Leichtgewichtige Architekturen mit Spring, JPA, Maven und Groovy

1. Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 1

2. Ziele der Software-Entwicklung… Gute Performante Coole Software Software Software Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 2

3. Was ist „gute“ Software? Software, die macht was sie soll Qualitativ-hochwertige Software Software, die den Kundenwünschen entspricht Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 3

4. …und was man dafür braucht Gute und flexible Einwandfreie techn. Architektur Infrastruktur Gute Gutes und Projektorganisation motiviertes Team Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 4

5. Das Thema heute ist: Gute und flexible Einwandfreie techn. Architektur Infrastruktur Gute Gutes und Projektorganisation motiviertes Team Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 5

7. Technische Infrastruktur Versionskontrolle Buildumgebung Entwicklungsumgebung Testumgebung Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 7

8. Technische Infrastruktur Versionskontrolle • OpenSource • Knowhow verfügbar • Erprobt • Sehr guter Toolsupport • Standardisierter Zugriff über WebDAV (optional) Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 8

9. Technische Infrastruktur Buildumgebung • OpenSource • Leicht anpassbar • Knowhow • Transitive Abhängigkeiten und zentrale Repositories • Projekt Metainformationen • Reporting • Continous Integration Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 9

10. Technische Infrastruktur Entwicklungsumgebung • Anpassbar • Erweiterbar • Knowhow • Gute Integration der verwendeten Komponenten • Versionskontrolle, Build- und Testumgebung • Effektives Arbeiten Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 10

11. Technische Infrastruktur Testumgebung • Integrationtests • Produktionsähnliche Umgebung • Parallele Tests • Failure eines oder mehrerer Tests dürfen nicht zum Ausfall der gesamten Testumgebung führen Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 11

13. Leichtgewichtige Architekturen? Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 13

14. Leichtgewichtige Architekturen Geringe Abhängigkeit zur Ablaufumgebung • Code kennt seinen Container nicht • Deployment entscheidet über die Ablaufumgebung • Während der Entwicklungszeit schneller Servlet-Container anstatt J2EE-Server Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 14

15. Leichtgewichtige Architekturen Modularisierung • Komponenten ohne starke Abhängigkeiten • Serviceschnittstellen • POJO-Komponentenmodell • Programmieren gegen Interfaces Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 15

16. Leichtgewichtige Architekturen Testbarkeit • Geringe Abhängigkeiten verbessern Testmöglichkeiten • „Schnelle“ Tests motivieren zum Test- Driven-Development • Komplexe Komponenten einfach gegen Dummies oder Mocks austauschbar Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 16

18. Beispiel: Das Domänenmodell Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 18

19. Beispiel: Komponenten Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 19

20. Beispiel: Komponenten Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 20

21. Beispiel: Komponenten • Grundgerüst für Projekte • Projekt-Gesundheit durch Reporting • Löst Abhängigkeiten auf • Build Maven Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 21

22. Beispiel: Komponenten • IOC-Container • Dependency Injection • Programmiermodell • Abstrahierungen wichtiger Standards (z.B. JPA, WS, JMX,…) Spring Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 22

23. Beispiel: Komponenten • Defacto Standard im Bereich OR- Mapping • Vorlage für den JPA-Standard • Voll JPA-kompatibel Hibernate Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 23

24. Beispiel: Komponenten • Dynamische Sprache • 100% Integration in die Java-VM • Mächtige Sprachfeatures • Bi-direktionale Nutzung mit Java- Code • Ideal für Unit-Testing Groovy Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 24

26. Exkurs: Maven Features • Beschreibung eines Projekts mittels Metadaten • Beschreibung des resultierenden Artefakts und dessen Abhängigkeiten • Support von SNAPSHOT-Versionen • Projektabhängigkeiten • Anpassung des Buildprozess mit PlugIns • Reporting • Convention Over Configuration • Release Management Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 26

27. Exkurs: Maven - Repositories Lokales Repository • Befindet sich auf dem lokalen Rechner • Mit „install“ werden Artefakte installiert • Nicht shareable Remote Repository • Befindet sich auf einem entfernten Server • Mit „deploy“ werden Artefakte deployed: per ssh, webdav, file, ftp,… • Shareable Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 27

28. Exkurs: Maven - Abhängigkeiten <project> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> Artefakt-Beschreibung <groupId>spring2.jpa.basic</groupId> <artifactId>spring2-jpa-basic-impl</artifactId> SNAPSHOT! <version>1.0.0-SNAPSHOT</version> <dependencies> <dependency> Abhängigkeit liefert <groupId>org.springframework</groupId> alle benötigten <artifactId>spring</artifactId> <version>2.0.6</version> Bibliotheken </dependency> […] </dependencies> […] </project> Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 28

29. Exkurs: Maven - PlugIns <build> PlugIn für <plugins> Eclipse-Projekte <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-eclipse-plugin</artifactId> <version>2.4</version> Lädt <configuration> Source-JAR‘s <downloadSources>true</downloadSources> <downloadJavadocs>true</downloadJavadocs> Lädt <additionalProjectnatures/> JavaDocs-JAR‘s <additionalBuildcommands/> </configuration> Natures und </plugin> </plugins> Builders </build> Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 29

31. Exkurs: Spring [Was ist Spring?] Inversion Ansammlung von of API's Control Programmier- modell Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 31

32. Exkurs: Spring [Komponenten] Spring Core AOP WEB JEE Spring AOP Spring MVC AspectJ-Integration JMX Struts JMS ORM WebWork DAO JCA Tapestry JPA Remoting Spring JDBC JSF Hibernate EJB's Transaction- PDF Toplink Email Management Portlets JDO Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 32

33. Exkurs: Spring [Spring-Module] Spring Spring Spring WebService WebFlow Security Spring Spring Spring LDAP Rich Client Extensions Spring Spring IDE Spring OSGI BeanDoc Spring Spring Spring .NET JavaConfig Batch Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 33

34. Exkurs: Spring [Features] Leichtgewichtiger Container • Zentralisierte und automatisierte Konfiguration und Verdrahtung • Nicht invasiv • Fügt lose gekoppelte Komponenten (POJO's) zu komplexen Systemen zusammen • Skalierbar • Verbessert die Testbarkeit der Komponenten Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 34

35. Exkurs: Spring [Features] Abstraktions Transaktions-Management • Erweiterbares Transaktions-Management • Deklarative Konfiguration der Transaktionen • Nicht auf J2EE-Umgebungen beschränkt Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 35

36. Exkurs: Spring [Features] Abstraktionsschicht für reines JDBC • Reduziert den Code für auf JDBC-basierte Anwendungen • Vereinfacht die Fehlerbehandlung • Bietet eine aussagekräftige Exception- Hierarchie (herstellerunabhängig) • Exceptions basieren auf der DAO- Exception-Hierarchie Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 36

37. Exkurs: Spring [Features] Integration O/R-Mapper • Unterstützung von Hibernate, Toplink, JDO und iBATIS SQL Maps • Vereinfacht die Entwicklung mit diesen O/R-Mappern • Unterstützung von Transaktionen • Unterstützung des DAO-Patterns Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 37

38. Exkurs: Spring [Features] AOP Funktionalität • Basiert auf AspectJ • Vollständig integriert in das Spring Konfigurations-Management • Transaktions-Management basiert auf AOP • Jedes Objekt in Spring kann mittels AOP gemanaged werden Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 38

39. Exkurs: Spring [Features] MVC-Webapplication Framework • Benutzt die Spring-Core Funktionalitäten • Sehr konfigurierbar durch verschiedene Strategie-Interfaces • Kombinierbar mit den verschiedensten Viewtechnologien: • JSP, Velocity, Tiles, iText, POI Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 39

40. Exkurs: Spring [Features] Dynamische Sprachen • Groovy, JRuby, BeanShell • Eigener Namespace für jede Sprache • Autom. Reloading refresh-check-delay=quot;TIME_IN_MSECquot; • Inline-Scripts • Grails ist eine Spring Web MVC Anwendung Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 40

41. Exkurs: Spring [Features] Abstraktionsschicht für JMS • Unterstützt JMS 1.0.2 und 1.1 • Unterstützt synchrone und asynchrone Calls • Bietet ein einfaches API mittels JMSTemplate Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 41

42. Exkurs: Spring [Features] Support für JMX • MbeanExporter ermöglicht den Export jedes SpringBeans als MBean • Listener-Support • Notification-Support • Verschiedene Naming-Strategies Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 42

44. Exkurs: Java Persistence API Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 44

45. Exkurs: Java Persistence API Konzept • JSR 220 • Entities sind POJO‘s • Oft Entities = Tabelle in DB • Instanzen einer Entity sind Zeilen einer DB-Tabelle • Konfiguration per • Annotations • XML Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 45

46. Exkurs: Java Persistence API Query Language • Java Persistence Query Language • Ähnelt SQL • Arbeitet mit Entity-Instanzen anstatt DB-Tabellen Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 46

48. Exkurs: Groovy Features • JSR 241 • Dynamische Sprache • 100% Integration in die Java VM • Mächtige Syntax • Schnell erlernbar • Support für Domain Specific Languages (DSL) • Vereinfacht Unit-Testing (jUnit integriert) • Mächtige XML-Verarbeitung • Kompiliert zu Java Bytecode Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 48

49. Exkurs: Groovy Closures • Codeblöcke • Können einen Wert/Objekt zurückgeben • Referenzieren und verwenden Variablen • call()(implizit/explizit) führt die Closure aus • Können an eine Variable gebunden werden • Ähneln Java Inner Classes Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 49

50. Exkurs: Groovy The Groovy Truth Runtime type Evaluation criterion required for truth Booleanwert muss true sein Boolean Matcher Der reguläre Ausdruck muss mindestens 1 Treffer haben Collection Die Collection darf nicht leer sein Map Die Map darf nicht leer sein String Der String darf ebenfalls nicht leer sein Number Muss ungleich 0 sein Die Objektreferenz muss ungleich null sein Alles andere Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 50

51. Exkurs: Groovy – Listen und Ranges def list = [„item1“, „item2“, „item3“] Eine Liste mit 3 Einträgen assert list.size() def emptyList = [] Eine leere Liste assert !emptyList Der ersten Liste wird ein list << „item4“ Element hinzugefügt assert list.size() == 4 Eine Range mit den Werten def range = [1..4] 1, 2, 3, 4 wird erstellt assert range.size() == 4 Eine Range mit den Werten def range1 = [1..<4] assert range1.size() == 3 1, 2, 3 wird erstellt Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 51

52. Exkurs: Groovy – Listen und Closures def list = [„item1“, „item2“, „item3“] Each-Closure list.each{ print it+“ „} > item1 item2 item3 Ein bestimmtes Element assert list.find{it==„item2“} finden list = [„a1“, „a2“, „a3“, „i1“, „i2“] Eine Anzahl an Elementen assert list.findAll{ it.startsWith(„i“)}.size() == 3 aus der Liste finden Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 52

53. Exkurs: Groovy - Maps def map = [key1: „value1“, key2: „value2“] Eine Map mit 2 Einträgen assert map.size() == 2 wird erstellt assert map.key1 == „value1“ Ein 3. Eintrag wird map.key3 == „value3“ hinzugefügt assert map.size() == 3 Alternative Zugriffsmethode assert map[„key2“] == „value2“ assert map.get(„key2“) == „value2“ auf die Elemente der Map def emptyMap = [:] Eine leere Map assert !emptyMap wird erstellt Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 53

55. Zum Beispiel: Projektstruktur API Implementierung Integration WebApp Webservice Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 55

56. Zum Beispiel: Build Build mit Maven • Ein mvn install in dem Projekt spring2-jpa-basic builded alle Projekte • Das Projekt spring2-jpa- basic-m2 stellt eine vollständige Maven Installation zur Verfügung • Zusätzlich gibt es Eclipse- Launcher für die anfallenden Tasks Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 56

58. Zum Beispiel: API-Rollen Verantwortliche Rollen • Architekten • Designer Beteiligte Rollen • Entwickler • Kunden • Qualitätssicherung? Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 58

59. Zum Beispiel: API – Knowhow & Tools Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 59

60. Beispiel: API - Domänenmodell Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 60

61. Beispiel: API - Datenzugriff Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 61

62. Beispiel: API - Services Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 62

64. Zum Beispiel: Implementierung-Rollen Verantwortliche Rollen • Architekten • Designer • Entwickler Beteiligte Rollen • Kunden • Qualitätssicherung? Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 64

65. Zum Beispiel: Impl – Knowhow & Tools Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 65

66. Zum Beispiel: Impl - Entities @Entity(table=„CUSTOMERS“) Entity auf Tabelle public class Customer{ CUSTOMERS mappen @Id @GeneratedValue( Primary Key strategy = GenerationType.AUTO) private Long id; @OneToOne(targetEntity = Address.class, 1-zu-1 Beziehung cascade = { CascadeType.ALL}) private IAddress address; @Column(length = 40) Konfiguration einer private String firstName; Column in der Tabelle … CUSTOMERS } Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 66

67. Zum Beispiel: Impl – persistence.xml <persistence …> Eindeutiger Name der <persistence-unit name=quot;spring2-jpa-basic-persistence-unitquot;> Persistence-Unit <properties> <property name=quot;hibernate.jdbc.batch_sizequot; Eigenschaften der value=quot;0quot;/> Persistence-Unit <property name=quot;hibernate.default_batch_fetch_sizequot; value=quot;5quot;/> […] </properties> </persistence-unit> </persistence> Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 67

68. Zum Beispiel: Impl – DAO‘s @Repository Sorgt für die public class CustomerDao Übersetzung implements ICustomerDao { von Exceptions @PersistenceContext( unitName = quot;spring2-jpa-basic-persistence-unitquot;) protected EntityManager entityManager; Injection des Entity-Managers public List<ICustomer> findAll() { über Spring return entityManager .createQuery(quot;from Customer cquot;) .getResultList(); Plain Java } […] } Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 68

69. Zum Beispiel: Impl – Spring-Config <bean class=„PersistenceAnnotationBeanPostProcessorquot; /> <bean class=„PersistenceExceptionTranslationPostProcessorquot; /> Excpetion Translation Support der Annotations in den DAO‘s Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 69

70. Zum Beispiel: Impl – Spring-Config <bean id=quot;entityManagerFactoryquot; Kein JNDI class=„LocalContainerEntityManagerFactoryBeanquot;> <property name=quot;dataSourcequot; ref=quot;dataSourcequot; /> <property name=quot;jpaVendorAdapterquot;> <bean class=„HibernateJpaVendorAdapterquot;> JPA-Vendor <property name=quot;databasePlatformquot; value=quot;${jpa.provider.databasePlatform}quot; /> <property name=quot;showSqlquot; Eigenschaften des value=quot;${jpa.provider.showSql}quot; /> <property name=quot;generateDdlquot; JPA-Vendors value=quot;${jpa.provider.generateDdl}quot; /> </bean> </property> </bean> Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 70

71. Zum Beispiel: Impl – Spring-Config <bean id=quot;dataSourcequot; DataSource class=„DriverManagerDataSourcequot; Konfiguration p:driverClassName=quot;${jdbc.driver.classname}quot; p:url=quot;${jdbc.connection.url}quot; p:username=quot;${jdbc.connection.uid}quot; p:password=quot;${jdbc.connection.pwd}quot; /> Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 71

72. Zum Beispiel: Impl - Services @Transactional Dieser Service nimmt an public class CustomerService einer Transaction teil: implements ICustomerService { private ICustomerDao customerDao; -PROPAGATION_REQUIRED private IAddressDao addressDao; -READWRITE -ROLLBACKFOR: […] -jede RuntimeException Diese Methode hat nur @Transactional(readOnly = true) einen lesenden Zugriff public List<ICustomer> findAllCustomers() { return customerDao.findAll(); } […] } Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 72

73. Zum Beispiel: Impl – Spring-Config <bean id=quot;transactionManagerquot; JPA class=„JpaTransactionManagerquot;> Transaction-Manager <property name=quot;entityManagerFactoryquot; ref=quot;entityManagerFactoryquot; /> </bean> Transaktionen werden per Annotations <tx:annotation-driven konfiguriert transaction-manager=quot;transactionManagerquot; /> Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 73

74. Zum Beispiel: Impl – Unit Testing Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 74

75. Zum Beispiel: Impl – Unit Testing Warum Groovy? • Leistungsfähigere Syntax • Listen • Maps • Integriertes jUnit • Closures • Keine Mocks, stattdessen Maps mit Closures def dao = [findById:{id-> new CustomerImpl(id:100L,firstName:“…“,…)}] as ICustomerDao • SpringBuilder • XML-Processing Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 75

76. Zum Beispiel: Impl – Unit Testing public final void testChangeAddress() { Erzeugung einer neuen IAddress expAddress = new Address( Instanz mit Constructor- street: quot;s1quot;, city: quot;c1quot;, Enhancement country: quot;c1quot;, zipCode: quot;z1quot;); Implementierung des def addressDao = [ IAddressDao store:{entity -> expAddress}] as IAddressDao Neue Instanz des ICustomerService customerService = new CustomerService(addressDao: addressDao) ICustomerService def result = customerService .changeAddress(expAddress); Ausführen und assert expAddress == result Ergebnis vergleichen } Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 76

78. Zum Beispiel: Integration-Rollen Verantwortliche Rollen • Entwickler • Betrieb Beteiligte Rollen • Kunden • Qualitätssicherung Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 78

79. Zum Beispiel: Integration – Knowhow Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 79

80. Zum Beispiel: Integration Spring • AbstractJpaTests: • Dependency Injection in Tests ohne Konfiguration • Zugriff auf EntityManager • Zugriff auf Spring-Ressourcen • tearDown macht einen RollBack • SpringContext wird einmalig pro TestCase initialisiert DBUnit • Erzeugt eine initiale Datenbefüllung • Integrierbar in Spring Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 80

82. Zum Beispiel: Webapp-Rollen Verantwortliche Rollen • Architekten • Designer • Entwickler Beteiligte Rollen • Kunden • Qualitätssicherung Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 82

83. Zum Beispiel: Webapp– Knowhow Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 83

84. Zum Beispiel: Webapp Spring & JSF • org.springframework.web.jsf.DelegatingVariableResolver • Erlaubt Injection von Spring-Komponenten in ManagedBeans • Alternativ Spring-MVC • Bessere Navigation mit Spring-Webflow Grails • Web-Framework basierend auf Groovy und Spring • Anbindung an Backend-System problemlos möglich • Keine JSF-Unterstützung Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 84

86. Zum Beispiel: Webservice - Rollen Verantwortliche Rollen • Architekten • Designer • Entwickler Beteiligte Rollen • Kunden • Qualitätssicherung Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 86

87. Zum Beispiel: Webservice – Knowhow Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 87

88. Zum Beispiel: Webservice Spring Webservice • Contract-First Ansatz • XML-Schema = Contract • Nur der Endpoint muss programmiert werden • WSDL wird zur Laufzeit erstellt • Support von JAXB, Castor, XMLBeans,… Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 88

90. Ausblick auf Spring 2.5 Voller Java 6 und JEE 5 Support Dependency Injection mit Annotations Autodetection von annotierten Klassen Built-In Support von Load- Time-Weaving Neue XML-Namespaces für „context“ und „jms“ Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 90

92. Fazit Fazit • Einfaches und flexibles System • Wenige Abhängigkeiten von Systemkomponenten • Leicht testbar • Für alle Tasks bietet Spring eine Lösung • Annotations vereinfacht die Konfiguration • Sehr guter Support für Integrationstest • Maven bietet eine sehr leistungsfähige Projektverwaltung • Unittests mit Groovy machen Spaß und sind sehr effektiv erstellt Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 92

93. Fazit Verbesserungen • Code-Generatoren vereinfachen die Erstellung von Klassen und deren Annotations • Integration von Groovy in alle Testbereiche (Unit, Integration, Webtest, Webservicetest) kann die Qualität dramatisch erhöhen Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 93

95. Ressourcen: Links Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 95

96. Über den Referenten Thorsten Kamann ● thorsten.kamann@itemis.de 96