Presentazione di PowerPoint - Server users.dimi.uniud.it

Sviluppo di Applicazioni Web
con Java 2 Enterprise Edition
Ivan Scagnetto
Dipartimento di Matematica e Informatica
http://www.dimi.uniud.it/scagnett
[email protected]
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Perché J2EE
• Perché ci consente di utilizzare Java per lo sviluppo
di applicazioni web:
– possiamo sfruttare tutti i principali package e librerie
di Java (connessione a DBMS, socket,
manipolazione di testo/immagini ecc.);
– possiamo “ragionare” ad oggetti, utilizzando pattern
di programmazione noti (e.g., MVC) ed integrando
così più facilmente la nostra applicazione con il
software preesistente (e.g., gestionali scritti in Java).
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Cosa aspettarsi da questo corso
• Introduzione al framework J2EE:
– Servlet/JSP;
– JDBC.
• Comprensione di concetti e meccanismi chiave per lo sviluppo
di applicazioni web:
– interazione con il protocollo HTTP;
– gestione di cookie e sessioni;
– connessioni a basi di dati.
• Esempi/casi di studio.
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Bibliografia
• Vincenzo Della Mea, Luca Di Gaspero, and Ivan Scagnetto.
Programmazione Web Lato Server (2a ed.).
ed.) Apogeo, 2010 (Cap.
4 e 5 per quanto riguarda questa parte su J2EE).
J2EE)
• Subrahmanyam Allaramaju, Cedric Buest, Marc Wilcox,
Sameer Tyagi, Rod Johnson, Gary Watson, Alan Williamson,
John Davies, Ramesh Naggapan, Andy Longshaw, Dr P G
Sarang, Tyler Jewell, and Alex Toussaint. Professional Java
Server Programming J2EE: 1.3 Edition (Programmer to
Programmer).
Programmer) WROX, 2001.
• Kris Magnusson, David Flanagan, Jim Farley, and William
Crawford. Java Enterprise in a Nutshell.
Nutshell O’Reilly, 2005.
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Sommario
• Introduzione
– Applicazioni Web
• Java 2 Enterprise Edition (cap. 5 di PWLS)
– Tomcat
– Servlet
– Sintassi ed esempi
• Link utili
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Applicazioni Web
(Web Application)
• Sono applicazioni utilizzabili mediante il
web browser: (X)HTML sostituisce la
classica GUI.
GUI
• Permettono di eseguire dei programmi su
un server.
• Esempi:
– Web mail
– Commercio elettronico
– CMS ecc.
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Vantaggi delle applicazioni Web
• Installazione su un singolo computer (server).
– Facilità di gestione e manutenzione.
• Fruizione concorrente dell'applicazione da più
client.
– Unici requisiti richiesti: browser e connettività.
– Nessun bisogno di installare/gestire software ad-hoc.
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Java 2 Enterprise Edition
• J2EE è una versione particolare dell’ambiente di sviluppo Java
mirata allo sviluppo di applicazioni distribuite (≡ enterprise).
enterprise
• J2EE comprende diverse componenti fra cui:
–
–
–
–
–
–
–
servlet,
JSP,
JDBC,
supporto per XML,
RMI, Corba,
JNDI, JMS, JavaMail,
EJB ecc.
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Java 2 Enterprise Edition
• Focalizzeremo la nostra attenzione su:
–
–
–
Servlet,
Servlet
JSP (Java Server Pages),
JDBC (Java Database Connectivity).
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Java Servlet
•
•
•
•
Java Servlet: concetti fondamentali
L’API delle servlet
Esempio: la prima servlet
Tomcat (installazione e primo utilizzo)
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Java Servlet
• Una Java servlet è un’estensione del server,
server
ovvero, una classe Java che può essere caricata
dinamicamente per estendere le funzionalità del
server.
• Di solito le servlet sono utilizzate nei web server
(in modo da fornire un’alternativa agli script CGI).
• Le servlet girano in una JVM sul server, quindi
sono sicure e portabili.
• A differenza delle applet non richiedono alcun
supporto per Java nel web browser.
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Vantaggi delle Servlet
• Tutte le richieste alle servlet vengono implementate
come thread distinti all’interno dello stesso processo: ne
derivano efficienza e scalabilità.
scalabilità
• Le servlet sono portabili:
portabili
– da un sistema operativo ad un altro;
– da un web server ad un altro (tutti i principali web server
supportano le servlet, direttamente o tramite plug-in, addon ecc.).
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Java Servlet e Web Server
Richiesta Servlet B
Richiesta Servlet B
thr
Servlet A
ead
thread
ea
r
th
Servlet B
d
Servlet C
Richiesta Servlet A
Web server con Java Servlet
JVM
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Supporto per le Java Servlet
• Per utilizzare le Java Servlet occorre:
– JVM (sul server);
– Servlet API (classi javax.servlet e
javax.servlet.http), fornite in bundle con il
JSDK o incorporate in alcuni web server;
– un Servlet Engine (e.g., Tomcat); le tipologie
disponibili sono:
• standalone;
• add-on;
• embeddable.
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Tipologie di Server Engine
• Standalone Server Engine:
Engine si tratta di un server che
fornisce un supporto nativo per le Java Servlet.
• Add-on Servlet Engine:
Engine questa tipologia consiste in
plug-in che aggiungono il supporto alle servlet per
server esistenti e privi di tale supporto.
• Embeddable server engine:
engine questa tipologia consiste
in una piattaforma che supporta le servlet e che può
essere inserita in un’altra applicazione (il vero server).
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Scegliere un servlet engine
• Non tutti i servlet engine sono uguali.
• Prima di scegliere un particolare engine, conviene
testarlo per vedere se supporta le funzionalità
necessarie.
• La lista dei servlet engine disponibili è mantenuta
aggiornata dalla Sun al seguente URL:
http://java.sun.com/products/servlet/industry.html
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Caratteristiche delle servlet
•
•
•
•
•
•
•
Portabilità
Potenza
Efficienza e persistenza
Sicurezza
Eleganza
Integrazione
Estendibilità e flessibilità
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Portabilità
• Essendo scritte in Java e basandosi su un’API
standard, le servlet sono altamente portabili fra
diversi sistemi operativi e diversi server: “write
once, serve everywhere”.
everywhere
• Tuttavia la portabilità non è strettamente
necessaria: le servlet devono girare solo sul server
di sviluppo e produzione (cfr. la necessità di un
applet di girare su tutti i client possibili).
• Le servlet non utilizzano la parte più soggetta ad
errori e mal implementata di Java: l’AWT.
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Potenza
• Le servlet possono sfruttare tutta la potenza
delle API principali di Java:
–
–
–
–
–
–
networking,
multithreading,
manipolazione di immagini,
compressione dei dati,
connessione a basi di dati,
…
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Efficienza e persistenza
• Una volta caricata nella memoria del server,
una servlet vi rimane come istanza di un
oggetto. Ogni successiva chiamata alla
servlet è quindi servita in modo immediato.
• La permanenza in memoria come istanza di
un oggetto permette ad una servlet di
mantenere uno stato.
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Sicurezza
• Le servlet ereditano la “type safety”
safety e meccanismi
come il “garbage collector”
collector direttamente dal
linguaggio Java.
• La mancanza dei puntatori in Java esclude
problemi legati alla gestione esplicita della
memoria (e.g., memory leak).
• Il meccanismo delle eccezioni protegge il server
dagli errori a run-time (e.g., divisioni per zero).
• Il Java security manager consente di ottenere un
ulteriore livello di sicurezza.
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Eleganza
• La pulizia e modularità del codice delle
servlet deriva direttamente dall’API delle
servlet stessa.
• Infatti l’API contiene molte classi utili per il
trattamento dei cookie, della sessione ecc.
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Integrazione
• A differenza degli script CGI, le servlet
sono strettamente integrate con il server.
• Ciò consente di utilizzare il server per
compiti come i seguenti:
–
–
–
–
convertire i percorsi dei file,
effettuare dei log,
controllare le autorizzazioni d’accesso,
…
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Estendibilità e flessibilità
• L’API delle servlet è stata progettata per essere
facilmente estesa con nuove funzionalità.
• Inoltre, le servlet sono flessibili:
– possono generare una pagina web completa,
– possono essere incluse in una pagina statica con il tag
<SERVLET> (server-side include),
– la tecnologia Java Server Pages consente di inserire dei
frammenti di codice delle servlet direttamente in una
pagina statica (come in ASP o PHP).
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Servlet API
• Le servlet usano le classi e interfacce di due package:
– javax.servlet (servlet generiche indipendenti dal protocollo);
– javax.servlet.http (servlet specifiche per il protocollo
HTTP).
• Ogni servlet deve implementare l’interfaccia
javax.servlet.Servlet. Ciò solitamente avviene
estendendo:
– javax.servlet.GenericServlet (servlet generiche
indipendenti dal protocollo);
– javax.servlet.http.HttpServlet (servlet specifiche
per il protocollo HTTP).
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Servlet API
• Le servlet non hanno il metodo main().
• Il server invoca certi metodi specifici in risposta ad una
richiesta:
– service() viene chiamato ogni volta che una richiesta è
inoltrata ad una servlet.
• Una servlet generica deve quindi fare un overriding del
metodo service().
• Una servlet HTTP invece esegue l’overriding dei metodi
doGet() e doPost(). Il metodo service() in questo caso
coordina l’inoltro delle richieste ai due metodi precedenti e
non deve quindi essere modificato.
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La prima servlet: Ciao, mondo!
import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class CiaoMondo extends HttpServlet {
public void doGet(
doGet HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
throws ServletException, IOException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter out = res.getWriter();
out.println("<!DOCTYPE html PUBLIC \"-//W3C//DTD XHTML "+
"1.1//EN\" \"http://www.w3c.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml11.dtd\">");
out.println("<html xmlns=\"http://www.w3.org/1999/XHTML\""+
"xml:lang=\"it\" lang=\"it\">");
out.println("<head><title>Ciao, mondo!</title></head>");
out.println("<body>");
out.println("<strong>Ciao, mondo!</strong>");
out.println("</body></html>");
}
}
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TheServlet:
“input/output”
classes
input/output
HttpServletRequest
Servlet
HttpServletResponse
(Java program)
L'interfaccia con il protocollo HTTP è rappresentata dalle classi
HttpServletRequest (input) e HttpServletResponse (output).
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Tomcat
• Il servlet engine che useremo sarà Tomcat:
http://tomcat.apache.org/
• Installato su latoserver.dimi.uniud.it sulla
porta 8080:
http://latoserver.dimi.uniud.it:8080
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Tomcat
• E’ uno dei servlet engine più diffusi.
• Può funzionare sia come prodotto stand-alone, sia come
modulo del web server Apache.
• Disponibile gratuitamente (per molti sistemi operativi
tra cui Linux, Windows, Mac OS X) dal sito:
http://tomcat.apache.org/
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Tomcat - funzionamento
• Rimane in attesa di richieste HTTP su una porta
(default: 8080).
• Quando riceve la prima richiesta di una servlet,
crea un’istanza della classe corrispondente.
• Inoltre ad ogni richiesta (compresa la prima) crea
un thread che invoca il metodo appropriato della
servlet per gestire la richiesta HTTP.
• L’istanza della classe viene eliminata in
corrispondenza agli eventi di Stop,
Stop Reload,
Undeploy,
Undeploy Shutdown di Tomcat.
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Tomcat –
Installazione in Windows
• Scaricare dalla sezione Downloads di tomcat.apache.org
il file .exe dell’ultima versione di Tomcat (e.g., apachetomcat-7.0.22.exe).
• Lanciare l’applicazione e seguire passo per passo il wizard.
• N.B.: per motivi di sicurezza, non installare Tomcat con
l’account Administrator (o con un account con privilegi di
amministratore).
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Tomcat –
Installazione in Linux (I)
• Scaricare dalla sezione Downloads di tomcat.apache.org il
file .tar.gz dell’ultima versione (binary distribution) di Tomcat
(e.g., apache-tomcat-7.0.22.tar.gz).
• Decomprimerlo in una directory con il comando tar (e.g.,
tar –zxvf apache-tomcat-7.0.22.tar.gz).
• Avviare tomcat tramite lo script startup.sh presente nella
sottodirectory bin della directory principale.
• N.B.: per motivi di sicurezza, non installare Tomcat usando
l’account root, ma creare un utente apposito (e.g., tomcat) e
installare il software nella sua home directory.
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Tomcat –
Installazione in Linux (II)
• Dopo aver effettuato il login come root:
useradd tomcat
# crea l’utente tomcat
passwd tomcat
# cambia la password
su tomcat
# switch user
# scaricare il .tar.gz nella home di tomcat
# spostarsi nella home e decomprimere
cd; tar -zxvf apache-tomcat-7.0.22.tar.gz
# avviare Tomcat
apache-tomcat-7.0.22/bin/startup.sh
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Deployment su Tomcat
• Compilare la servlet, ricordandosi di includere nel
classpath (tramite la variabile d’ambiente CLASSPATH
oppure l’opzione –classpath di javac) l’archivio
servlet-api.jar (o servlet.jar) presente nella directory
($CATALINA_HOME è la directory root dell’installazione di
Tomcat):
$CATALINA_HOME/lib ($CATALINA_HOME/common/lib)
• Scrivere il deployment descriptor file web.xml.
• Copiare i file sul server.
• Fermare e riavviare il servizio.
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Deployment su Tomcat
(installazione tipica)
$CATALINA_HOME/webapps
test
WEB-INF
web.xml
classes/
CiaoMondo.class
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web.xml
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<!DOCTYPE web-app
PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">
<web-app>
<servlet>
<servlet-name>PrimoTest</servlet-name>
<servlet-class>CiaoMondo</servlet-class>
</servlet>
Il nome deve
corrispondere
<servlet-mapping>
<servlet-name>PrimoTest</servlet-name>
<url-pattern>/servlet/Primo</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>
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Deployment su
latoserver.dimi.uniud.it (I)
• Ogni utente nella propria home directory (/home/<nome
utente>) ha una sottodirectory servlets:
drwxr-x--T 2 <nome utente> tomcat 4096 2006-10-10
11:42 servlets
• Tale directory va usata per rendere disponibili le proprie
servlet a Tomcat, copiandovi i relativi file .class e il file
web.xml.
• Se non esistono, creare le directory WEB-INF e WEBINF/classes:
cd ~/servlets; mkdir WEB-INF; mkdir WEB-INF/classes
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Deployment su
latoserver.dimi.uniud.it (II)
/home/<nome utente>
servlets
WEB-INF
web.xml
classes/
CiaoMondo.class
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Deployment su
latoserver.dimi.uniud.it (III)
• Compilare la servlet (dalla directory in cui si è creato il sorgente):
javac CiaoMondo.java
oppure, se la variabile d’ambiente CLASSPATH non è definita
correttamente:
javac –classpath /home/tomcat5/apache-tomcat5.5.20/common/lib/servlet-api.jar CiaoMondo.java
• Spostare il file CiaoMondo.class in ~/servlets/WEBINF/classes con il comando
mv CiaoMondo.class ~/servlets/WEB-INF/classes
• Creare (o copiare) il file web.xml in ~/servlets/WEB-INF
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Deployment su
latoserver.dimi.uniud.it (IV)
• Accedere a http://latoserver.dimi.uniud.it:8080 e
cliccare sul link “Tomcat Manager” (autenticandosi con
user e password forniti a lezione):
Tomcat Manager
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Deployment su
latoserver.dimi.uniud.it (V)
• Fra le varie applicazioni gestite dal Tomcat Manager,
individuare quella relativa al proprio nome utente, fare
clic su
– Stop e poi su Start
– oppure su Reload
– (importante: non cliccare Undeploy e non interferire con
le applicazioni degli altri utenti).
• Accedere alla servlet:
http://latoserver.dimi.uniud.it:8080/<nome utente>/servlet/Primo
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Link utili
• Documentazione dell’API delle servlet (javadoc):
http://download.oracle.com/javaee/6/api/javax/servlet/packagesummary.html
• Specifica delle JSP:
http://java.sun.com/products/jsp/reference/api/index.html
• Documentazione in formato HTMLHelp:
http://www.allimant.org/javadoc/index.php
Gli utenti Linux/Mac devono installare un visualizzatore di file
CHM come chmsee (esistono anche plug-in di Firefox a tal
scopo).
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