Let's talk about Java EE

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Let’s talk about Java EE
Andreas König
Vortrag im Rahmen der Java-Usergroup Bielefeld
10.02.2016

AGENDA
Hands 
on…
Java EE
spezifiziert
▪ Kurz angesprochen: Was verbirgt sich hinter Java EE?
Technische
Aspekte
▪ CDI, JPA & JSF — Bitte wie?
▪ Proof-of-Concept „Portfolio-Manager“

JAVA EE
SPEZIFIZIERT

▪ Spezifikation einer Softwarearchitektur
▪ Ermöglicht die Entwicklung transaktionsbasierter  
Web-Anwendungen & Middleware
▪ Erarbeitet durch den Java Community Process (JCP)
▪ Modulare Komponenten  
→ verteilte & mehrschichtige Anwendungen
▪ Laufzeitumgebung ist ein JEE-Application Server
JAVA EE IN FAKTEN
1.0 Java 2 Platform Enterprise Edition, v 1.0 Dezember 1999
1.2 Java 2 Platform Enterprise Edition, v 1.2 2000
1.2.1 Java 2 Platform Enterprise Edition, v 1.2.1 23. Mai 2000
1.3 Java 2 Platform Enterprise Edition, v 1.3 24. September 2001
1.4 Java 2 Platform Enterprise Edition, v 1.4 24. November 2003
5 Java Platform, Enterprise Edition, v 5 11. Mai 2006
6 Java Platform, Enterprise Edition, v 6 10. Dezember 2009
7 Java Platform, Enterprise Edition, v 7 12. Mai 2013
https://de.wikipedia.org/wiki/Java_Platform,_Enterprise_Edition

JAVA EE 7 - SPEZIFIZIERT
JAVA EE PLATFORM
JSR 342 - Java PlaBorm, Enterprise EdiCon 7 (Java EE 7)
WEB APPLICATION TECHNOLOGIES
JSR 356 - Java API for WebSocket
JSR 353 - Java API for JSON Processing
JSR 340 - Java Servlet 3.1
JSR 344 - JavaServer Faces 2.2
JSR 341 - Expression Language 3.0
JSR 245 - JavaServer Pages 2.3
JSR 052 - Standard Tag Library for JavaServer Pages (JSTL) 1.2
ENTERPRISE APPLICATION TECHNOLOGIES
JSR 352 - Batch ApplicaCons for the Java
JSR 236 - PlaBorm Concurrency UCliCes for Java EE 1.0
JSR 346 - Contexts and Dependency InjecCon for Java 1.1
JSR 330 - Dependency InjecCon for Java 1.0
JSR 349 - Bean ValidaCon 1.1
JSR 345 - Enterprise JavaBeans 3.2
JSR 318 - Interceptors 1.2
JSR 322 - Java EE Connector Architecture 1.7
JSR 338 - Java Persistence 2.1
JSR 250 - Common AnnotaCons for the Java PlaBorm 1.2
JSR 343 - Java Message Service API 2.0
JSR 907 - Java TransacCon API (JTA) 1.2
JSR 919 - JavaMail 1.5
WEB SERVICES TECHNOLOGIES
JSR 339 - Java API for RESTful Web Services (JAX-RS) 2.0
JSR 109 - ImplemenCng Enterprise Web Services 1.3
JSR 224 - Java API for XML-Based Web Services (JAX-WS) 2.2
JSR 181 - Web Services Metadata for the Java PlaBorm
JSR 101 - Java API for XML-Based RPC (JAX-RPC) 1.1 (OpConal)
JSR 067 - Java APIs for XML Messaging 1.3
JSR 093 - Java API for XML Registries (JAXR) 1.0
MANAGEMENT AND SECURITY TECHNOLOGIES
JSR 196 - Java AuthenCcaCon Service Provider Interface for
Containers 1.1
JSR 115 - Java AuthorizaCon Contract for Containers 1.5
JSR 088 - Java EE ApplicaCon Deployment 1.2 (OpConal)
JSR 077 - J2EE Management 1.1
JSR 045 - Debugging Support for Other Languages 1.0
JAVA EE-RELATED SPECS IN JAVA SE
JSR 222 - Java Architecture for XML Binding (JAXB) 2.2
JSR 206 - Java API for XML Processing (JAXP) 1.3
JSR 221 - Java Database ConnecCvity 4.0
JSR 003 - Java Management Extensions (JMX) 2.0
JSR 925 - JavaBeans AcCvaCon Framework (JAF) 1.1
JSR 173 - Streaming API for XML (StAX) 1.0

▪ Java EE Application Server bestehen u.a. aus
Frameworks/ Implementierungen, die den JSRs
entsprechen
▪ Am Beispiel WildFly 9 sind das u.a. folgende Frameworks:
▪ Undertow: WebServer / Servlet-Container
▪ Hibernate: Persistance (JPA) / ORM
▪ HornetQ: JMS-Queue
▪ Mojarra: JavaServer Faces (JSF)
▪ RESTEasy: REST-Services (JAX-RS)
▪ Apache CXF: WebServices (JAX-WS)
▪ Weld: Contexts & Dependency Injection
▪ Infinispan: Distributed Cache
▪ Arquillian: Test-Framework
APPLICATION SERVER

AUSGEWÄHLTE ASPEKTE
AUS DEM JAVA EE UMFELD

JAVA EE
MINIMIERTER STACK
▪ Nach „Vortragsrelevanz“ bereinigter Java EE - Stack
JPA JTA JMS
BeanValidation
Named Beans EJB
ServletCDI
Interceptors Annotations
JSF JAX-RS/WS
Angelehnt an: https://www.safaribooksonline.com/library/view/java-ee-6/9781449338329/ch01.html

CDI
Contexts & Dependency Injection
▪ Managed-/ Named-Beans
▪ Inject & Produce
▪ Verwendung aus JSF heraus

▪ CDI existiert seit Java EE 6
▪ Komponententechnologie
▪ Application Server erhält einen CDI-Container 
z.B. WildFly → Weld
▪ Container erzeugt, verwaltet und stellt Java Beans bereit
▪ Konzept von Produzenten und Konsumenten 
@Produces vs. @Inject // @Named
▪ Prinzip der „Inversion of Control“
▪ Verbessert u.a. die Erweiterungsfähigkeit & Wartbarkeit
der Anwendung durch Entkopplung der Komponenten
▪ Löst ab bzw. verallgemeinert das bestehende Modell von
Enterprise Java Beans (EJB) und JSF-Managed Beans
JAVA EE
CDI - CONTEXTS & DEPENDENCY INJECTION
Container
Instanz 1
Instanz 2

▪ Beispiel Logging
▪ Früher in jeder Klasse:
▪ Jetzt in jeder Klasse:
▪ Einmalig im CDI-Context definiert:
JAVA EE
CDI - INJECTIONS & PRODUCER
private static final Logger log =
LoggerFactory.getLogger(MyClass.getClass().getName());
@Inject
private Logger log;
@Produce
private Logger produceLogger(InjectionPoint ip) {
return LoggerFactory.getLogger(
ip.getMember().getDeclaringClass().getName());
}

▪ Beispiel CDI-Bean zur Verwendung in JSF
JAVA EE
CDI - BEANS
@Named
@SessionScoped
public class LoginUserController implements Serializable {
…
private User user;
public User getUser() { return user; }
…
public void login() { … };
public void logout() { … };
}
action="#{loginUserController.login}"
…
value="#{loginUserController.user.name}"
Zugriff innerhalb
einer .xhtml-Seite
Andere Scopes:
Request, View, Conversation, Flow, …

JPA
Java Persistence API
▪ Objekt-relationales Mapping
▪ u.a. JPQL vs. Criteria-API

▪ Dient der 
Speicherung von Objekten in relationalen Datenbanken
▪ JPA verwendet im Hintergrund einen ORM  
(Objekt-relationalen Mapper) → z.B. Hibernate
▪ Aus Java @Entity-Beans können direkt die Datenbank-
Tabellen erzeugt werden
▪ Der EntityManager verwaltet den Zugriff auf die Datenbank
▪ ORM-Definitionen (u.a. auch die Angabe der zu
mappenden Entitäten) erfolgen in der persistence.xml
JAVA EE
JPA - JAVA PERSISTENCE API

@Entity
public class User implements Serializable {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private long id;
@NotNull
@Temporal(TemporalType.TIMESTAMP)
private Date einstellTs;
@NotNull
@Size(min = 3, max = 20)
private String name;
…
}
JAVA EE
JPA - ENTIÄTEN
id einstellTs name …
1 2015-12-18 10:00:00.000 andreas
2 2015-12-18 10:00:01.132 foo
…
Annotationen auch für
Validierungen im
Frontend: 
BeanValidation

▪ Anfragen an den Entity-Manager (EM) lassen sich auf
mehrere Arten durchführen:
▪ Direkte Anfragen an den EM
▪ em.find(<Class>, PK) // em.persist(Entity)
▪ Named-Queries
▪ JPQL → SQL-ähnliche Anfragesprache
▪ Criteria API
▪ Fluent API mit Typ-Sicherheit
▪ Verlust der Lesbarkeit bei komplexeren Anfragen
▪ Generieren eines zusätzlichen Meta-Modells
▪ Native-Queries
▪ Wenn es nicht mehr weiter geht 😁
▪ Verwendung von Plain-SQL
JAVA EE
JPA - DATENBANKANFRAGEN

@Entity
@Table(indexes = { @Index(name = "ix_name", columnList = "name", unique = true) })
@NamedQueries({
/* Lese alle Benutzer. */
@NamedQuery(name = User.Q_READ_ALL_USERS, //
query = "SELECT u FROM User u" + //
" ORDER BY u.name") })
public class User implements Serializable {
…
public static final String Q_READ_ALL_USERS = „Q_READ_ALL_USERS";
…
}
public List<User> readUsers() {
TypedQuery<User> query =
em.createNamedQuery(
User.Q_READ_ALL_USERS, User.class);
return query.getResultList();
}
Hibernate:
select
user0_.id as id1_2_,
user0_.einstellTs as einstell2_2_,
user0_.lastTs as lastTs3_2_,
user0_.name as name4_2_,
user0_.pwHash as pwHash5_2_,
user0_.pwSalt as pwSalt6_2_,
user0_.role as role7_2_
from
User user0_
order by
user0_.name
JAVA EE
JPA - NAMED QUERIES

public List<StockOrder> readAllByUserId(long userId) {
CriteriaBuilder cb = em.getCriteriaBuilder();
CriteriaQuery<StockOrder> cQuery = cb.createQuery(StockOrder.class);
Root<StockOrder> root = cQuery.from(StockOrder.class);
cQuery.select(root) //
.where(cb.equal(root.get(StockOrder_.user).get(User_.id), userId)) //
.orderBy(cb.desc(root.get(StockOrder_.kaufDatum)), cb.desc(root.get(StockOrder_.id)));
TypedQuery<StockOrder> query = em.createQuery(cQuery);
List<StockOrder> resultList = query.getResultList();
return resultList;
}
Hibernate:
select
stockorder0_.id as id1_1_,
stockorder0_.anzahl as anzahl2_1_,
stockorder0_.einstellTs as einstell3_1_,
stockorder0_.gebuehren as gebuehre4_1_,
stockorder0_.kaufDatum as kaufDatu5_1_,
stockorder0_.kurs as kurs6_1_,
stockorder0_.orderType as orderTyp7_1_,
stockorder0_.realerWert as realerWe8_1_,
stockorder0_.USER_ID as USER_ID9_1_
from
StockOrder stockorder0_
where
stockorder0_.USER_ID=2
order by
stockorder0_.kaufDatum desc,
stockorder0_.id desc
JAVA EE
JPA - CRITERIA API
@StaticMetamodel(StockOrder.class)
public class StockOrder_ {
public static volatile SingularAttribute<StockOrder, Long> id;
public static volatile SingularAttribute<StockOrder, User> user;
…
}
Metamodel

JAX-RS
REST-Services
▪ Erstellung eines „einfachen“ REST-Services

▪ REST → Representational State Transfer
▪ WebService-Alternative zu SOAP, WSDL, RPC
▪ Abstraktion der Struktur und des Verhaltens des WWW
▪ GET → Sicher, d.h. verändert nicht den Zustand
▪ PUT → Anlegen einer Resource
▪ POST → Ähnlich PUT & abbilden sonst. Operationen
▪ DELETE → Löschen einer Resource
JAVA EE
JAX-RS - REST-SERVICES
@ApplicationPath("/rest")
public class RestApplication extends Application {}
@GET
@Path("/from/{from}/to/{to}")
@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
public List<…> getSomething(@PathParam("from") String fromDate,
@PathParam("to") String toDate) {
return resultList;
}

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JAVA EE
JAX-RS - REST-SERVICES

JSF
JavaServer Faces
▪ Lifecycle
▪ JSF inkl. AJAX
▪ Internationalisierung
▪ Primefaces

▪ JavaServer Faces (JSF) ist aktueller Standard für
dynamische Web-Oberflächen
▪ In Vorbereitung neben JSF für Java EE 8: MVC 1.0
▪ Asynchronous JavaScript and XML (AJAX)-Unterstützung
▪ JSF basiert auf dem Model-View-Controller (MVC)-Pattern
JAVA EE
JSF - JAVASERVER FACES
Faces Servlet
(Controller)
Managed Beans
(Model)
JSF Components
(View)
Browser
DB
Definiert in der web.xml

▪ Vom Request zur Response existiert ein mehrstufiger
Lebenszyklus
▪ Im Fall AJAX erfolgt ein Partial-View-Rendering
JAVA EE
JSF - LEBENSZYKLUS
Restore View
Apply Request
Parameters
Process
Validations
Update Model
Values
Invoke
Application
Render
Response
Request
Response

JAVA EE
JSF - MINIMALBEISPIEL MIT AJAX
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
xmlns:h="http://xmlns.jcp.org/jsf/html"
xmlns:f="http://xmlns.jcp.org/jsf/core">
<h:head>
<title>Simple Page</title>
<h:outputStylesheet library="css" name="style.css" />
</h:head>
<h:body>
<h:form>

<h:inputText value="#{simpleBean.text}">
<f:ajax event="keyup" render=„outputId" />
</h:inputText>

<h:outputText id="outputId" value=„#{simpleBean.text}" />
</h:form>
</h:body>
</html>
@Named
@ViewScoped
public class SimpleBean
implements Serializable {
private static final long
serialVersionUID = 1L;
private String text;
public String getText() {
return text;
}
public void setText(String text) {
this.text = text;
}
}
xhtml-Seite
Named Bean

JAVA EE
JSF - TEMPLATES
…
xmlns:ui="http://xmlns.jcp.org/jsf/facelets">
<h:body>
…

<ui:insert name="footer">
<h:outputText value="Footer-Text" />
</ui:insert>
</h:body>
</html>
<ui:composition template="/WEB-INF/templates/template.xhtml"
…
xmlns:ui=„http://xmlns.jcp.org/jsf/facelets">
…

<ui:define name="footer">
<h:outputText value="Footer Replacement" />
</ui:define>
</h:body>
</ui:composition>
Template
Konkrete Seite

JAVA EE
JSF - COMPOSITE COMPONENTS
▪ Konstruktion von Komponenten, die mit einer Schnittstelle
ausgestattet werden können
▪ Mehrfache Verwendbarkeit
…
xmlns:cc="http://xmlns.jcp.org/jsf/composite">
<cc:interface>
<cc:attribute name="percent" />
…
</cc:interface>
<cc:implementation>
…
<h:outputText value="#{cc.attrs.percent}">
<f:convertNumber type="percent"
maxFractionDigits="2"
minFractionDigits="2" />
</h:outputText>
…
</cc:implementation>
</html>

JAVA EE
INTERNATIONALISIERUNG
<h:outputFormat value="#{msg['txt.login.welcome']}"
rendered="#{not empty loginBean.user.name}">
<f:param value="#{loginBean.user.name}" />
</h:outputFormat>
txt.login.welcome=Hallo, {0}!
txt.login.welcome=Hello, {0}!
<application>
<locale-config>
<default-locale>de</default-locale>
</locale-config>
<resource-bundle>
<base-name>de.koenig.language.lang</base-name>
<var>msg</var>
</resource-bundle>
</application>
faces-config.xml
.xhtml

▪ Primefaces erweitert JSF um eine 
umfangreiche Komponentenbibliothek!
▪ Input-/ Output-Elemente
▪ Buttons, Checkboxes, …
▪ Tabellen, Dialoge, Charts, Editoren, …
▪ Multimedia, File-Up-/ Download, …
▪ AJAX-Unterstützung
▪ Unterstützt „responsive Design“ mit HTML5 und CSS3
▪ Out-of-the-Box ansprechende Web-Oberfläche
▪ Freie und kommerzielle Designs
▪ Für mobile Geräte: Primefaces mobile
▪ Alternativen: RichFaces, IceFaces, …
JAVA EE
JSF - PRIMEFACES

JAVA EE
JSF - PRIMEFACES KOMPONENTEN
Screenshots von http://www.primefaces.org/showcase/

JAVA EE
JSF - PRIMEFACES KOMMERZIELLE DESIGNS

JAVA EE

Weitere Patterns & Technologien
▪ Interceptoren
▪ Web-Filter
▪ Singletons
▪ Timer-Services

▪ Interceptoren → @Interceptor // @InterceptorBinding
▪ Möglichkeit, Methodik voranzustellen und/ oder
nachzulagern, ohne die vorhandene Methode zu
ändern
▪ Anwendungsfälle:
▪ Zeitmessung oder Logging vor und nach einem
Methodenaufruf
▪ Transaktion auf einer Methode starten  
und beenden
▪ Tracking
35
JAVA EE
INTERCEPTOREN
Interceptor
Methode

JAVA EE
INTERCEPTOREN
@Inherited
@InterceptorBinding
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ ElementType.METHOD, ElementType.TYPE })
public @interface Logged {
}
@Logged
@Interceptor
public class LoggedInterceptor implements Serializable {
…
@Inject
private Logger log;
@AroundInvoke
public Object aroundInvoke(InvocationContext ic) throws Exception {
Instant start = Instant.now();
Object output = null;
String clazz = ic.getMethod().getDeclaringClass().getSimpleName();
String method = ic.getMethod().getName();
log.info("ENTERING: {}.{} >> INPUT: {}", clazz, method, ic.getParameters());
try {
output = ic.proceed();
return output;
} finally {
Duration duration = Duration.between(start, Instant.now());
log.info("EXITING [{}ms]: {}.{} >> OUTPUT: {}", duration.toMillis(), clazz, method, output);
}
}
}
17:29:15,831
INFO
[LoggedInterceptor]
(default
task-11)
ENTERING:
UserRepo.updateLastTs
>>
INPUT:
[User
[id=2,
einstellTs=2015-12-10
11:30:31.757,
lastTs=Thu
Feb
04
17:29:15
CET
2016,
name=andreas,
pwHash=997d84d4c8d176a7f39fb91faec77c1f172d53fe96d0db08cf2d8722a
2aa29f7,
pwSalt=436edc92bd18bb9e387c4e4ac1cc6f3b,
role=USER,
orders.size=6]]
…
17:29:15,839
INFO
[LoggedInterceptor]
(default
task-11)
EXITING
[8ms]:
UserRepo.updateLastTs
>>
OUTPUT:
null

▪ Web-Filter → @WebFilter
▪ Bildung von Filter-Ketten für Requests und Responses
▪ Bsp. Login-Filter, Monitoring, …
37
JAVA EE
WEB-FILTER
@WebFilter("/vip/*")
public class VipFilter implements Filter {
…
@Override public void init(FilterConfig fConfig) throws ServletException {}
@Override public void destroy() {}
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
String loginURI = req.getContextPath();
// Ist ein Benutzer der Rolle USER angemeldet?
if (login.getUser() == null || !Role.USER.equals(login.getUser().getRole())) {
resp.sendRedirect(loginURI); return;
}
chain.doFilter(request, response);
}
}

▪ Singletons → @Singleton
▪ Fällt unter die Enterprise-Java-Beans (EJB)
▪ Nur eine Instanz pro Server
▪ Verwendung z.B. für einmalige Start-Up-Aktionen in
Kombination mit @Startup
▪ Bei verteilten Systemen läuft pro Server eine Instanz,
somit sind Synchronisationsmechanismen relevant
▪ Timer-Services → @Schedule
▪ Periodische Ausführung von Methodik
JAVA EE
WEITERE TECHNOLOGIEN
@Schedules({
@Schedule(dayOfMonth = "Last"),
@Schedule(dayOfWeek = "Fri"), hour = "23")})
private void doScheduledThings() { … }

HANDS-ON:
JAVA EE UND DIE GRÜNE WIESE

DEMONSTRATION
▪ Web-Portal
▪ Anzeige von DAX-Kursen (Yahoo-Finanz-API für Java)
▪ Login-Bereiche für die Rollen USER und ADMIN
▪ Verwaltung von Transaktionen auf den DAX 
mit Gewinn-/ Verlust-Berechnung
▪ Technisch
▪ Server: WildFly 9.0.2.Final
▪ View: JSF mit Primefaces inkl. Templates
▪ Persistence: JPA mit Hibernate auf H2DB
▪ Schnittstellen: REST mit JSON & XML
▪ Sonstiges:
▪ CDI, Singletons, Timer-Services, Interceptors,
WebFilter, Internationalisierung, Maven

DEMONSTRATION

DEMONSTRATION
42

VIELEN DANK FÜR
IHRE AUFMERKSAMKEIT
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