
JNDI JNDI
RMI RMI



Business Delegate
• Problema
- A disponibilização direta de uma API de negócio força o
cliente a tratar características especíﬁcas de natureza
distribuída da tecnologia EJB.

- Pode haver um impacto em desempenho se a camada de
apresentação realizar um grande número de invocações
remotas.

- Os componentes da camada de apresentação ﬁcam
vulneráveis a mudanças na implementação de componentes
de negócio.


Solução
Business Delegate

EJB JNDI
RMI
JNDI

RMI EJB



Mais comum
Business Delegate + Session Facade

Busines
s Session
Delegat
e Facade



Business Delegate
Benefícios

• O padrão esconde os detalhes do componente de negócio
- Serviços de nomes e lookup.

- Tratamento de exceções remotas, JMS etc.

- Pode tratar exceções de sistema e gerar exceções de aplicação.

- Pode realizar operações novas tentativas de conexão em caso de
falha.

• Mecanismo de Cache
• Pode ser usado para reduzir o acoplamento entre outras
camadas.


Business Delegate
Estrutura



Business Delegate



Business Delegate

• Conseqüências
- Reduz o acoplamento.

- Traduz exceções de sistema em exceções de aplicação.

- Pode prover melhor desempenho.

- Esconde a natureza remota da aplicação ao cliente.

- Introduz uma nova camada para a aplicação.



Business Delegate

- Service Locator

- Proxy [GoF]

- Adapter [GoF]



Service to Worker



Front Controller +
Dispatcher +
View Helper
Service to Worker


Service to Worker
Estrutura



Service to Worker



Service to Worker

• Conseqüências
- Centraliza o controle com baixo acoplamento.

- Aumenta o potencial de reuso.

- Melhora a separação de papéis no projeto.



Service to Worker

- Front Controller e View Helper

- Dispatcher View



Revisão
• Remote Proxy • Session Facade

- Procurador - Despachante

• Front Controller • Service Locator

- Porteiro Zé - 102

• Intercepting Filter • Business Delegate

- Motores de Combustão Interna - Proxy do Session Facade
Procurador da Secretária

• View Helper
• Service-to-Worker
- Ajudante
- Roteador Inteligente
• Transfer Object
• Dispatcher-to-View
- Sacola da Feira
- Roteador Burro

Lato Sensu em
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Q&A MSc. Alexandre Gomes
alegomes@gmail.com

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