Professionell entwickeln mit Java EE 7

Alexander Salvanos ist Java Enterprise Software-Architekt und bereits seit 16 Jahren auf Java-Technologien spezialisiert. In seinen Schulungen gelingt es ihm, auch abstrakte Konzepte wie die Objektorientierte Programmierung anschaulich und verständlich zu vermitteln. Als Mitglied des Java Community Process beteiligt er sich an der Weiterentwicklung von Java und berät Unternehmen beim professionellen Einsatz von modernen Java-Technologien.

Geleitwort des Fachgutachters
21
Über dieses Buch
23
1
Überblick
31
1.1
Der Java-EE-7-Standard
33
1.1.1
Wer definiert den Java-EE-Standard?
35
1.1.2
Die Java-EE-Spezifikation
36
1.1.3
Java EE Server und Java-EE-Profile
36
1.1.4
Komponenten und Container
37
1.1.5
Die Datenhaltung
38
1.1.6
Anwendungsszenarien
39
1.2
Die Java-EE-Software-Architektur
42
1.2.1
Das MVC-Entwurfsmuster
43
1.2.2
Die mehrschichtige Software-Architektur
43
1.3
Die Technologien von Java EE 7
46
1.3.1
Die Web-Technologien des Java-EE-7-Standards
50
1.3.2
Die Enterprise-Technologien des Java-EE-7-Standards
65
1.3.3
Webservices-Technologien
72
1.4
Los geht's mit der Praxis
73
2
Der Java EE Server
75
2.1
Die Installation
77
2.1.1
Das JDK 7 installieren
77
2.1.2
»GlassFish Server Open Source Edition 4« herunterladen
78
2.1.3
Die Verzeichnisse von GlassFish 4
81
2.2
Domänen und Instanzen
83
2.2.1
Domänen
83
2.2.2
Instanzen
83
2.3
Die Textkonsole
85
2.3.1
Eine Domäne erzeugen
87
2.3.2
Der Start einer Domäne
90
2.4
Der DAS
92
2.4.1
Die Bedienung des DAS über »asadmin«
92
2.4.2
Die Bedienung des DAS über einen Webbrowser
95
2.5
Extra-Abschnitt: UTF-8
105
2.5.1
ANSI
105
2.5.2
ASCII
105
2.5.3
ISO 8859-1
106
2.5.4
Unicode
106
2.5.5
UTF-16
107
2.5.6
UTF-8
107
2.5.7
Eine HTML-Seite mit UTF-8-Merkmalen erzeugen
108
2.6
Eine Java-EE-Anwendung deployen
109
2.6.1
Der Aufbau einer Java-EE-Anwendung
110
2.6.2
Java-EE-Module
110
2.6.3
Die Enterprise-Archiv-Datei
112
2.6.4
Die Erstellung der Web-Komponente (mit UTF-8)
113
2.6.5
Die Erzeugung des Web-Moduls und der ».ear«-Datei
115
2.6.6
Die Installation
115
2.7
Eclipse einsetzen
119
2.7.1
Eclipse installieren
121
2.7.2
Eclipse auf UTF-8 umstellen
122
2.7.3
Die Installation des GlassFish-Plug-ins
125
2.7.4
Eine Java-EE-Anwendung in Eclipse erzeugen
130
2.8
Extra-Abschnitt: NetBeans einsetzen
140
2.8.1
NetBeans installieren
141
2.8.2
NetBeans auf UTF-8 umstellen
142
2.8.3
Eine Java-EE-Anwendung in NetBeans
143
3
Planung und Entwurf
147
3.1
Die Projektplanung mit Scrum
150
3.1.1
Die Anforderung analysieren
152
3.1.2
Teilanforderungen ermitteln
152
3.1.3
Teilanforderungen priorisieren
153
3.1.4
Teilanforderungen umsetzen
155
3.2
Die Datentypen für den Entwurf
157
3.2.1
Wahrheitswerte
158
3.2.2
»Kurze« Ganzzahlen
158
3.2.3
»Normale« Ganzzahlen
159
3.2.4
»Lange« Ganzzahlen
159
3.2.5
Kommazahlen (und Geldbeträge)
159
3.2.6
Zeichenketten
160
3.2.7
Zeitpunkte
160
3.2.8
Große Datenmengen
161
3.3
Das User-Story-Diagramm
162
3.3.1
Einführung
163
3.3.2
User-Story 0 »As a user I want to be welcomed«
165
3.3.3
User-Story 1 »As a user I want to register«
165
3.3.4
User-Story 2 »As a customer I want to sign in«
167
3.3.5
User-Story 3 »As a customer I want to sell items«
169
3.3.6
User-Story 4 »As a customer I want to search items«
170
3.3.7
User-Story 5 »As a customer I want to buy items«
170
3.4
Die UI-Prototypen
171
3.4.1
Die Datei »index.html«
173
3.4.2
Die Datei »register.html«
175
3.4.3
Die Datei »signin.html«
178
3.4.4
Die Datei »sell.html«
180
3.4.5
Die Datei »search.html«
183
3.4.6
Die Datei »styles.css«
184
3.5
Das HTTP-Monitoring
187
3.5.1
Die Verbindung zum Server herstellen
188
3.5.2
Der HTTP-Request
188
3.5.3
Die HTTP-Response
189
3.5.4
Das Monitoring in Eclipse
192
3.5.5
Die Firefox-Entwickler-Symbolleiste
194
4
Servlets
199
4.1
Ein technischer Überblick
202
4.1.1
Die Arbeitsweise des Web-Containers
202
4.1.2
Der Lebenszyklus eines Servlets
203
4.1.3
Das HttpServlet
204
4.1.4
Die Bekanntmachung und Konfiguration eines Servlets
205
4.2
Die Servlet-API
209
4.2.1
Die Service-Methoden
209
4.2.2
Die Beantwortung eines HTTP-Requests
211
4.2.3
Formular-Parameter entgegennehmen
212
4.2.4
Die Inhalte der Methode »doPost()« programmieren
216
4.2.5
Header-Zeilen
218
4.2.6
Die Festlegung der Zeichenenkodierung
218
4.2.7
Einen Status-Code setzen
219
4.2.8
Eine clientseitige Umleitung (Redirect) herbeiführen
220
4.2.9
Eine serverseitige Umleitung (Forward) programmieren
223
4.2.10
Das Logging in einem Servlet
224
4.3
HTTP-Sitzungen
227
4.3.1
Die Dauer einer HTTP-Sitzung
227
4.3.2
Wie eine HTTP-Sitzung funktioniert
227
4.3.3
Wie man eine HTTP-Sitzung nutzt
228
4.3.4
Das MVC-Entwurfsmuster
229
4.3.5
Eine JavaBean für das Modell erstellen
230
4.3.6
Ein Beispiel programmieren
232
4.3.7
Die Gültigkeitsbereiche der Attribute
236
4.4
Cookies
238
4.4.1
Cookies setzen
238
4.4.2
Die Gültigkeitsdauer
239
4.4.3
Ein Beispiel mit Cookies
239
4.5
Initialisierung und Konfiguration
242
4.5.1
Parameter für die gesamte Webanwendung
242
4.5.2
Parameter für ein einzelnes Servlet
243
4.5.3
Initialisierung mit der Annotation »@WebServlet«
246
4.5.4
Externe Ressourcen einlesen
247
4.6
Dateien hochladen
250
4.6.1
Multipart/Form-Data
251
4.6.2
Die Konfiguration des Servlets
253
4.6.3
Informationen zu einem Part auslesen
253
4.6.4
Hochgeladene Dateien konfigurieren
254
4.6.5
Den Wertebereich einlesen
256
4.7
Asynchrone Servlets und Nonblocking I/O
258
4.7.1
Asynchrone Servlets
259
4.7.2
Nonblocking I/O
266
4.8
Webfilter
269
4.8.1
Die Methoden eines Filters
270
4.8.2
Die Konfiguration eines Filters
272
4.8.3
Mehrere Filter vor ein Servlet setzen
275
4.8.4
Filter mit Umleitung
277
4.8.5
Filter überspringen
279
4.8.6
Einen Filter in Eclipse erzeugen
280
4.9
WebListener
284
4.9.1
Die Programmierung eines WebListeners
285
5
Java Server Pages
289
5.1
Grundlagen
292
5.1.1
Die HTML-Seiten des Onlineshops in JSP-Dateien umbenennen
292
5.1.2
Das automatisch generierte Servlet
293
5.1.3
Eine JSP konfigurieren
295
5.2
Direktiven
296
5.2.1
Die page-Direktive
296
5.2.2
Die taglib-Direktive
300
5.2.3
Die include-Direktive
300
5.2.4
Den Kopfteil und Fußteil der JSPs in gesonderte JSPF-Dateien auslagern
301
5.3
Skripting
306
5.3.1
Ausdrücke
311
5.3.2
Deklarationen
312
5.3.3
Kommentare
312
5.4
Aktionselemente
313
5.4.1
scriptlet
313
5.4.2
text
313
5.4.3
plugin
314
5.4.4
fallback
321
5.4.5
params und param
321
5.4.6
include
322
5.4.7
forward
323
5.4.8
useBean
324
5.4.9
getProperty und setProperty
325
5.5
JSP Custom Tags
328
5.5.1
Ein »simples« JSP-Custom-Element
329
5.5.2
Tag-Dateien programmieren
334
5.6
JSP-EL
336
5.6.1
Grundlegende Elemente
337
5.6.2
String-Operatoren
340
5.6.3
Relationale Operatoren
340
5.6.4
Der empty-Operator
340
5.6.5
Der konditionale Operator
341
5.6.6
Klammern und Semikolon
341
5.6.7
Literale
341
5.6.8
Implizite Objekte
342
5.6.9
Der Zugriff auf eine JavaBean über den Gültigkeitsbereich
346
5.6.10
Funktionen
347
5.7
Die Java Standard Tag Library
347
5.7.1
Anwendungsserver ohne JSTL
348
5.7.2
core – Die JSTL-Kernfunktionalität
350
5.7.3
fmt – Formatierungen
354
5.7.4
functions – Funktionen
365
5.7.5
sql – Datenbankzugriffe
368
5.7.6
xml – Die Verarbeitung von XML-Strukturen
369
6
Die relationale Datenbank
373
6.1
Die Einrichtung der Oracle Database
376
6.1.1
Die Installation
376
6.1.2
Sprache, Land und Zeichensatz
381
6.1.3
Die SQL-Befehlszeile einsetzen
382
6.1.4
Transaktionen
384
6.1.5
Der Isolation-Level
385
6.1.6
Die Änderung des Oracle-HTTP-Ports
387
6.2
Die Organisation der Oracle Database
390
6.2.1
Objekte
390
6.2.2
Tablespaces
390
6.2.3
Einen Datenbankbenutzer erzeugen
392
6.2.4
Das Berechtigungskonzept
393
6.3
Performance-Tuning für die Java-EE-Anwendung
396
6.3.1
Datenbank-Sitzungen
396
6.3.2
Mit PROCESSES indirekt auch die SESSIONS steuern
397
6.4
Die Erstellung der Datenbanktabellen
398
6.4.1
SQL- und Datenbankkenntnisse
399
6.4.2
Die Erstellung des Datenmodells
399
6.4.3
Die speziellen SQL-Datentypen der Oracle Database
401
6.4.4
Datenbanktabellen erzeugen, löschen und ändern
409
6.4.5
Bedingungen hinzufügen
410
6.4.6
Daten hinzufügen, ändern und löschen
413
6.4.7
Daten selektieren
415
6.4.8
Daten filtern
416
6.4.9
Gruppierungsfunktionen
418
6.4.10
Zeichenketten verarbeiten
419
6.4.11
Sortieren
421
6.4.12
Mehrere Datenbanktabellen verbinden
421
6.4.13
Unterabfragen
424
6.4.14
Primärschlüssel automatisch generieren
425
6.5
Die Indizierung
428
6.6
Das komplette Onlineshop-Beispiel
428
7
JDBC
431
7.1
Der direkte Zugriff per JDBC
433
7.1.1
Die JDBC-Treibertypen
434
7.1.2
Der JDBC-Treiber für die Oracle Database
435
7.1.3
Die Driver Definition in Eclipse
435
7.1.4
Der »Data Source Explorer« in Eclipse
437
7.1.5
Die Driver Definition im Java-Projekt verwenden
442
7.1.6
Der Erstellung einer Datenbankverbindung
443
7.2
Der Zugriff über den Java EE Server
447
7.2.1
Die JVM-Optionsparameter für den Java EE Server
448
7.2.2
Erstellung eines JDBC-Connection Pools
449
7.2.3
Erstellung einer »Default Data Source«
455
7.3
Die Kernfunktionalität der JDBC-API
456
7.3.1
Die Datenbankverbindung über den Java EE Server besorgen
457
7.3.2
Die Datenquelle durch den Web-Container injizieren lassen
458
7.3.3
Das Absetzen einer SQL-Anweisung
460
7.4
Das MVC-Entwurfsmuster einsetzen
461
7.4.1
Die Speicherung einer Entity
462
7.4.2
Die Abfrage von Geschäftsdaten
465
7.5
Das objektrelationale Mapping
468
7.5.1
Von SQL zu Java
469
7.5.2
Die Umwandlung der JDBC-eigenen Datentypen
471
7.6
Vorbereitete SQL-Anweisungen
475
7.6.1
Die Klasse »PreparedStatement«
475
7.6.2
Von Java zu SQL
477
7.6.3
Das Abrufen automatisch generierter Schlüssel
479
7.7
Binärdaten
482
7.7.1
Bilder speichern
482
7.7.2
Bilder anzeigen
494
7.8
Den Onlineshop fertigstellen
501
7.8.1
Die View (search.jsp)
501
7.8.2
Der Controller (BuyServlet.java)
503
8
Die Java Persistence API
507
8.1
Einführung
510
8.1.1
Wofür braucht man ein Persistenz-Framework?
510
8.1.2
JPA und Persistence-Provider
511
8.1.3
EclipseLink
511
8.1.4
Die ersten Arbeitsschritte bei einer einfachen JPA-Anwendung
512
8.2
JPA konfigurieren
515
8.2.1
Der Aufbau der »persistence.xml«
515
8.2.2
Persistenz-Einheiten definieren
515
8.2.3
Transaktionen (mit JTA oder RESOURCE_LOCAL)
516
8.2.4
Den Bezeichner vom Namensdienst anzeigen
517
8.2.5
Mit »description« eine kurze Beschreibung hinzufügen
518
8.2.6
Den Persistence-Provider angeben
518
8.2.7
Die Verbindungsdaten hinterlegen
519
8.3
Den EntityManager kennenlernen
520
8.3.1
Die Erzeugung eines EntityManagers
520
8.3.2
Der Persistenz-Kontext
524
8.3.3
Die Transaktionen
524
8.3.4
Die zwei Ausprägungen des Persistenz-Kontextes
529
8.3.5
Wann das Persistieren tatsächlich ausgeführt wird
529
8.3.6
Die Status im Lebenszyklus einer JPA-Entity
530
8.3.7
Die Methoden für die Datenbankoperationen
530
8.4
JPA und Eclipse
535
8.4.1
Ein JPA-Projekt in Eclipse erzeugen
535
8.4.2
Beim Webprojekt mit JPA arbeiten
546
8.4.3
Das ORM-Reverse-Engineering
551
8.5
JPA-Entities erstellen
554
8.5.1
Der Grundaufbau einer JPA-Entity
554
8.5.2
Die Konfiguration einer JPA-Entity
555
8.5.3
Die zusätzliche Deklaration in der »persistence.xml«
558
8.5.4
Benennung des Tabellennamens
559
8.5.5
Benennung des Spaltennamens
561
8.5.6
Den Zugriffstyp ändern
562
8.6
Primärschlüssel definieren
566
8.6.1
Identitätsprobleme von JPA-Entities lösen
567
8.6.2
Zusammengesetzte Primärschlüssel
570
8.6.3
Die automatische Schlüsselgenerierung
573
8.7
Singuläre Attribute konfigurieren
579
8.7.1
Zeitliche Basic-Attribute
580
8.7.2
Große Datenmengen
581
8.7.3
Transiente Attribute
582
8.8
Assoziationen anfertigen
583
8.8.1
Grundlagen
583
8.8.2
Die unidirektionale Many-to-one-Assoziation
584
8.8.3
Die bidirektionale One-to-many-many-to-one-Assoziation
588
8.8.4
Die unidirektionale One-to-many-Assoziation
590
8.8.5
Die unidirektionale Many-to-many-Assoziation
594
8.8.6
Die bidirektionale Many-to-many-Assoziation
596
8.8.7
Die bidirektionale One-to-one-Assoziation
597
8.8.8
Die unidirektionale One-to-one-Assoziation
598
8.8.9
Kaskadieren
599
8.8.10
CascadeType.REMOVE
601
8.8.11
»orphanRemoval«
603
8.8.12
Fetching-Strategien
604
8.8.13
Listen sortieren
605
8.9
JPA-Entities in Eclipse erzeugen
606
8.9.1
Die Auswahl der Datenbanktabellen
608
8.9.2
Assoziationen hinzufügen
608
8.9.3
Den erzeugten Quelltext nachbessern
614
8.10
JPQL
626
8.10.1
Abfragen programmieren
626
8.10.2
Mehrere JPA-Entities verbinden
633
8.10.3
Gruppierungsfunktionen
639
8.10.4
Unterabfragen
641
8.10.5
Zeichenketten auswerten
642
8.10.6
Fallunterscheidungen
644
8.10.7
Datum und Zeit
646
8.10.8
Parameter setzen
646
8.10.9
Individuelle Ergebnismengen mit dem »new«-Operator
649
8.10.10
Über Assoziationsattribute navigieren
651
8.10.11
Änderungen und Löschungen
651
8.10.12
Named Queries
652
8.11
Die Criteria-API
654
8.11.1
Eine einfache Abfrage programmieren
655
8.11.2
Eine Criteria-Query mit einer WHERE-Bedingung
657
8.11.3
Mit dem Canonical Metamodel arbeiten
660
8.12
Fortgeschrittene Themen
663
8.12.1
Spaltenfelder auf mehrere Klassen verteilen
663
8.12.2
Attribute auf mehrere Tabellen verteilen
668
8.12.3
Die Spaltenfelder einer separaten Tabelle als Collection beifügen
673
8.12.4
Vererbung und Polymorphie
675
8.12.5
Konkurrierende Zugriffe steuern
686
8.12.6
Native SQL-Abfragen
692
9
Java Server Faces
699
9.1
Einführung
701
9.1.1
Vergleich mit Servlets und JSPs
702
9.2
Ein JSF-Beispiel
705
9.2.1
Die Erstellung eines JSF-Projekts
706
9.2.2
Die Anpassung der Konfiguration
709
9.2.3
Die JSF-Konfigurationsdatei »faces-config.xml«
710
9.2.4
Extra-Abschnitt: JSF mit dem Apache Tomcat
711
9.2.5
JPA einbeziehen und eine JPA-Entity als Model anlegen
712
9.2.6
Eine Backing Bean als Controller programmieren
716
9.2.7
Die Erzeugung des Facelets mithilfe von Eclipse
728
9.3
JSF-Grundkenntnisse
737
9.3.1
Die Arbeitsphasen
737
9.3.2
Bedeutende JSF-Klassen für die Backing Bean
740
9.3.3
Die Navigation
742
9.3.4
Die UI-Komponenten in einem Facelet
752
9.4
Meldungen
762
9.4.1
Meldungen für eine UI-Komponente
762
9.4.2
Globale Meldungen
768
9.4.3
Weitere Informationen anhängen
770
9.4.4
Project Stages
774
9.5
Internationalisierung
776
9.5.1
Die Message Bundles
776
9.5.2
Die Anzeige der übersetzten Texte
778
9.5.3
Internationalisierte Messages in der Backing Bean
780
9.6
Die Validierung
781
9.6.1
Das Attribut »required«
781
9.6.2
Standard-Validation-Tags
782
9.6.3
Benutzerdefinierte Validierungen
785
9.6.4
Bean-Validation-Annotationen gemäß der JSR-303
791
9.7
Die Konvertierung
793
9.7.1
ConvertDateTime
793
9.7.2
convertNumber
797
9.8
Templating
798
9.8.1
Templating-Grundlagen
798
9.8.2
Ein umfangreiches Beispiel mithilfe von Eclipse anfertigen
802
9.9
CSS und Ressourcen
835
9.9.1
Die Bilder des Onlineshops einbinden
836
9.9.2
Die CSS-Datei aus dem Buch
838
9.9.3
Die Sprache über Länderflaggen ändern
840
9.10
Konversationen
844
9.10.1
Die Backing Bean programmieren
844
9.10.2
Die View-Komponenten erstellen
848
9.11
Faces Flows
854
9.11.1
Ein Faces-Flows-Beispiel
855
9.11.2
Der Aufruf eines zweiten Flows
861
9.11.3
Die User-Story 3 als Flow
863
9.12
Events und Listener
869
9.12.1
ActionEvent
871
9.12.2
ValueChanged-Event
873
9.12.3
DataModel-Event
876
9.12.4
Phase-Event
880
9.12.5
System-Event
882
9.13
Ajax einsetzen
884
9.13.1
Ajax-Grundlagen
884
9.13.2
Die »ajax«-Komponente von JSF
887
9.14
HTML5-friendly Markup
896
9.14.1
Pass-Through-Attribute
896
9.14.2
Pass-Through-Elemente
898
10
Enterprise JavaBeans
899
10.1
Session-Bean-Grundlagen
901
10.1.1
Was ist eine Session Bean?
903
10.1.2
Die Namenskonventionen bei Session Beans
904
10.1.3
Die Business-Methoden von Session Beans
904
10.1.4
Der entfernte und der lokale Aufruf
905
10.1.5
Business-Interfaces
909
10.1.6
Die optionalen Deployment-Deskriptoren
913
10.2
Session Beans mit Eclipse
916
10.2.1
Die Erzeugung des EJB-Projekts
916
10.2.2
Die Stateless Session Bean erzeugen
919
10.2.3
Die Business-Methode programmieren
921
10.2.4
Das Deployment
922
10.3
Der entfernte EJB-Client
924
10.3.1
Die Erzeugung des Application-Client-Projekts
924
10.3.2
Das EJB-Modul einbinden
926
10.3.3
Die Bibliothek »gf-client.jar« hinzufügen
927
10.3.4
Die Verknüpfung über JNDI
928
10.3.5
Der JNDI-Lookup für den entfernten Aufruf
930
10.3.6
Die »jndi.properties«
932
10.4
Der lokale EJB-Client
934
10.4.1
Die Erstellung eines lokalen Business-Interface
935
10.4.2
Ein Java-Server-Faces-Projekt erstellen
936
10.4.3
Eine JSF-Backing Bean
939
10.4.4
Ein Facelet hinzufügen
940
10.4.5
JPA einsetzen
941
10.5
Transaktionen
945
10.5.1
Container-managed Transactions
945
10.5.2
Bean-managed Transactions
950
10.6
Unterschiedliche Session-Bean-Typen
952
10.6.1
Stateless Session Bean
952
10.6.2
Stateful Session Beans
956
10.6.3
Singleton Session Beans
963
10.7
Asynchrone Business-Methoden
965
10.8
JMS und Message Driven Beans
969
10.8.1
JMS-Grundlagen
969
10.8.2
Die serverseitige Konfiguration
974
10.8.3
Die clientseitige Konfiguration
977
10.8.4
Die Interfaces der Classic JMS API
984
10.8.5
Ein einfaches Beispiel mit der Classic JMS API
986
10.8.6
Das Classic-JMS-Queue-Beispiel optimieren
996
10.8.7
Einen JMS-Classic-Topic-Client erstellen
1007
10.8.8
Eine Session Bean für den JMS-Versand
1018
10.8.9
Die Simplified JMS API
1020
10.8.10
Message Driven Beans
1026
10.9
Der Timer-Service
1039
10.9.1
Einen Timer programmieren
1040
10.9.2
Der zeitplangesteuerte Timer
1046
10.10
Webservices und EJB
1048
10.10.1
JAX-WS Kurzeinführung
1049
10.10.2
Ein einfacher JAX-WS-Webservice in drei Schritten
1051
10.10.3
Das WSDL-Dokument
1057
10.10.4
Der JAX-WS-Webservice-Client
1064
10.10.5
Weitere wichtige JAX-WS-Bestandteile
1068
10.10.6
Einen File-Uploader erstellen
1071
10.10.7
Big Webservices und die Business Process Execution Language
1074
10.10.8
EJB und JAX-WS
1074
10.10.9
JAX-RS-Kurzeinführung
1075
10.10.10
Ein REST-Beispiel mit EJB und JPA
1079
Index
1087

"Salvanos' Buch stellt eine Art Reiseführer durch den API-Dschungel dar. Er erklärt auch Randaspekte, etwa die Installation der Datenbank, sehr ausführlich - was Einsteiger erfreut." c't 201401