Jacques Augustin Nov- Jan 2012 Cours dArchitecture des Systèmes d'Information EFREI.

Jacques Augustin Nov- Jan 2012

Cours d’Architecture des Systèmes d'InformationEFREI

EFREI – M1A | Architecture des Systèmes d'Information | Mai – Juillet 2011|

Sommaire Introduction

Rôle de l’architecte de systèmes d’information Architecture et intégration de systèmes Cartographie du SI Considérations stratégiques

Conception et modélisation

Middlewares Les premières technologies : DCOM et CORBA Middleware transactionnel : COM+ et EJB Middleware orienté messages (MOM)

Architecture orientée services Conception et mise en œuvre Orchestration et mise en œuvre

Persistance et stockage de données Couche de persistance et l’outil Hibernate Interaction avec les systèmes de gestion de bases de données Problématique particulière des migrations de données


Introduction


Introduction

► But de cette formation

► Vous donner les éléments de base d’architecture de systèmes d’information.

► Deux parties avec de fortes adhérences : architecture systèmes et réseaux.

► Agrégation et orchestration de connaissances diverses (technologies, conception et programmation, bases de données et réseaux)

► Organisation du cours

5 cours

3 cours 100% théoriques en nov-déc

2 cours 50/50 théorie / pratique


Introduction

► Architecture de systèmes d’information

► Architecture (Larousse) : "Art de concevoir et de construire un bâtiment selon des partis pris esthétiques et des règles techniques et déterminés".

► Ne pas confondre avec architecture des ordinateurs

► Rôle d’un architecte

► Concevoir les différentes briques du système d’information et s’assurer de leur interopérabilité. Il veille aussi à l’évolution de ces briques.

► Il doit s’assurer d’une bonne orchestration de ces briques en termes de qualité, performance, de flexibilité et de sécurité.

► Positionnement stratégique par rapport au fonctionnement de l’entreprise.


Introduction

► Architecture et intégration de systèmes

► L’intégration de systèmes est avant tout une démarche logicielle.

► L’architecte va plus loin que l’intégrateur en intégrant des paramètres d’urbanisation, des règles d’entreprise, des contraintes d’harmonisation et de sécurité.

► Les compétences de l’architecte englobent la programmation, les réseaux, les bases de données, les mainframes, les traitements batchs, les technologies Web et les règles métier de l’entreprise.

► Ses connaissances doivent être constamment à jour dans tous ces domaines.

► Il assiste efficacement le DSI et participe à toutes les décisions stratégiques concernant le système d’information.

► Il a une connaissance rigoureuse et exacte de la cartographie du système d’information.


Introduction► Cartographie du SI

► Diagramme illustrant toutes les briques d’un système d’information.


Introduction

► Considérations stratégiques

L’architecte de SI doit constamment jauger ses décisions à la lumière des questions suivantes :

► Quels sont les avantages et inconvénients techniques de cette approche?

► Cette solution est-elle flexible?

► Quel est le coût de mise en œuvre et de maintenance?

► Cette technologie a-t-elle un avenir?

► Approche "custom" ou "package" ?

► Le niveau de performances est-il acceptable?

► Le niveau de qualité est-il suffisant?

► La solution est-elle fiable et sécurisée?

► Quel est le retour sur investissement (ROI) de cette solution ?

► Cela vaut-il la peine de remplacer/faire évoluer l’existant?


Conception et modélisation


Design patterns : définition

► Design patterns

► Les problèmes auxquels font face concepteurs et développeurs sont rarement exceptionnels. Ils sont en fait souvent récurrents. Et la réapparition systématique de ces problèmes a poussé la communauté des concepteurs à échafauder des solutions réutilisables.

► Ainsi est née une approche visant à élever la réutilisabilité au niveau de la conception et de l'architecture des systèmes orientés objets, par l’emploi de modèles capturant la sémantique et la structure de solutions utilisées de façon récurrente pour résoudre des problèmes survenant dans des contextes similaires.

► Un patron est donc une solution répondant à un problème récurrent, dans un contexte spécifique.

► Connaître les principaux patrons est très utile à tout développeur du monde objet, surtout dans le cadre de grands projets (basés sur le modèle objet). En effet, l'appréhension d'un système développé en utilisant des patterns est grandement facilitée, puisque leur identification permet de comprendre plus vite les différentes parties du système en question et d'avoir ainsi une vue de plus haut niveau plus rapidement.


Différents types de patterns

► Patterns architecturaux

► Ce sont des modèles pour des architectures logicielles concrètes et peuvent donc être vus comme des patrons à grande échelle. Ils spécifient les différents sous-systèmes et composants d'un système, leurs responsabilités, ainsi que les règles d'organisation de leurs interrelations.

► L'un des modèles architecturaux les plus connus est le modèle MVC (Model – View – Controller).

► Patterns de conception

► Un patron de conception fournit un schéma pour raffiner les sous-systèmes ou les composants d'un système logiciel. Il décrit une structure de composants communiquant entre eux et solutionnant un problème de conception récurrent. On peut compléter cette définition en ajoutant la notion de contexte attaché au problème et indissociable de celui-ci. Un patron de conception peut donc être vu comme la description d'un problème et de sa solution.


Classification des patterns

► Patterns : classification

► Le GoF (Gang of Four, nom donné aux auteurs de « Design Patterns – Catalogue de modèles de conceptions réutilisables) propose une classification des design patterns suivant deux critères :

► Le rôle du modèle, qui traduit ce qu'il fait :► créateur : création des objets.► Ces patrons fournissent des interfaces de création des objets, évitant ainsi l'instanciation directe

des objets. Le programme gagne en flexibilité en décidant quels objets doivent être créés pour un cas donné.

► Exemples : fabrique (abstract factory, factory method), singleton

► structurel : composition des classes ou des objets.► Ces patrons servent à regrouper des objets dans des structures plus grandes, comme par

exemple des interfaces utilisateur complexes.► Exemples : adaptateur, composite, décorateur, façade, proxy

► comportemental : définition des interactions entre classes et objets, et de la répartition des responsabilités. Ces patrons définissent une communication entre les objets.

► Exemples : commande, itérateur, observateur, stratégie

► Le domaine (ou la portée) du modèle, qui précise si le modèle s’applique à des classes ou à des objets :

► les modèles de classes traitent des relations entre les classes et leurs sous-classes► les modèles d'objets traitent des relations entre les objets


Exemple de pattern

► Patterns : exemple

► Le pattern SingletonCe modèle créateur permet de s'assurer que la classe n'aura qu'une seule instance, accessible par un point d'entrée unique (une méthode) bien déterminé.

► ImplémentationL’instance unique est conservée comme membre de classe (protégé pour permettre l’héritage), créée par un constructeur accessible uniquement par la classe et ses dérivées (donc également en accès protégé). Le point d’entrée est une méthode publique statique (ne nécessitant heureusement la création préalable d’aucune instance de singleton).


Exercice

► SingletonUn singleton sert à contrôler le nombre d'instances d'une classe présent à un moment donné. C'est souvent très pratique pour les classes sans état et effectuant toujours les mêmes traitements.Un singleton est construit grâce à des méthodes de classes. Ces méthodes appartiennent à une classe et peuvent être accédées indépendamment de l'objet.

► Compléter le code suivant pour implémenter correctement le pattern Singleton

public CanvasFactory { /** Donnée de classe contenant l'instance courante */ private ??? CanvasFactory instance = new CanvasFactory();

/** Constructeur privé interdisant l'instanciation en dehors de cette classe */

??? CanvasFactory () {}

/** Singleton de la classe courante */ public ??? CanvasFactory getInstance() {

??? ; }

...}

Typiquement l'usage de la classe CanvasFactory se fera ainsi :CanvasFactory cf = CanvasFactory.getInstance();


Le pattern architectural MVC

► Introduction (1/2)

► Le concepteur d'applications interactives (avec interface homme-machine (IHM)) doit faire face à un problème fondamental qui est celui de la flexibilité de ses interfaces.

► D’une part, divers utilisateurs de son application doivent accéder aux mêmes données, avec des interfaces hétérogènes, pouvant dépendre de leurs préférences, de leurs besoins et de leurs environnements matériel et logiciel. Cette diversité des IHM constitue un problème de flexibilité d'apparence pour le concepteur.

► En outre, les fonctionnalités mêmes peuvent varier d'un type d'utilisateur à un autre ou d'une période à une autre (ajout / suppression d’une fonctionnalité). Le développeur doit pouvoir gérer ces modifications sans toucher aux fonctionnalités essentielles de l'application. Dans ce cas, le couplage interface - système est faible.



► Introduction (2/2)

► Dans le cas contraire (couplage fort), il devra implémenter des modules entiers – mélangeant fonctionnalités et interface – par type d'utilisateur. On peut alors facilement imaginer la difficulté que constitue la synchronisation de tout changement effectué sur une interface.

► Afin de répondre à cette problématique, un pattern architectural appelé MVC (Model View Controller) a été proposé (pour Smalltalk 80) et rapidement adopté par la communauté des développeurs d'applications ou de modules de type IHM. Il permet de faire collaborer une équipe d'infographistes et une équipe d'informaticiens.



► Composants

Une application conforme au modèle MVC comporte trois parties distinctes :

► le MODELE, comprenant les fonctionnalités de base (logique métier) et les données – ou l'accès à ces dernières – (état de l'application).Il ne contient pas d’information relative à la façon d’afficher les informations qu’il contient. Le modèle est donc indépendant de la représentation des données et est facilement portable d’un environnement à un autre.

► la VUE, affichant des informations à l'utilisateur (représentation graphique ou textuelle des informations contenues par le modèle)

► le CONTROLEUR, gérant la réaction du système aux événements provoqués par l'utilisateur (dont la synchronisation entre la vue et le modèle)



► Interactions (I)

La vue est la partie graphique de l'interface, c’est-à-dire ce que l'utilisateur voit. Elle constitue en fait le dispositif d’introduction des données dans le système. Les événements (clics de souris, sélection dans un menu, …) déclenchés par l’utilisateur sont interceptés par le contrôleur qui les transmet par la suite au modèle pour les traitements appropriés.

Le contrôleur peut donc être vu comme un gestionnaire d'événements. Ainsi, à chaque intervention de l'utilisateur nécessitant l'"attention" du contrôleur, ce dernier effectue deux tâches :

• l'interception de l'événement• l'envoi d'un message au modèle demandant l'activation d'un service

correspondantEn outre, le contrôleur intervient également pour la sélection d'une vue (une par

fonctionnalité) conformément à la cinématique (cheminement) définie pour le traitement des actions.



► Interactions (II)

Le modèle entre en scène dans l'un des deux cas de figure suivants :• envoi d'un message du contrôleur suite à une action de l'utilisateur• demande, par la vue (ou les vues), de données actualisées, lorsque l'état du

système change

Un message du contrôleur au modèle peut entraîner un changement au niveau des données, sans que la vue en soit avertie (perte de cohérence entre données du système et données de l'interface).

Or le modèle MVC impose qu'il n'y ait pas de lien direct du modèle vers la vue : le modèle doit rester indépendant de la vue ou des vues qui en dépendent. Comment faire alors pour que cette dernière dispose toujours des informations les plus récentes afin de les afficher à l'utilisateur ?

La réponse à cette question réside dans un mécanisme de diffusion de messages (ou d'événements) : une fois sa tâche exécutée, le modèle "avertit" les vues qui lui sont associées du changement. Pour cela, il maintient un registre de "dépendants" (liste de vues ou de paires vue-contrôleur), qui sont informés de tout changement par simple envoi de messages au registre (pattern comportemental Observer-Observable).



► Avantages

De par la séparation qu'il propose, le modèle MVC offre des avantages évidents concernant l'extensibilité et la maintenance des applications développées selon ce pattern :

• la dissociation de la structure logique de sa représentation visuelle permet d’associer plusieurs représentations visuelles pour un même modèle (vues de plusieurs faces d’un objet en 3D, modification du look and feel, …). On peut ainsi changer la ou les vues sans rien modifier de la structure logique (plusieurs affichages graphiques – camembert, histogramme, … – d’un même tableau de données).

• l'association modèle / représentation visuelle est effectuée dynamiquement, c'est-à-dire à l'exécution, par le contrôleur (pas de liaison statique à réaliser avant le lancement de l'application).


La mise en œuvre des patterns

► Les frameworks

Le champ d'application des patterns est volontairement le plus large possible, puisqu'ils font figures de schémas abstraits standardisés. Un développeur désireux d'utiliser des patterns doit donc bien en connaître les principes ou suivre à la lettre les directives de son concepteur. Or le développeur évolue dans un domaine particulier et s’il sait qu'il existe une solution à son problème, il s'intéressera plutôt au moyen de mettre en œuvre rapidement et de manière fiable cette solution, sans s'embarrasser de considérations abstraites.

Beaucoup d'outils ont été proposés pour atteindre cet objectif. L'approche qui est la plus adoptée actuellement (et qui fait l'objet de cette partie) est celle qui consiste à utiliser une structure "préfabriquée", un moule, qui garantit au développeur que l'application qu'il va concevoir sur cette base, sera conforme à tel ou tel modèle. Cette démarche est celle concernant les frameworks.

Un framework est un modèle (une base) de programme réutilisable représenté par un ensemble de classes, qui coopèrent et forment ainsi un moule pour produire des applications sur mesure, de même structure, dans une catégorie spécifique de logiciels. En contraste avec les techniques traditionnelles de réutilisation en développement orienté objet, basées principalement sur la réutilisation de classes, les frameworks sont conçus pour une activité précise.

Un framework est donc utilisé pour la génération de multiples applications d'un domaine particulier.


C.O.R.B.A.


CORBA - Principe simplifié

Middleware

Objet

Client Serveur

Objet


Qu'est ce que C.O.R.B.A. ?

► CORBA ( Common Object Request Broker Architecture ) est un

environnement réparti (middleware).

► Défini par l'OMG Créé en 1989 But non lucratif Plus de 850 membres (Sun, IBM, Microsoft, ...) Crée et maintient les spécifications

CORBA UML

http://www.omg.org


Objectifs de CORBA

► Fournir un environnement ouvert les membres participent aux spécifications

► Fournir un environnement portable les API sont définis pour rendre les applications portables

( quelque soit le produit CORBA utilisé )

► Fournir un environnement interopérable Permettre aux applications CORBA de collaborer entre elles.


PC Sparc

NT

PC

UNIX UNIX

Le bus CORBA

Le bus CORBA = ORB


La vue réelle du bus CORBA

PC Sparc

NT

PC

UNIX UNIX

ORBPC/NT

ORBPC/UNIX

ORBSparc/UNIX

Réseau TCP/IP


Architecture de CORBA

IDL


Serveur et objets

► Un serveur CORBA peut héberger plusieurs objets CORBA.

► Chaque objet est accessible indépendamment des autres

objets du serveur.

► Chaque objet exprime son offre de services. Pour cela, on

utilise un langage de description de services appelé IDL

CORBA.


30

Composants

► Stub : partie cliente ► Skeleton : partie serveur

► Object Adapter : enregistrement des objets► ORB : passage de message► IIOP : Internet Inter-ORB Protocol

générés

automatiquement


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Objet CORBA


Le langage IDL CORBA

► Il s'agit de décrire au sein d'une interface ( vue cliente de

l'objet ) la liste des services offerts ( ensemble de fonctions ).

interface Horloge

{

string donne_heure_a_paris();

string donne_heure_a_pekin();

};


La compilation IDL

► Une description IDL est compilée pour générer les

amorces nécessaires au mécanisme RPC.

descriptionIDL

Génération de l'amorce cliente souche

Génération de l'amorce serveur squelette


Intervention des amorces C.O.R.B.A.

PC Sparc

NT

PC

UNIX UNIX

ORB JavaPC/NT

ORBPC/UNIX

ORB C++Sparc/UNIX

Protocole IIOP

Souche Java

Client Java

Squelette C++

Objet C++


Souche : Coté client

► Fonctions de la souche : Prépare les paramètres d’entrée de

l’invocation Décode les paramètres de sortie et le résultat

► Souche statique Une par type d’objet serveur à invoquer Identique aux talons clients RPC Générée à la compilation à partir de l’interface IDL

► Souche dynamique Souche générique construisant dynamiquement tout type de

requêtes Permet d’invoquer des objets serveurs que l’on découvre à

l’exécution (i.e. dont on ne connaît pas l’interface à la compilation : Référentiel d’interfaces)


Squelette : Côté serveur

► Fonctions du squelette : décode les paramètres d’entrée des invocations prépare les paramètres de sortie et le résultat

► Squelette statique un par type d’objet serveur invocable identique aux talons serveurs RPC généré à la compilation à partir de l’interface IDL

► Squelette dynamique squelette générique prenant en compte dynamiquement tout

type de requêtes permet de créer à l’exécution des classes d’objets serveurs (i.e.

que l’on ne connaissait pas à la compilation)


L'identité d'un objet C.O.R.B.A.

► Chaque objet C.O.R.B.A. est associé à une référence

d'objet qui forme son identité.

► Deux objets C.O.R.B.A. du même type ( exemple

deux objets Horloge ) ont deux identités différentes.

serveur

Les références d'objets sontle moyen d'accès à un objet.


Le bus C.O.R.B.A. ( O.R.B. )

Adaptateur d'objets

L'adaptateur d'objets

Souche A

Client

Squelette A

Objet A

Squelette B

Objet B

Serveur


L'adaptateur d'objets

► Fonctions Interface entre les objets CORBA et l’ORB Enregistrement et recherche des implantations d’objets Génération de références pour les objets Gestion de l’instanciation des objets serveurs Activation des processus dans le serveur Aiguillage des invocations de méthodes vers les objets serveurs

► Différents type d’adaptateur BOA (Basic Object Adapter) POA (Portable Object Adapter)


Les communications avec CORBA

► Les participants à un échange CORBA communiquent à

l'aide d'un protocole spécifique à CORBA : IIOP ( Internet

Inter-ORB Protocol ).

► Le protocole IIOP est indépendant du langage de

programmation, du système d'exploitation et de la

machine utilisée.

Un client Java pourra utiliser un serveur C++


Normalisation des communications

► Protocoles d’interopérabilité entre ORBs conformes à CORBA 2 GIOP : General Inter-ORB Protocol

Messages : request, reply, cancelrequest, … nécessite un protocole de transport fiable, orienté connexion

IIOP (Internet IOP) : instanciation de GIOP sur TCP Autres implantations de GIOP au-dessus de HTTP, RPC DCE, RPC Sun

► Composants du protocole CDR : Common Data Representation

Format de données d’encodage des données IOR : Interoperable Object References (références d’objets)


L'annuaire C.O.R.B.A.

► L'annuaire C.O.R.B.A. est un service.

► Il s'agit d'un serveur qui enregistre des associations nom /

référence d'objet.

► Un serveur peut enregistrer ses objets dans l'annuaire.

► Un client peut récupérer l'accès à un objet en consultant

l'annuaire.


Compilation d'une description IDL

► La description doit être compilée afin de générer les amorces

( souche et squelette ) requises pour l'établissement de la

communication inter-processus.

► A l'issu de la compilation, plusieurs fichier sont créés : Le squelette

La souche,

L'interface

Les opérations de l'interface


Concept de « mapping »

► Une description IDL est traduite vers un langage de programmation.

► Les règles de traduction sont appelées « mapping » et font partie de la spécification CORBA.

► Grâce au mapping, deux fournisseurs d'ORBs offriront le même modèle de programmation.

portabilité des applications


Développer les objets CORBA

► Pour développer un objet CORBA plusieurs critères sont à prendre à compte : le type de l'adaptateur d'objet utilisé, l'approche de développement.

► Deux adaptateurs d'objets sont disponibles : le B.O.A. ( Basic Object Adapter ) le P.O.A. ( Portable Object Adapter )

► Deux approches existent : l'approche par héritage : ici l'implantation de l'objet doit hériter du

squelette ( c'est à dire de la classe Java correspondant au squelette qui à été générée par le compilateur ).

l'approche par délégation (prochaine partie).


Développement de notre premier objet CORBA

public class PremierImpl extends PremierPOA

{

public void affiche( String message )

{

System.out.println( message );

}

}

L'implantation héritedu squelette.

La seule obligation est de ne pas oublier l'héritage du squelette.Ensuite, il faut tout simplement fournir le code des opérationsdécrites dans l'interface IDL.

!


Développer le serveur

► Les étapes à respecter sont les suivantes :

initialiser l'ORB

initialiser l'adaptateur d'objets

créer l'objet CORBA

enregistrer l'objet CORBA

exporter la référence de l'objet CORBA

attendre les invocations clientes


Initialiser l'ORB

► Pour cela, on fait appel à la fonction statique « init » de la classe « org.omg.CORBA.ORB ».

► Deux formes de cette fonction sont disponibles : org.omg.CORBA.ORB.init( ) org.omg.CORBA.ORB.init( String [] args, java.util.Properties prop )

public static void main( String [ ] args )

{

org.omg.CORBA.ORB orb = org.omg.CORBA.ORB.init( args, null );

// …

}


Initialiser l'adaptateur d'objets

► Une application serveur contient au minimum un POA (elle peut en avoir plusieurs) appelé le RootPOA

► Le(s) POA(s) sont gérés par le POA Manager

► Une application serveur doit Récupérer une référence d’objet RootPOA

POA rootpoa = POAHelper.narrow(orb.resolve_initial_references

(«RootPOA»));

et Activer le POA Manager

rootpoa.the_POAManager().activate();


POAManager & POA


Créer et enregistrer l'objet CORBA

► Pour créer l'objet CORBA, il suffit de créer une instance de la

classe d'implantation de l'objet ( PremierImpl ). Dans la terminologie

POA, cet objet s’appelle un servant

PremierImpl premier = new PremierImpl();

► Enregistrer un servant revient à lui associer une référence :

org.omg.CORBA.Object ref = rootpoa.servant_to_reference(premier );


Echanger une référence d'objet

► Chaque objet CORBA dispose d'une identité ( la référence d'objet ).

► Pour qu'un client puisse appeler un objet CORBA, celui-ci doit en connaître la référence de l'objet. C'est pourquoi l'objet CORBA doit échanger avec le client sa

référence d'objet.

► Pour cela, on utilise deux opérations particulières de la classe « org.omg.CORBA.ORB » : object_to_string : cette opération transforme une référence d'objet

en une chaîne de caractères. string_to_object : cette opération transforme une chaîne de

caractères en une référence d'objet.


Le code du serveur

import org.omg.CORBA.ORB;import org.omg.PortableServer.*;

public class Serveur{

public static void main( String [] args ){

try {ORB orb = ORB.init( args, null );POA rootpoa = POAHelper.narrow(orb.resolve_initial_references("RootPOA"));rootpoa.the_POAManager().activate();PremierImpl premier = new PremierImpl();org.omg.CORBA.Object objref = rootpoa.servant_to_reference(premier);

String ref = orb.object_to_string( objref );java.io.FileOutputStream file = new java.io.FileOutputStream("ObjectID");java.io.PrintStream output = new java.io.PrintStream( file );output.println( ref );output.close();

orb.run();

} catch ( Exception ex ){ ex.printStackTrace(); }

}}


Développer le client

► Les étapes à suivre sont les suivantes :

Initialiser l'ORB,

Récupérer la référence de l'objet à utiliser,

Convertir la référence vers le type de l'objet à utiliser,

Utiliser l'objet.


Conversion de références d'objets

org.omg.CORBA.Object

Premier

object_to_string

org.omg.CORBA.Object

string_to_object

Conversion

La conversion consiste à utiliser une fonction spécifiqueappelée « narrow ».


Les classes helpers

► Pour chaque élément décrit en IDL, le compilateur génère une classe supplémentaire appelée classe helper.

► Cette classe porte le nom de l'élément IDL avec pour suffixe "Helper".

► Les classes helpers associées aux interfaces IDL comportent une opération de conversion ( narrow ).

public class PremierHelper{

public static Premier narrow( org.omg.CORBA.Object obj ) { //… }//...

}


Le code du client

public class Client{

public static void main( String [ ] args ){

org.omg.CORBA.ORB orb = org.omg.CORBA.ORB.init( args, null );try {

java.io.FileInputStream file = new java.io.FileInputStream("ObjectID");java.io.InputStreamReader input = new java.io.InputStreamReader( file );java.io.BufferedReader reader = new java.io.BufferedReader(input);String ref = reader.readLine();file.close();org.omg.CORBA.Object obj = orb.string_to_object(ref) ;Premier premier = PremierHelper.narrow( obj );premier.affiche("Bonjour du client…");

} catch ( java.lang.Exception ex ){ ex.printStackTrace(); }

}}


Exécuter l'application

► Suivre les étapes suivantes :

lancer le serveur,

copier le fichier contenant la référence d'objet sur le poste client,

lancer le client.


Synthèse

► Le développement d'une application CORBA

respecte toujours les même étapes.

Description des objets à l'aide de l'IDL,

Implantation des divers objets,

Implantation du serveur avec échanges des références,

Implantation du client.


CORBA - TP

Nous allons réaliser un petit programme qui affiche ‘Hello EFREI!’, en faisant communiquer entre eux deux objets, sur un bus CORBA.

1. Définissons l’interface IDL Dans un éditeur de texte, créez le fichier Hello.idl contenant les

instructions suivantes :

module HelloApp{

interface Hello { string sayHello();

oneway void shutdown(); };

};

2. Construisons l’objet serveur

► Que devrait contenir cet objet?► Quel est son rôle?


CORBA - TPClasse HelloServer.java

import HelloApp.*;import org.omg.CosNaming.*;import org.omg.CosNaming.NamingContextPackage.*;import org.omg.CORBA.*;import org.omg.PortableServer.*;import org.omg.PortableServer.POA;

import java.util.Properties;

class HelloImpl extends HelloPOA { private ORB orb;

public void setORB(ORB orb_val) { orb = orb_val; } // implement sayHello() method public String sayHello() { return "\nHello EFREI !\n"; } // implement shutdown() method public void shutdown() { orb.shutdown(false); }}


CORBA - TPClasse HelloServer.java (suite)

public class HelloServer {

public static void main(String args[]) { try{ // create and initialize the ORB ORB orb = ORB.init(args, null);

// get reference to rootpoa & activate the POAManager POA rootpoa = POAHelper.narrow(orb.resolve_initial_references("RootPOA")); rootpoa.the_POAManager().activate();

// create servant and register it with the ORB HelloImpl helloImpl = new HelloImpl(); helloImpl.setORB(orb);

// get object reference from the servant org.omg.CORBA.Object ref = rootpoa.servant_to_reference(helloImpl); Hello href = HelloHelper.narrow(ref);

// get the root naming context // NameService invokes the name service org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService"); // Use NamingContextExt which is part of the Interoperable // Naming Service (INS) specification. NamingContextExt ncRef = NamingContextExtHelper.narrow(objRef);


CORBA - TPClasse HelloServer.java (suite)

// bind the Object Reference in Naming String name = "Hello"; NameComponent path[] = ncRef.to_name( name ); ncRef.rebind(path, href);

System.out.println("HelloServer prêt et en attente ...");

// wait for invocations from clients orb.run(); }

catch (Exception e) { System.err.println("ERROR: " + e); e.printStackTrace(System.out); }

System.out.println(« Arrêt de HelloServer...");

}}


CORBA - TP

3. Construisons l’objet client

► Que devrait contenir cet objet?► Quel est son rôle?


CORBA - TPClasse HelloClient.java

import HelloApp.*;import org.omg.CosNaming.*;import org.omg.CosNaming.NamingContextPackage.*;import org.omg.CORBA.*;

public class HelloClient{ static Hello helloImpl;

public static void main(String args[]) { try{ // create and initialize the ORB

ORB orb = ORB.init(args, null);

// get the root naming context org.omg.CORBA.Object objRef =

orb.resolve_initial_references("NameService"); // Use NamingContextExt instead of NamingContext. This is // part of the Interoperable naming Service. NamingContextExt ncRef = NamingContextExtHelper.narrow(objRef);


CORBA - TPClasse HelloClient.java (suite)

// resolve the Object Reference in Naming String name = "Hello"; helloImpl = HelloHelper.narrow(ncRef.resolve_str(name));

System.out.println("Obtained a handle on server object: " + helloImpl); System.out.println(helloImpl.sayHello()); helloImpl.shutdown();

} catch (Exception e) { System.out.println("ERROR : " + e) ;

e.printStackTrace(System.out); }

}

}


CORBA - TP

4. Compilons les différents éléments

► Compilation de l’interface IDLidlj -fall Hello.idl

► Compilation des classes générées suite à la compilation de l’interfacejavac -Xlint *.java HelloApp/*.java

5. Démarrer l’ORB start orbd -ORBInitialPort 1050

6. Démarrer l’objet serveur start java HelloServer -ORBInitialPort 1050 -ORBInitialHost localhost

7. Lancer l’objet client java HelloClient -ORBInitialPort 1050 -ORBInitialHost localhost


Conclusions

► Solution non propriétaire

► Standard

► Libre choix de l’implémentation et du langage

► Solution fonctionnelle d’interopérabilité

► Plusieurs implémentations libres et open-source

► Mais.. Mise en œuvre assez complexe..


DCOM


Introduction

► DCOM est une extension de COM the (Component Object Model) pour supporter la communication entre objets se trouvant sur des sites différents.

► Les applications peuvent être localisées dans les sites les plus appropriées aux besoins des utilisateurs (distance, interfaces, …).


Le modèle de DCOM

► COM définit comment les composantes et leurs clients communiquent: le client appelle les méthodes de la composante.

► COM fournit cette communication de manière transparente. Il intercepte les appels d’un client et les achemine vers le composant dans un autre processus.

Client Composant

ComRun time

ComRun time

Client Composant

Service Sécurité

Service Sécurité

DCE RPC

DCE RPC

LPC LPC


L’architecture de DCOM

ComRun time

ComRun time

Client Composant

Service Sécurité

Service Sécurité

DCE RPC

DCE RPC

Pile de protocoles

► COM fournit cette communication de manière transparente a travers un réseau si le client et la composante se trouvent sur des machines différentes.

Pile de protocoles

Réseau


Propriétés de DCOM

► Réutilisation de composantes: les développeurs DCOM construisent des composantes

réutilisables

► Indépendance vis-à-vis de l ’emplacement: cache l’emplacement d’une composante

les appels aux composantes se font de la même façon sur une même machine ou a travers un réseau.

Interface usager

Client

Accès BDValidation

Validation

Traitement

COM

COM COM

DCOM

DCOM

DCOM


Les interfaces DCOM

► Les interface de DCOM sont une collection d'appels de fonctions (contrats).

► Les interfaces sont accessibles grâce a une table virtuelle (vtable) qui permettent de pointer vers les implantations des interfaces.

Données internes

Fonctiond'interface

Pointeur vers l'objet

Implantations des fonctions


Références d'objets

► Un objet est identifié par son Interface Identifier (IID) qui est un identificateur global sur 128 bits (GIID).

► Le IID est utilisé pour référencer l'interface à travers plusieurs fonctions (ex. QueryInterface).


Les objets DCOM

► Un objet DCOM (ou objet ActiveX) est une composante qui offre plusieurs interfaces.

► Chaque classe est identifiée par son Class ID (CLSID).

► Chaque classe DCOM implante une interface commune appelée IUnknown pour contrôler un objet (ex. obtenir la liste des interfaces, …)

Objet DCOM

Interface A

Interface B

Interface C

IUnknown


Les serveurs DCOM

► Un serveur est un ensemble d'objets référencés par leur CLSID.

► Les serveur dispose d'une Class Factory qui crée des objets et retourne leurs pointeurs.

► Le serveur effectue les tâches suivantes: Implante Class Factory (IClassFactory) pour la création d'instances de classes Enregistre les classes qu'il offre Active une libraire de classes ...

ObjetDCOM

ClassFactory

IClassFactory

Interfaces de l'objet


La répartition avec DCOM

► DCOM supporte la transparence dans les répartitions.

► Trois types de répartitions de serveurs sont définis dans DCOM:

Serveurs dans le même processus que le client: utilisent un DLL. Serveurs locaux: utilisent DCOM lightweight RPC (LRPC) Serveurs distante: utilisent les RCP version DCE


Architecture des applications DCOM

RemoteObject Proxy

In-ProcessObject

In-Process Server

DCOM

COM

Client

Stub Objetlocal

COM Serveur local

LocalObject Proxy

Stub Objetlocal

COM Serveur local

Processus serveur local

Processus serveur distant

Machine distante

LRPC

RPC

Processus client


L'interface IUnknown

► L'interface IUnknown est utilisée pour la gestion des interfaces lors de l'exécution. Elle possède les fonctions: QueryInterface: négociation d'interfaces. AddRef. Release.

Objet IUnknown

QueryInteface

AddRef

Release


Création d'objets

► Le scénario suivant illustre le mécanisme de création des objets

CoGetClassObject

CoRegisterClassObject

CreateInstanceLic

IMyInterface

Obtention des services

Release

Release

CoRevokeClassObject

Create

Client API de DCOM IClassFactory


Enterprise Java Beans : l’essentiel


Objet distribué (rmi)


Middleware Explicite

transfer(Account account1, Account account2, long amount) {

// 1: Call middleware API to perform a security check

// 2: Call middleware API to start a transaction

// 3: Call middleware API to load rows from the database

// 4: Subtract the balance from one account, add to the other

// 5: Call middleware API to store rows In the database

// 6: Call middleware API to end the transaction

}


Middleware implicite


Architecture 3-tiers


Les Enterprise JavaBeans

► Spécification d’une architecture permettant la création d’applications distribuées Implantations de la spec :

WebLogic, Jonas,IBM Websphere, Jboss

► Composant développé pour être exécuté sur un serveur d’EJB Ne pas confondre avec un Java bean


Les Enterprise JavaBeans


Objectifs des EJB

► Fournir une plate-forme standard pour la construction d’applications distribuées en Java

► Simplifier l’écriture de composants serveurs

► Portabilité

► Considérer le développement, le déploiement et l’exécution des applications


Division des responsabilités

► Le fournisseur de bean Produit les composants métier

► Le fournisseur de conteneur EJB Fournit l’environnement permettant l’exécution des beans

► Le fournisseur de serveur EJB Fournit l’environnement d’exécution pour un ou plusieurs conteneurs

► L’assembleur d’application

► Le déployeur (installateur)

► L’administrateur


Les Enterprise Beans

► Composants qui peuvent être déployés dans un environnement multi-tiers et distribué.

► Exposent une interface qui peut être appelé par ses clients

► Configurés de façon externe

► L’interface et l’implantation du bean doivent être conforme à la spécification EJB

► Les clients peuvent être Une servlet Une applet Un autre bean


Les Enterprise Beans


Les types de Beans

► Session Beans : contiennent la logique métier de l’application Stateful session bean Stateless session bean

► Message bean : contiennent la logique orientée message

► Entity Beans : contiennent la logique de gestion des données persistantes Attention! Depuis la spec. Java EE 5 les Entity Beans sont

‘deprecated’. Sun préconise l’utilisation de l’API JPA pour le mapping Objet-Relationnel.


Session Bean

► Fournit un service à un client

► Durée de vie limitée à celle du client

► Effectue des calculs ou des accès à une base de donnée

► Peut être transactionnel

► Non recouvrable

► Peuvent être sans état ou conversationnel (stateless ou stateful)


Exemple de Session bean

import javax.ejb.Stateless;@Stateless

public class SimpleSessionBean implements SimpleSession

{private String message = “Je suis un session bean !";public String getMessage(){return message;}}


L’interface

L’interface décrit le contrat avec les clients

import javax.ejb.Remote;

@Remote

public interface SimpleSession

{

public String getMessage();

}


Le descripteur de déploiement

Fournit les informations nécessaires au déploiement dans le conteneur et pour la configuration des intercepteurs

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE application PUBLIC"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD J2EE Application 1.3//EN""http://java.sun.com/dtd/application_1_3.dtd"><application><display-name>savecustomer_ear</display-name><module><web><web-uri>daosessionbeanwebclient.war</web-uri><context-root>/daosessionbeanwebclient</context-root></web></module><module><ejb>daosessionbean.jar</ejb></module></application>


Le client

import javax.ejb.EJB;public class SessionBeanClient{@EJBprivate static SimpleSession simpleSession;private void invokeSessionBeanMethods(){System.out.println(simpleSession.getMessage());System.out.println("\nSimpleSession is of type: "+ simpleSession.getClass().getName());}public static void main(String[] args){new SessionBeanClient().invokeSessionBeanMethods();}}


Les entity beans(deprecated)

► Implantation d’objets métiers persistants (client, compte,…)

► Persistance gérée par Les conteneurs (CMP) Le bean lui-même (BMP)

► Le conteneur gère également les transactions et la sécurité pour le composant.

► Utile pour gérer les accès concurrents à des données persistantes.


Exemple d’entity bean (CMP) (deprecated)

public class BookEJB implements javax.ejb.EntityBean {

public String author; public String titlel; public int price; private EntityContext context;

public String getTitle() {return title;} public String getAuthor() {return author;}; public int getPrice() {return price;} public void setPrice(int _price) {price=_price;}

public String ejbCreate (String _author, String _title) throws CreateException {author=_author;title=_title;price=0;return null;

}

…

…// Méthodes requises par le conteneur public void ejbPostCreate(String _author,String _title) {

} public void ejbRemove() { } public void ejbLoad() { } public void ejbStore() {}

public void setEntityContext(EntityContext context) { this.context = context;}

public void unsetEntityContext() {context=null; }

public void ejbActivate() { } public void ejbPassivate() { }}


Home interface (deprecated)

public interface BookHome extends EJBHome

{

public Book create(String id, String url) throws RemoteException, CreateException;

public Book findByPrimaryKey (String id) throws RemoteException, FinderException;

public Collection findAll() throws RemoteException, FinderException;

Public Collection findByAuthor(String author) throws RemoteException, FinderException;

}


Interface de l’Entity Bean (deprecated)

public interface Book extends EJBObject {

public String getAuthor() throws RemoteException;

public String getTitle() throws RemoteException;

public int getPrice() throws RemoteException;

public void setPrice(int mode) throws RemoteException;

}


Le descripteur de l’entity bean <entity> <display-name>Book</display-name> <ejb-name>Book</ejb-name> <home>BookHome</home> <remote>Book</remote> <ejb-class>BookEJB</ejb-class> <persistence-type>Container</persistence-type> <prim-key-class>java.lang.String</prim-key-class> <reentrant>False</reentrant> <cmp-field><field-name>title</field-name></cmp-field> <cmp-field><field-name>author</field-name></cmp-field> <cmp-field><field-name>price</field-name></cmp-field>

<primkey-field>title</primkey-field> <query> <description></description> <query-method> <method-name>findByAuthor</method-name> <method-params><method-param>java.lang.String</method-param></method-params> </query-method> <ejb-ql>select distinct object(b) from Book b where b.author=?1</ejb-ql> </query></entity>


Message Driven Bean

► Intégration des EJB et de JMS

► Interactions asynchrones

► Utilisé pour réagir à des messages JMS

► Stateless bean

► Une seule méthode dans l’interface onMessage()


Exemple de message bean

import javax.ejb.MessageDriven;import javax.jms.JMSException;import javax.jms.Message;import javax.jms.MessageListener;import javax.jms.TextMessage;@MessageDriven(mappedName = "jms/GlassFishBookQueue")public class ExampleMessageDrivenBean implements MessageListener{public void onMessage(Message message){TextMessage textMessage = (TextMessage) message;try{System.out.print("Received the following message: ");System.out.println(textMessage.getText());System.out.println();}catch (JMSException e){e.printStackTrace();}}


Paquetage d’application


Déploiement

► Création d’un paquetage contenant Les classes des beans Le fichier de description Les fichiers de configuration spécifique au serveur D’autres librairies

► Mise en place dans le serveur (outils spécifique ou déploiement à chaud)


Intérêt des EJB

► Simplicité de l’écriture des composants Mais le design est plus complexe

► Portabilité des composants A l’exception des adaptations des serveurs

► Réutilisation/Composition Il faut quand même programmer

► Indépendance par rapport aux vendeurs Migration pas toujours évidente d’une plate-forme à une autre


Bénéfices d’un serveur d’EJB

► Gestion automatisée des stocks de ressources

► Gestion automatisée du cycles de vie des composants

► Gestion de la concurrence

► Scalabilité

► Fonctionnalités déclaratives

► Disponibilité et tolérance aux pannes

► Modèle d’objet distribué


Middlewares Orientés Messages (MOM)


Pourquoi la messagerie?

► Couplage fort Le client dépend de l’interface du

serveur Le client doit «connaître» le serveur

(Référence)

► Dépendance temporelle Le client et le serveur doivent être

simultanément disponibles

► Communication synchrone/bloquante (habituellement)

Le client est bloqué entre l’envoi de la requête et l’arrivée de la réponse


Middleware orienté message

► Les middlewares orientés messages (MOM) proposent une infrastructure permettant l’échange de messages dans une architecture répartie.


MOM – Entités de base

► Le client (utilisateur du MOM) Émission et réception de messages

► Le fournisseur (ou «provider») support du MOM : routage, stockage des messages

► Le message (support des données transmises) Type MIME -formats texte, son, image, ..

► Le récepteur

Emetteur

Récepteur

MOM

Message

Récepteur

Récepteur


Avantages des MOM

► Intégration de multiples protocoles et des multiples plateformes

► Messages définis par les utilisateurs

► GMD : Guaranteed Message Delivery

► Equilibrage de charge

► Tolérance de pannes

► Support pour plateformes hétérogènes

► Gestion et configuration sur interfaces graphiques


Les types de MOM

► Les logiciels de MOM peuvent fonctionner de trois façons différentes

Le Point-To-Point (PTP)

Le Publish-Subsribe(Pub/Sub)

Le Request-Reply(RR)


Le modèle Point-to-Point

► Chaque message est stocké dans une file («Queue») jusqu’à ce que le destinataire le lise

► Chaque message est consommé une seule fois (par un seul destinataire)

► Pas de dépendance temporelle entre émetteur et destinataire du message


Queues PTP

► Plusieurs producteurs peuvent placer les messages pour divers destinataires dans une queue

Gestionnaire de files(Serveur MOM)

Producteur

Récepteur

Producteur

Récepteur

Récepteur

Queue de distribution


Le modèle Publish-Subscribe

► Le sujet («Topic») gère l‟envoi de messages pour un ensemble de lecteurs abonnés

► Découplage entre les «publishers» et les «subscribers»► Les fournisseurs n‟ont pas besoins de connaître les consommateurs► Dépendance temporelle► Un client ne peut lire un message qu‟après s‟être abonné à un topic,► Un client abonné à un topic doit continuer à être actif pour recevoir les

message du topic.


Sujets de Pub/Sub

► La publication et l'abonnement à un sujet découple le producteur et le consommateur

Gestionnaire de sujets (Serveur MOM)

Producteur

Récepteur

Producteur

Récepteur

Récepteur


Le modèle Request/Reply

► Le domaine R/R définit un programme qui envoie un message et attend une réponse immédiatement

► Ce domaine modélise : l'approche client/serveur l'approche des systèmes distribués

EJB CORBA DCOM


MOM – Synthèse► Exemples de services de messagerie

Websphere MQ par IBM SoniqMQ par Progress WebLogic JMS par Oracle Active MQ par Apache

► Jusqu‟à ~2001, peu ou pas d’efforts de normalisation Une API par vendeur Conceptions différentes (ex. utilisation des ressources) Fonctionnalités différentes

► Difficultés Limitation de l’interopérabilité (critique) Problèmes de maintenance et d’évolutivité

► Évolutions Java Messaging Service (JMS) -une API standard pour le client CORBA COS Notification -une API pour le client, description de l’infrastructure

(objets et API) Advanced Message Queueing Protocol (AMQP) –un standard ouvert pour l’interopérabilité

de middlewares à message écrits en différents langages et pour différentes plates-formes


Architecture Orientée Services


Présentation

SOA = Services Oriented Architecture

► Lancée par Gartner Group, elle définit un modèle d’interaction applicative mettant en œuvre des connexions en couplage faible entre divers composants logiciels.

► Il s’agit d’une vision d’un système destinée à traiter toute application comme un fournisseur de services.

► Objectif: Décomposition d’une fonctionnalité en un ensemble de fonctions basiques, appelées services.


Page 125 125

► Sont les composants de base de l'Architecture Orientée Services.

► Consistent en une fonction ou fonctionnalité bien définie.

► Exposent une interface qui définit le traitement offert sous la forme d’un message d’entrée et d’un autre de réponse.

Les services


Page 126

► Un service ne peut pas appeler un autre service.

► Il délègue cette fonction à un traitement spécialisé dans l’enchaînement (fonction d’orchestration).

► Un service doit être activable à distance indépendamment de sa technologie. L’activation se fait par l’envoi (et la réception) d’un message XML

► L’appel au service fonctionne quelque soit le langage et les système d’exploitation du consommateur (utilisateur du service)

Les services


Page 127

► Un service expose un contrat d’utilisation (déclaration des messages d’entrée et de réponse du traitement offert, déscription des standards et protocoles techniques utilisés pour l’activation du service).

► Le service doit exposer une interface d’utilisation qui est la même indépendamment de sa localisation sur le réseau.

► Les services sont connectés aux clients et autres services via des standards.

Les services


Page 128

► Un Service expose un Contrat

► Les services communiquent par messages

in

out

► Un Service est autonome et sans état

► Les Frontières entre services sont explicites

Les services Les 4 propriétés principales


Page 129

SOA et Web services

► Attention à ne pas confondre les 2 ! SOA est un ensemble de concepts :

Une SOA peut se mettre en œuvre sans Web Services

Les WS sont de l’ordre de la technologie :On peut utiliser les Web Services sans faire de SOA

► Les WS constituent la meilleure solution standardisée disponible Un service métier = un webservice


Page 130

► Implémentation possible des services métiers

► C’est un traitement délivré par un fournisseur et utilisé par un consommateur

► Il doit respecter principalement les propriétés suivantes :

Couplage faible: un service ne peut pas appeler un autre service. Il délègue cette fonction à un traitement spécialisé dans l’enchaînement (fonction d’orchestration).

Expose un contrat d’utilisation

Les Web services


Page 131

Standards de l’architecture (I)

► La description de service est la manière de décrire les paramètres d'entrée du service, le format et le type des données retournées. Le principal format de description de services est WSDL (Web Services Description Language), normalisé par le W3C.

► Ensuite la publication consiste à publier dans un registre (en anglais registry ou repository) les services disponibles aux utilisateurs, tandis que la notion de découverte recouvre la possibilité de rechercher un service parmi ceux qui ont été publiés. Le principal standard utilisé est UDDI (Universal Description Discovery and Integration), normalisé par l'OASIS.

► Enfin l'invocation représente la connexion et l'interaction du client avec le service. Le principal protocole utilisé pour l'invocation de services est SOAP (Simple Object Access Protocol).


Page 132

Standards de l’architecture (II)

Les standards sont un élément clé d’une SOA, ils assurent l’interopérabilité

Transporte

SOAPW3C

Simple ObjectAccess Protocol

Spec pour Repository/Registry

UDDIMicrosoft, IBM, HP

Universal DescriptionDiscovery and Integration

WSDLW3C

Web ServicesDescription Language

Décrit le contrat

BPELOasis

Business ProcessExecution Language

Les trois piliers des Services Web

Décrit les processus métier


Page 133

SOAP

► Protocole d’échange de messages (client / serveur)

► Basé entièrement sur XML

► Standard W3C (Initiative IBM et Microsoft)

► Concepts Message = Enveloppe ( Header + Body )

► Extensibilité Porté sur HTTP, SMTP, …


Page 134

Structure d’un message SOAP

► Un message SOAP est contenu dans une balise Envelope

Une Envelope peut contenir une balise Header Une Header peut contenir n’importe quel ensemble de

balises. Ces balises doivent appartenir à des namespaces.

Une Envelope doit contenir une balise Body Un Body peut contenir n’importe quelle ensemble de

balises. Ces balises peuvent appartenir à des namespaces. Un Body peut contenir des balises Fault qui permettent

d’identifier des erreurs.


Page 135

SOAP Header

Mécanisme d’extension du protocol SOAP

► La balise Header est optionnelle

► Si la balise Header est présente, elle doit être le premier fils de la balise Envelope

► La balise Header contient des entrées

► Une entrée est n’importe quelle balise incluse dans un namespace


Page 136

SOAP Header Example

<SOAP-ENV:Header>

<t:Transaction xmlns:t="some-URI">5

</t:Transaction>

</SOAP-ENV:Header>


Page 137

SOAP Body

Le Body contient le message à échanger► La balise Body est obligatoire► La balise Body doit être le premier fils de la balise

Envelope (ou le deuxième si il existe une balise Header)

► La balise Body contient des entrées► Une entrée est n’importe quelle balise incluse

optionnellement dans un namespace► Une entrée peut être une Fault.


Page 138

SOAP Fault

► La balise Fault, permettant de signaler des cas d’erreur, contient les balises suivantes :

faultcode : un code permettant d’identifier le type d’erreur

Client, Server, VersionMismatch, MustUnderstand

faultstring : une explication en langage naturel faultactor : une information identifier l’initiateur de

l’erreur detail : Définition précise de l’erreur.


Page 139

Encodage

► Un message SOAP contient des données typées. Il faut donc définir un moyen d’encoder ces données.

► Vocabulaire SOAP : Value (valeur d’une donnée)

Simple value (string, integers,etc) Compound value (array, struct, …)

Type (d’une value) Simple Type Compound Type


Page 140

Encodage

► L’encodage c’est la représentation de valeurs sous forme XML.

► Le décodage c’est la construction de valeurs à partir d’XML

► L’XML qui représente les valeurs a une structure qui dépend du type des valeurs

► Il faut donc définir le type Soit mécanisme définit par l’utilisateur Soit utilisation d’XML Schéma (préconisé)


Page 141

Simple Types

► Type (XML Schema)<element name="age" type="int"/><element name="color">

<simpleType base="xsd:string"><enumeration value="Green"/><enumeration value="Blue"/>

</simpleType></element>► Valeurs<age>45</age><color>Blue</color>

Type XML Schema

Construction de Type XML Schema


Page 142

Simple Types

► La définition d’un XML Schéma pour tout type peut être fastidieux

► SOAP a défini deux façons de préciser le type d’une valeur sans définir le Schéma XML: <SOAP-ENC:int>45</SOAP-ENC:int> <cost xsi:type="xsd:float">29.5</cost>


Page 143

Compound Types

► Une structure est un type composé dans lequel les membres sont accessibles uniquement grâce à des noms différents.

► Un tableau est un type composé dans lequel les membres sont accessibles uniquement grâce à leur position.


Page 144

Struct

► Type (XML Schéma)<element name="Person"><complexType>

<element name="name" type="xsd:string"/><element name="age" type="xsd:int"/>

</complexType><element>

► Valeur<Person>

<name>Xavier</name><age>30</age>

</Person>


Page 145

SOAP avec HTTP

► SOAP peut être facilement porté sur Http. Convient au mode Request/Response de Http Le message SOAP est mis dans une requête POST avec un

content-type text/xml Définition d’un header http : SOAPAction Utilisation des codes http (2xx, 4xx, 5xx)


Page 146

Questions

► Comparer SOAP par rapport à CORBA ? IDL ? IIOP ?

► Quel est l’intérêt de porter SOAP sur d’autres protocoles ?


Page 147

WSDL

► Langage de définition de Web Services

► Basé entièrement sur XML

► Standard W3C (Initiative IBM et Microsoft) Actuellement WSDL 2.0

► Définition de l’interface, de l’URL et du port du Web Service.

► Utilise le système de typage de XML Schéma


Page 148

WSDLDescription

Une description WSDL :

► Décrit le type d’un service web (méthodes, types des paramètres)Cette description peut être comparée à la description IDL CORBA, elle peut servir à générer automatiquement des amorces.

► Décrit les aspects techniques d’implantation d’un service web (quel est le protocole utilisé, quel est le l’adresse du service)Cette description sert à se connecter concrètement à un service web.


Page 149

WSDLBalises

► Une description WSDL est un document XML qui commence par la balise definition et contient les balises suivantes :

types: cette balise décrit les types utilisés message: cette balise décrit la structure d’un message échangé portType: cette balise décrit un ensemble d’opérations (interface

d’un service web) operation: cette balise décrit une opération réalisée par le service

web. Une opération reçoit des messages et envois des messages. binding: cette balise décrit le lien entre un protocole (http) et un

portType. service: cette balise décrit un service comme un ensemble de

ports. port: cette balise décrit un port au travers duquel il est possible

d’accéder à un ensemble d’opérations. Un port référence un Binding


Page 150

WSDLBalises


Page 151

types

► Description en utilisant XML Schema.<wsdl:types>

<xs:schema targetNameSpace="http://www.exemple.fr/personne.xsd"xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xs:element name="personne"> <xs:complexType> <xs:sequence>

<xs:element name="nom" type="xs:string" /> <xs:element name="prenom" type="xs:string" />

</xs:sequence> </xs:complexType>

</xs:element></xs:schema>

</wsdl:types>


Page 152

message

► Les messages sont envoyés entre deux interlocuteurs (ex: une opération reçoit des message et envoie des messages.

► Un message est composé de plusieurs parts

► Deux façons de définir des parts Soit une part est un élément de type simple Soit une part est un élément XML dont le type est défini

dans un XML Schema


Page 153

message

► Part de type simple<wsdl:message name="personneMsg">

<wsdl:part name="nom" type="xsd:string" /><wsdl:part name="prenom" type="xsd:string" />

</wsdl:message>

► Part qui utilise un XML Schema<wsdl:message name="personneMsg">

<wsdl:part name="personne" element="exemple:personne" /></wsdl:message>

Défini dans un Schema XML


Page 154

portType

► Un portType permet d’identifier (nommer) de manière abstraite un ensemble d’opérations.

<wsdl:portType name="descriptionPersonnes" ><wsdl:operation name="getPersonne" >

…</wsdl:operation>

<wsdl:operation name=“setPersonne" >…

</wsdl:operation>

</wsdl:portType>


Page 155

operation

► WSDL définit 4 types d’opération :

One-Way : lorsque les opérations reçoivent des messages mais n’en n’envoient pas

Request-response : lorsque les opérations reçoivent des messages puis renvoient des messages

Solicit-response : lorsque les opérations envoient des messages puis en reçoivent

Notification : lorsque les opérations envoient des messages mais n’en reçoivent pas


Page 156

operation

► Quelque soit le type d’opération la définition est sensiblement la même.

► Une opération : Reçoit des messages : <wsdl:input …> Envoie des messages : <wsdl:output …> ou <wsdl:fault

…>

► La présence et l’ordre des input/outputs/fault dépendent du type de l’opération.


Page 157

operation

<wsdl:operation name="operation_name"><wsdl:input name="nom_optionel" message="nom_message" />

</wsdl:operation>

<wsdl:operation name="operation_name"><wsdl:output name="nom_optionel" message="nom_message" /><wsdl:input name="nom_optionel" message="nom_message" /><wsdl:fault name="nom_optionel" message="nom_message" />*

</wsdl:operation>

<wsdl:operation name="operation_name"><wsdl:input name="nom_optionel" message="nom_message" /><wsdl:output name="nom_optionel" message="nom_message" /><wsdl:fault name="nom_optionel" message="nom_message" />*

</wsdl:operation>


Page 158

binding

► WSDL permet de lier une description abstraite (portType) à un protocole.

► Chacune des opérations d’un portType pourra être liée de manière différente.

► Le protocole SOAP est un des protocole qui peut être utilisé.

► D’autres binding sont standardisés par WSDL : HTTP et MIME.


Page 159

binding

► Un Binding : peut être identifié par un nom : name identifie le portType : type

<wsdl:binding name="binding_name" type="nom du portType" >

…</wsdl:binding>


Page 160

binding SOAP

► Pour préciser que le binding est de type SOAP, il faut inclure la balise suivante :

<soap:binding transport="uri" style="soap_style" />

► Transport définit le type de transport http://schemas.xmlsoap.org/soap/http

pour utiliser SOAP/HTTP

► Style définit la façon dont sont créer les messages SOAP de toutes les opérations rpc : Encodage RPC défini par SOAP RPC document : Encodage sous forme d’élément XML


Page 161

binding SOAP

► Pour chaque opération du portType : il faut préciser l’URI de l’opération : soapAction Il est aussi possible de repréciser la façon dont sont créés les

messages SOAP : style

► Pour chaque message de chaque opération, il faut définir comment sera créé le message SOAP


Page 162

Exemple

<wsdl:binding type="descriptionPersonnes" ><soap:binding

transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"style="rpc" />

<wsdl:operation name="getPersonne"><soap:operation soapAction="http://www.exemple.fr/getPersonne" />

<wsdl:input><soap:body use="encoded"

encodingStyle="schemas.xmlsoap.org/soap/encoding"/>

</wsdl:input> <wsdl:output>

<soap:body use="encoded"

encodingStyle="schemas.xmlsoap.org/soap/encoding"/> </wsdl:output>

</wsdl:operation></wsdl:binding>


Page 163

service

► Un service est un ensemble de ports

► Un port a un portType

► Dans le cadre de SOAP, un port à une adresse (qui correspond à l’adresse http)

<wsdl:service name=“MonService"><wsdl:port binding="intf:MonServiceSoapBinding">

<soap:address location="http://mda.lip6.fr:8080/axis/services/MonService"/></wsdl:port>

</wsdl:service>


Page 164

Questions

► A quoi sert le WSDL ?

► Comparer WSDL à IDL ? Et comparer cette approche avec CORBA ?

► Expliquer les dépendances entre SOAP et WSDL ?

► Comment se fait le mapping avec un langage de programmation ?


Page 165

UDDI

► Référentiel de définitions Web Service

► Permet de construire dynamiquement des clients

► Recommandation OASIS

► Référentiel défini lui-même en WSDL

► Référentiel Public / Privé


Page 166

Rôles

► Un référentiel UDDI joue 3 rôles :

Pages blanches : le référentiel comporte des informations sur les fournisseurs de services.

Pages Jaunes : le référentiel comporte des critères de catégorisation de services.

Pages vertes : le référentiel comporte des informations techniques (WSDL).


Page 167

Exemple

► Le référentiel UDDI de microsoft est accessible à http://uddi.microsoft.com

► Il est possible de parcourir ce référentiel à l’aide d’un navigateur pour : Rechercher un service. Ajouter un service au référentiel.


Page 168

Façons de rechercher un service.

Nous allons rechercher les Web Services de la société Amazon.

Exemple de recherche de Web services


Page 169

Exemple de recherche de Web services

AmazonBusiness propose un Web Service

Ce Web Service s’appelle GetBookPrice


Page 170

Référentiels

► Type Public :

Microsoft : uddi.microsoft.com IBM : www.ibm.com/services/uddi HP : uddi.hp.com SAP : udditest.sap.com

Privé ou d’entreprise

► Accès Défini en WSDL JAXR définit une API pour naviguer dans un référentiel UDDI


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Questions

► Quel est la place d’UDDI dans les Web Services ?

► Comparer les référentiels UDDI avec les moteurs de recherche style Yahoo et Google ?

► Quel est l’intérêt des référentiels UDDI d’entreprise ?


Page 172

BPEL le chef d’orchestre


Page 173

Le langage BPEL

► BPEL = Business Process Execution Language

► Standard de l’OASIS

► Norme permettant de décrire des processus en XML

► Propose les fonctions basiques d’un langage de programmation: sequence, flow, loop, switch…

► Identification des instances de Process

► Gestion des transactions longue durée (scope, compensation)

► Gestion des exceptions


Page 174

ESB : couche de médiation

► ESB = Enterprise Service Bus

► C’est le point d’entrée vers un service => invocation indirecte du service au travers du bus

► Ce point d’entrée doit être normalisé mais on ne sait pas qui fournit le service et comment il le fournit (implémentation).

► Infrastructure qui optimise les échanges entre consommateurs et fournisseurs de services. Il peut prendre en charge : Routage transformation des données transactions, sécurité, qualité de service, …

► Le but d’un ESB est de permettre de communiquer de manière simple et standardisée entre des applications hétérogènes


Page 175

Quelques manières d’implémenter un ESB

► Intergiciels de type MOM (Message Oriented Middleware)

► Intergiciels de type Bus (CORBA par exemple)

► Intergiciels de type EAI (Message Broker avec connecteurs propriétaires liés au moteur d’intégration)

► Routeurs Web services tel que WebSphere Web Services Gateway

Selon le type d’implémentation retenu, l’ESB assurera plus ou moins de “services” : le choix dépend des besoins

L’ESB n’est pas obligatoire : mais il est fortement recommandé pour éviter le couplage entre fournisseur et consommateur


Page 176

Exemples d’architecture techniques Avec vs Sans ESB

Avec ESB Sans ESB

• Plusieurs connecteurs• Orchestration importante • Transactions conséquentes

• Communications initiées par les applications seront donc homogènes

• Pas d‘orchestration, parce que pas d’intermédiaire: invocations de services directement pilotées par le code

• Peu de transactions, ou alors les gérer “à la main”


Page 177

Moteurs d’exécution de processus

► Plate-forme d’intégration IBM Websphere Process Server BEA Weblogic Integrator/Aqualogic Microsoft Biztalk Oracle BPEL PM SAP “Netweaver” Apache ODE

► ESB IBM Websphere ESB Celtix hosted on ObjectWeb/IONA Technologies OpenESB (java.net) Mule (codehaus.org) Sonic ESB


Page 178

Exemple: Gamme d'outils IBM couvrant le cycle de vie complet

WebSphere Process ServerWebSphere ESB

WebSphere Business Modeler

WebSphere Integration Developer

Rational Software Architect

WebSphere Business Monitor

WSDLBPEL

KPIs

WebSphere Service

Repository & Registry

WebSphere Business Services

Fabric

Service Specification

Service Development

Service execution & Management

Business Analyst

Business Analyst

IntegrationDeveloper

Rational Application

Developer

Developer

Service Architect

Service Registrar

GovernanceManager

PerformanceManagerServer Administrator


Page 179

Avantages et inconvénients

Architecture adaptative Réutilisation du code Utilisation de standards Productivité accrue

Manque de maturité des standards Lenteur d’exécution Difficile à effectivement implémenter Encore peu de chose sur la contractualisation


Page 181

Bases de données & Persistance


Page 182

Modélisation du réel

Réel

Modèle conceptuel

• Indépendant du modèle de données

• Indépendant du SGBD

Modèle logique

• Dépendant du modèle de données

• Indépendant du SGBD

Relationnel Objet XML

Modèle Physique

• Dépendant du modèle de données

• Dépendant du SGBD

• Organisation physique des données

• Structures de stockage des données

• Structures accélératrices (index)

Médecin effectue Visite


Page 183

Le modèle relationnel

► Inventé par E.F. CODD en 1970 (IBM)

► Fondement mathématique Basé sur les relation n-aire. Algèbre relationnel

► Langage d’interrogation simple déclaratif SQL

► Organisation des données en Tables (relations): des lignes (enregistrements ou n-uplets) des colonnes (champs ou attributs)


Page 184

Modélisation Relationnelle (1)

Champs, attributs, colonnes

Id-D Nom Prénom

1 Dupont

Pierre

2 Durand Paul

3 Masse Jean

…. …….. ……

Relation ou table

Tuples, lignesou n-uplets


Page 185

Modélisation Relationnelle (2)

DocteursId-D Nom Prénom

1 Dupont

Pierre

2 Durand Paul

3 Masse Jean

…. …….. ……

VisitesId-D Id-P Id-V Date Prix

1 2 1 15 juin 250

1 1 2 12 août 180

2 2 3 13 juillet

350

2 3 4 1 mars 250

PatientsId-P Nom Prénom Ville

1 Lebeau Jacques Paris

2 Troger Zoe Evry

3 Doe John Paris

4 Perry Paule Valenton

…. ……. ……. …….

PrescriptionsId-V Ligne Id-M Posologie

1 1 12 1 par jour

1 2 5 10 gouttes

2 1 8 2 par jour

2 2 12 1 par jour

2 3 3 2 gouttes

…. …. …. …………

MédicamentsId-M Nom Description

1 Aspegic 1000

……………………………..

2 Fluisédal ……………………………..

3 Mucomyst ……………………………..

…. …….. ……………………………..


Page 186

Intégrité et clés

► Propriétés d’intégrité générale clés uniques clés candidates et clés primaires clés étrangères

► Clé unique Un ensemble de colonnes de la table est dite clé unique si deux lignes de la

table ne peuvent pas avoir les mêmes valeurs. Identifie de manière unique une ligne de la table Une clé composée est un ensemble contenant plusieurs colonnes


Page 187

► Clé primaire Parmi les clés candidates, il y en a une qui est choisie

comme la clé primaire. La clé primaire est utilisée pour faire référence aux lignes d’une table.

► Clé étrangère Une clé étrangère est un ensemble d’une ou de plusieurs

colonnes d’une table qui fait référence à une clé primaire d’une autre table.”

Clés primaire et étrangère


Page 188

Le langage SQL

► SQL: Structured Query Language

► Contient trois parties:

DDL: Data Definition language Créer des tables, index, view,… Modifier leurs structures

DML:Data Manipulation Language: Interroger la base de données Modifier les tables de la BD

DCL :Data Control language Définir les règles d'accès a la BD


Page 189

Les types de données

► Les types de données de base sont: integer 32 bits smallint 16 bits decimal(m,n) décimal en virgule fixe float 32 bits char(n), varchar(n) chaîne de longueur (max) n date aa/mm/jj time hh:mm:ss.ss

► Les commandes SQL les plus utilisées: create table, create view, create index, ... select, update, insert, delete, commit, abort,..


Page 190

La commande create table

► create table <Nom> ( <Attribut> <Type>, …)

[as <Commande Select> ];

create table Etudiant

(NumE char(12), Nom Varcahr(30), Telephone char (10),

Age smallint, moyenne decimal(2,2) );

create table EtudiantForts (NumE, Moyenne)

as (select NumE, Moyenne from Etudiants

where moyenne > 3.5 );


Page 191

La commande select

► select <Resultats> from <Tables> where <Conditions>

select * from etudiant ;

select * from etudiants where Nom="Alain";

select Nom, NumC, Titre from etudiant, suit where Etudiant.NumE=Suit.NumE;

select Nom, NumC, Titre from etudiant e, suit s where e.NumE= s.NumE;

select * from Etudiant where Age < 21 and Moyenne > 3;


Page 192

Les sous-requêtes

► select <Resultats> from <Tables>

where <Conditions Avec Select>;

select NumC from Suit where NumE in (select NnumE from etudiant where age<21);

select NumE from Suit where Age >= all ( select NnumE from etudiant);

select NumC from Cours un

where exists (select * from suit where NumC=un.NumC)


Page 193

La commande insert

► insert into <Table> (A1, A2, …)

values (v1, v2,…)

insert into etudiants

values ('12345', 'Robert', '450-888-999'); insert into cours (NumC)

(select from Suit where NumE='12345');


Page 194

La commande delete

► Delete from <table> where <Condition>

delete from cours where Numc='INF-2344'; delete from Suit where NumC not in

(select NumC from Cours);


Page 195

La commande update

► update <Table>

set <instructions> where <Condition>

update Etudiant

set Telephone='450-1234-576'

where NumE='1234'; update Etudiant

set NbrCours=NbrCours

where NumE in (select NumE form Suit);


Page 196

Les vues

► Une façon de limiter l'accès aux tables d'une BD.

► Create view as (select ….)

create BonsEtudiants as

(select * from Etudiant where Moyenne > 3.5);

create NomCours (NumE, NOM, Cours)

as (select e.NumE, e.Nom, c.NomC

from Etudiant e, Suit s, Cours c

where e.NumE=s.NumE and s.NumC=c.NumC)


Page 197

Les transactions en SQL

► Une transaction est une séquence d'instruction a exécuter selon le mode du tout ou rien.

commit: rend définitives l'effet d'un transaction rollback: défait une transaction


Page 198

ESQL

► Le langage SQL ne permet pas de créer des applications autonomes écrites exclusivement en SQL. Il faut passer par un langage de programmation (C, C++, Java,…).

► C’est possible grâce à des instruction ESQL (Embedded SQL) qui sont imbriquées dans le langage hôte (C, C++, Java,…).

► Avantages: Prétraitement de la partie statique des requêtes Plus facile à utiliser.

► Inconvénients: Besoin du pré-processeur Doit être connecté à une BD


Page 199

Structure d’un programme

Inclure le support SQL (SQLCA, SQLDA)

Déclarations

Connexion à la BD

Traitement

Traitement des erreurs

Commit/Abort et Déconnexion

main(int argc, char **argv) {

};


Page 200

Les SGBD et l’univers Java

ODBCdriver

JDBC-ODBCbridge driver

JDBCdriverpour

Oracle

JDBC-Netdriver

JDBCdriverpour

Sybase

JDBC DriverManager

Java

Oracle

API JDBC

API Driver JDBC

Protocole YProtocole X

Protocole Z

SybaseOracle Sybase


Page 201

La couche JDBC

► JDBC Java DataBase Connectivity .

► L ’API Fournit un ensemble de classes et d ’interfaces permettant l’utilisation sur le réseau d’un ou plusieurs SGBD à partir d’un programme Java.

► Les tâches assurées par JDBC sont:► Gestion des connexions et transactions► Préparation de requêtes SQL► Accès aisé aux résultats


Page 202

Un modèle à 2 couches

► La couche externe : API JDBC C ’est la couche visible et utile pour développer des applications Java

accédant à des SGBD représentée par le package java.sql

► Les couches inférieures : Destinées à faciliter l ’implémentation de drivers pour des bases de

données Représentent une interface entre les accès de bas niveau au moteur du

SGBD et la partie applicative


Page 203

Modèles de connexion en Java

► Modèle 2-tiers : 2 entités interviennent 1. une application Java ou une applet 2. le SGBD

► Modèle 3-tiers : 3 entités interviennent 1. une application Java ou une applet 2. un serveur middleware installé sur le réseau 3. le SGBD


Page 204

Modele 2-tiers

Principe : l ’application (ou l ’applet) cliente utilise JDBC pour parler directement avec

le SGBD qui gère la base de données

Avantages : simple à mettre en œuvre bon choix pour des applications clientes peu évoluées, à livrer rapidement

et n ’exigeant que peu de maintenance

Inconvénients : dépendance forte entre le client et la structure du SGBD

• modification du client si l ’environnement serveur change

tendance à avoir des clients « graisseux »• tout le traitement est du côté client


Page 205


Application

ou

Applet

JDBC

Client

BD

Serveur

SGBD


Page 206

Modele 3-tiers

Principes : le serveur middleware est l ’interlocuteur direct du code Java client; c ’est lui qui

échange des données avec le SGBD pas forcément écrit en Java si c ’est le cas : utilise souvent JDBC pour accéder au SGBD

Avantages: le middleware peut ajouter un niveau de sécurité plusieurs supports pour les échanges avec le client :

• sockets, RMI , CORBA, Agents mobiles…

applets : le SGBD peut se trouver sur une autre machine :• mais serveur Web et middleware au même endroit

facilite l ’utilisation de clients « légers »


Page 207


Application

ou

Applet

Client

BD

ServeurTCP / RMI / CORBA / Agent

Middleware

JDBC

SGBD


Page 208

Scénario d ’utilisation #1

Java appli

JDBC Appli. Driver (I ou II)

JDBC DriverManager

BD

SGDBR

BD

Server

Client

Intranet

Architecture2-tiers

et application


Page 209

Java applet

JDBC Applet Driver (III ou IV)

JDBC DriverManager

BD

SGDBR

Server

Client

IntranetInternet

Web server

Architecture2-tiers

et applet



Page 210

Java applet /application

BD

SGDBR

Application Server

Client

Intranet/Internet

Web server

Architecture3-tiers

JDBC Appli. Driver

JDBC DriverManager

BD

SGDBR

Database ServerMiddleware server

Intranet



Page 211

Les pilotes JDBC

► Il existe 4 types de pilote:


Page 212

Driver de type I (pont vers ODBC)

► Le driver accède à un SGBD en passant par les drivers ODBC (standard Microsoft) via un pont JDBC-ODBC :

les appels JDBC sont traduits en appels ODBC presque tous les SGBD sont accessibles (monde Windows)

nécessite l ’emploi d ’une librairie native (code C) ne peut être utilisé par des applets (sécurité)

est fourni par SUN avec le JDK 1.1 sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver


Page 213

ODBC de Microsoft

► Open DataBase Connectivity

permet d ’accéder à la plupart des SGBD dans le monde Windows

définit un format de communication standard entre les clients Windows et les serveurs de bases de données

est devenu un standard de fait du monde Windows

tous les constructeurs de SGBD fournissent un driver ODBC


Page 214

Driver de type II (Native-API)

► Driver d ’API natif :

fait appel à des fonctions natives (non Java) de l ’API du SGBD gère des appels C/C++ directement avec la base

fourni par les éditeurs de SGBD et généralement payant (question de performance)

ne convient pas aux applets (sécurité) interdiction de charger du code natif dans la mémoire vive de la plate-forme

d ’exécution


Page 215

Driver de type III (Net-protocol)

► Pilote « tout Java » ou « 100% Java »

interagit avec une API réseau générique et communique avec une application intermédiaire (middleware) sur le serveur

le middleware accède par un moyen quelconque (par exple JDBC si écrit en Java) aux différents SGBD

portable car entièrement écrit en Java pour applets et applications


Page 216

Driver de type IV (Native-protocol)

► Driver « 100% Java » mais utilisant le protocole réseau du SGBDR

interagit avec la base de données via des sockets

généralement fourni par l’éditeur

aucun problème d ’exécution pour une applet si le SGBDR est installé au même endroit que le serveur Web

sécurité pour l ’utilisation des sockets : une applet ne peut ouvrir une connexion que sur la machine ou elle est hébergée


Page 217

Types de drivers et applets

► Une application Java peut travailler avec tous les types de drivers

► Pour une applet : type I ou II : impossible

une applet ne peut pas charger à distance du code natif (non Java) sur son poste d ’exécution

type III : possible si le serveur middleware se situe au même endroit que le serveur Web (car communication par

sockets avec l ’applet)

type IV : possible si le SGBDR installé au même endroit que le serveur Web


Page 218

Etapes d’utilisation de JDBC

1. Création d’une instance de pilote JDBC

2. Définition de l’URL de connexion

3. Création d’une connexion vers un SGBDR avec l’instance du pilote

4. Création d’une ou +eurs instructions

5. Exécution de la requête.

6. Récupération et traitement des lignes du jeu de résultat

7. Fermeture du jeu de résultat

8. Fermeture et Déconnexion de la BD


Page 219

Enregistrer le driver JDBC

► Méthode forName() de la classe Class :

Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver");

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

quand une classe Driver est chargée, elle doit créer une instance d ’elle même et s ’enregistrer auprès du DriverManager

certains compilateurs refusent cette notation et demande plutôt :

Class.forName("driver_name").newInstance();


Page 220

URL de connexion

► Accès à la base via un URL de la forme :jdbc:<sous-protocole>:<nom-BD>;param=valeur, ... qui spécifie :

l ’utilisation de JDBC le driver ou le type de SGBDR l ’identification de la base locale ou distante

• avec des paramètres de configuration éventuels nom utilisateur, mot de passe, ...

Exemples :String url = "jdbc:odbc:maBase" ;

String url = "jdbc:oracle:thin:@arabica.info.uqam.ca:1521:o8db";


Page 221

Connexion à la base

► Méthode getConnexion() de DriverManager 3 arguments :

l ’URL de la base de données le nom de l ’utilisateur de la base son mot de passe

Connection connect = DriverManager.getConnection(url,user,password);

le DriverManager essaye tous les drivers qui se sont enregistrés (chargement en mémoire avec Class.forName()) jusqu ’à ce qu’il trouve un driver qui peut se connecter à la base


Page 222

Création d ’un Statement

► L ’objet Statement possède les méthodes nécessaires pour réaliser les requêtes sur la base associée à la connexion dont il dépend

► 3 types de Statement : Statement : requêtes statiques simples PreparedStatement : requêtes dynamiques pré-compilées (avec paramètres

d ’entrée/sortie) CallableStatement : procédures stockées

► A partir de l ’objet Connexion, on récupère le Statement associé :

Statement req1 = connexion.createStatement();

PreparedStatement req2 = connexion.prepareStatement(str);

CallableStatement req3 = connexion.prepareCall(str);


Page 223

Exécution d ’une requête (1/3)

► 3 types d ’exécution :

executeQuery() : pour les requêtes (SELECT) qui retournent un ResultSet (tuples résultants)

executeUpdate() : pour les requêtes (INSERT, UPDATE, DELETE, CREATE TABLE, DROP TABLE) qui retournent un entier (nombre de tuples traités)

execute() : pour requêtes inconnus. Renvoie true si la requête a donné lieu à la creation d ’un objet ResultSet


Page 224


► executeQuery() et executeUpdate() de la classe Statement prennent comme argument une chaîne (String) indiquant la requête SQL à exécuter :

Statement st = connexion.createStatement();

ResultSet rs = st.executeQuery(

"SELECT nom, prenom FROM clients " +

"WHERE nom='itey ’ ORDER BY nom");

int nb = st.executeUpdate("INSERT INTO dept(DEPT) " +

"VALUES(06)");


Page 225


► 2 remarques : le code SQL n ’est pas interprété par Java.

c ’est le pilote associé à la connexion (et au final par le moteur de la base de données) qui interprète la requête SQL

si une requête ne peut s ’exécuter ou qu’une erreur de syntaxe SQL a été détectée, l ’exception SQLException est levée

le driver JDBC effectue d ’abord un accès à la base pour découvrir les types des colonnes impliquées dans la requête puis un 2ème pour l ’exécuter..


Page 226

Traiter les données retournées

► L ’objet ResulSet (retourné par l ’exécution de executeQuery()) permet d ’accéder aux champs des tuples sélectionnés

Seules les données demandées sont transférées en mémoire par le driver JDBC

Il faut donc les lire "manuellement" et les stocker dans des variables pour un usage ultérieur


Page 227

Types de données JDBC

► Le driver JDBC traduit le type JDBC retourné par le SGBD en un type Java correspondant

Le XXX de getXXX() est le nom du type Java correspondant au type JDBC attendu

chaque driver a des correspondances entre les types SQL du SGBD et les types JDBC

Le programmeur est responsable du choix de ces méthodes SQLException générée si mauvais choix


Page 228

Cas des valeurs nulles

► Pour repérer les valeurs NULL de la base :

utiliser la méthode wasNull() de ResultSet renvoie true si l ’on vient de lire un NULL, false sinon

les méthodes getXXX() de ResultSet convertissent une valeur NULL SQL en une valeur acceptable par le type d ’objet demandé :

les méthodes retournant un objet (getString() , getObject() et getDate() ) retournent un "null " Java

les méthodes numériques (getByte() , getInt() , etc) retournent "0" getBoolean() retourne " false "


Page 229

Correspondance des types Java / SQL

SQL JavaCHAR String

VARCHAR StringLONGVARCHAR String

NUMERIC java.math.BigDecimalDECIMAL java.math.BigDecimal

BIT booleanTINYINT byte

SMALLINT shortINTEGER int

BIGINT longREAL float

FLOAT doubleDOUBLE doubleBINARY byte[]

VARBINARY byte[]LONGVARBINARY byte[]


Page 230

Le résultat : ResultSet

► Il se parcourt itérativement ligne par ligne par la méthode next()

retourne false si dernier tuple lu, true sinon chaque appel fait avancer le curseur sur le tuple suivant initialement, le curseur est positionné avant le premier tuple

• exécuter next() au moins une fois pour avoir le premier

while(rs.next()) {// Traitement de chaque tuple}

impossible de revenir au tuple précédent ou de parcourir l ’ensemble dans un ordre aléatoire dans API 1.1


Page 231


► Les colonnes sont référencées par leur numéro ou par leur nom

► L ’accès aux valeurs des colonnes se fait par les méthodes de la forme getXXX() lecture du type de données XXX dans chaque colonne du tuple

courant

int val = rs.getInt(3) ; // accès à la 3e colonne

String prod = rs.getString("PRODUIT") ;


Page 232


Statement st = connection.createStatement();

ResultSet rs = st.executeQuery(

"SELECT a, b, c, FROM Table1 »

);

while(rs.next()) {

int i = rs.getInt("a");

String s = rs.getString("b");

byte[] b = rs.getBytes("c");

}


Page 233

Déplacement dans un ResultSet

► rs.first();

► rs.beforeFirst();

► rs.next();

► rs.previous();

► rs.afterLast();

► rs.absolute( n );

► rs.relative( n );


Page 234

Insertion de lignes

► rs.moveToInsertRow();

► rs.updateString("Nom", “Ben Salah");

► rs.updateInt("Age", 24);

► rs.insertRow();

► rs.first();


Page 235

Insertion de lignesExemple

Statement st = conn.createStatement();

int nb = st.executeUpdate( "INSERT INTO personne(Nom,Age) " + "VALUES ('" + nom + "', " + age + ") );

System.out.println(nb + " ligne(s) insérée(s)");

st.close();

► Ce principe est aussi utilisable pour les instructions UPDATE et DELETE.


Page 236

Modification d'un « ResultSet »

► Modification rs.updateString("Nom", “Augustin"); rs.updateInt("Age", 24); rs.updateRow();

► Destruction: rs.deleteRow();


Page 237

Fermer les différents espaces

► Pour terminer proprement un traitement, il faut fermer les différents espaces ouverts sinon le garbage collector s ’en occupera mais moins efficace

► Chaque objet possède une méthode close() :

resultset.close();

statement.close();

connection.close();


Page 238

Requêtes pré-compilées

► L ’objet PreparedStatement envoie une requête sans paramètres à la base de données pour pré-compilation et spécifiera le moment voulu la valeur des paramètres

plus rapide qu ’un Statement classique le SGBD analyse qu’une seule fois la requête (recherche d ’une stratégie d ’exécution

adéquate) pour de nombreuses exécutions d ’une même requête SQL avec des paramètres

variables


Page 239

Création d ’une requête pré-compilée

► La méthode prepareStatement() de l ’objet Connection crée un PreparedStatement :

PreparedStatement ps = c.prepareStatement("SELECT * FROM ? " + "WHERE id = ? ");

les arguments dynamiques sont spécifiés par un "?"

ils sont ensuite positionnés par les méthodes setInt() , setString() , setDate() , … de PreparedStatement

setNull() positionne le paramètre à NULL (SQL) ces méthodes nécessitent 2 arguments :

le premier (int) indique le numéro relatif de l ’argument dans la requête le second indique la valeur à positionner


Page 240

Exécution d’une requête pré-compilée

PreparedStatement ps = c.prepareStatement(

"UPDATE emp SET sal = ? WHERE name = ?");

int count;

for(int i = 0; i < 10; i++) {

ps.setFloat(1, salary[i]);

ps.setString(2, name[i]);

count = ps.executeUpdate();

}


Page 241

Validation de transaction : Commit

Utiliser pour valider tout un groupe de transactions à la fois

Par défaut : mode auto-commit un "commit " est effectué automatiquement après chaque ordre SQL

Pour repasser en mode manuel :connection.setAutoCommit(false);

L ’application doit alors envoyer à la base un "commit" pour rendre permanent tous les changements occasionnés par la transaction :

connection.commit();


Page 242

Annulation de transaction : Rollback

► De même, pour annuler une transaction (ensemble de requêtes SQL), l ’application peut envoyer à la base un "rollback" par :

connection.rollback();

restauration de l’état de la base après le dernier "commit"


Page 243

Exceptions

► SQLException est levée dès qu ’une connexion ou un ordre SQL ne se passe pas correctement la méthode getMessage() donne le message en clair de l ’erreur

renvoie aussi des informations spécifiques au gestionnaire de la base comme :

SQLState code d ’erreur fabricant

► SQLWarning : avertissements SQL


Page 244

La persistance des objet

► La persistance d’objets désigne le fait que des objets individuels peuvent survivre au processus de l’application. Ils peuvent être enregistrés dans un entrepôt de données et

récupérés par la suite.

► Le mappage Objet/Relationnel (ORM) désigne la persistance automatisée et transparente d’objets dans une application Java vers les tables d’une base de données relationnelle à l’aide des méta données décrivant le mapping entre les objets et la base de données.


Page 245

Stratégies de persistance

► JDBC

► Framework de persistance du type Hibernate/JDO/Castor

► EJB Entity Avec persistance CMP Avec persistance BMP

► EJB Session avec JDBC

► JPA


Page 246

Gestion de la correspondance objet/relationnel

► 30% du code java est consacré à gérer la mise en rapport SQL/JDBC et la non correspondance entre le modèle objet et le modèle relationnel Gestion des associations Correspondances de types Granularité

► Les outils et frameworks ORM réduisent grandement le code qui permet cette correspondance et facilitent donc les adaptations mutuelles des deux modèles.


Page 247

ORM (Object Relationnel Mapping)

► C’est une technique de mapping d’une représentation des données d’un modèle objet vers un modèle relationnel de base de données et inversement.

► Quatre éléments constituant une solution ORM :

1. Une API pour effectuer les opérations CRUD (Create, Read, Update, delete) de base sur les objets des classes persistantes.

2. Un langage ou une API pour spécifier des requêtes qui se réfèrent aux classes et aux propriétés des classes.

3. Un système pour spécifier des métadonnées de mapping.

4. Une technique pour l’implémentation du mapping objet/relationnel permettant d’interagir avec des objets transactionnels pour effectuer des vérifications brutes, rechercher des associations lâches et implémenter d’autres fonctions d’optimisation.


Page 248

ORM (Object Relationnel Mapping)

► Productivité Réduction sensiblement le temps de développement.

► Maintenabilité Utilisation d’un tampon entre les deux modèles pour isoler les

modifications mineurs de chaque modèle.

► Performance Utilisation d’un grand nombre d’optimisation.


Page 249

Exemple : Couche d’accès aux données

Il existe différentes possibilités pour implémenter la couche accès aux données. Le développeur peut diviser en tiers dotés de fonctionnalités spécifiques

La couche [JDBC] est la couche standard utilisée en Java pour accéder à des bases de données. Elle isole la couche [dao] du SGBD qui gère la base de données. On peut théoriquement changer de SGBD sans changer le code de la couche [dao].

Couche Interface

Couche Métier

Couche d’accès aux données

(DAO)Couche JDBC

Base de données


Page 250

Couche

Hibernate

Objets image de la BD

Couche d’accès aux données

(DAO)Couche JDBC

Pour isoler la couche [dao] des aspects propriétaires des SGBD. Une solution est celle du Framework Hibernate ou (JPA, TopLink dans JEE)

La couche [Hibernate] vient se placer entre la couche [dao] écrite par le développeur et la couche [Jdbc]

Hibernate est un ORM (Object Relational Mapping), un outil qui fait le pont entre le modèle relationnel des bases de données et celui des objets manipulés par Java.

Le développeur ne voit plus la couche [Jdbc] ni les tables de la BD. Il ne voit que l'image objet de BD, fournie par la couche [Hibernate]. Le pont entre les tables de la BD et les objets manipulés par la couche [dao] est fait principalement de deux façons :• par des fichiers de configuration de type XML• par des annotations Java dans le code, technique disponible depuis le JDK 1.5

Base de données

Solution ORM: Hibernate


Page 251

RéférencesJe ne donne ici que les références que j’estime les plus claires, les plus pédagogiques ou alors incontournables. C’est donc en quelque sorte un best of.

CORBA / DCOM http://www.sylbarth.com/corba/corba.html : Un exemple pédagogique permettant de bien comprendre les interactions entre

les différentes coouches de CORBA http://corba.developpez.com/ : L’un des meilleurs sites de tutoriels CORBA (en français) http://windows.developpez.com/dcom/t1.html : Une FAQ très succincte et claire sur DCOM

EJB http://www.oracle.com/technetwork/java/javaee/ejb/index.html : La référence Java EE 5 Development using Glassfish application server, de David Heffelfinger (PACKT Publishing) : Très bon livre, clair

et très orienté cas pratiques. J2EE best practices, de Darren Broemmer, (Wiley) : un classique.

MOM www.infres.enst.fr/people/diacones/jms/JMS_v2-INF346-COMASIC.pdf : Un condensé signé Ada Diaconescu, précis, bien

présenté, agréable à parcourir.

SOA http://mbaron.developpez.com/soa/intro/ : L’essentiel de ce qu’il faut savoir sur les SOA.

Persistance http://jguillard.developpez.com/JDBC/ http://download.oracle.com/javase/tutorial/jdbc/basics/index.html http://tahe.developpez.com/java/jpa/

Jacques Augustin Nov- Jan 2012 Cours dArchitecture des Systèmes d'Information EFREI.

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