introducción a la arquitectura web java web ing. jonathan a. jurado sandoval

Introducción a la arquitectura Web

JAVA WEB

Ing. Jonathan A. Jurado Sandoval

Introducción

• En la ingeniería de software se denomina aplicación Web a aquellas aplicaciones que los usuarios pueden utilizar accediendo a un servidor Web a través de Internet o de una intranet mediante un navegador.


Arquitectura Web


Ventajas de la arquitectura Web• Actualización automática

– Según el paradigma cliente/servidor, la lógica de la aplicación se encuentra centralizada. Los clientes son ligeros.

• Multiplataforma– Diferentes arquitecturas de hardware– Diferentes sistemas operativos– Diferentes navegadores Web

• Portable– Tecnologías como Java permiten crear aplicaciones Web portables.– Clientes ligeros sólo necesitan soportar el estándar HTML.

• Alta disponibilidad– Servidores Web replicados en la misma y/o diferentes ubicaciones

geográficas.


Desventajas de la arquitectura Web

• Menos funcionalidades que aplicaciones Desktop (de escritorio)• Tradicionalmente, los navegadores Web

presentan funciones limitadas.• Tendencia de nuevas formas de crear

aplicaciones Web con Ajax, RIA, entre otros.

• Requiere conexión a Internet• Al menos que sea una sistema intranet.



Protocolo HTTP

JAVA WEB

Hypertext Transfer Protocol

• El Hypertext Transfer Protocol es un protocolo sin estado basado en petición – respuesta.

• Es el protocolo usado en cada transacción de la Web (WWW).

• HTTP fue desarrollado por el consorcio W3C y la IETF, colaboración que culminó en 1999 con la publicación de una serie de RFC.

• Un cliente envía una petición HTTP para obtener un recurso y el servidor le devuelve una respuesta HTTP con el recurso deseado, como se muestra a continuación en el gráfico.


Hypertext Transfer Protocol



Introducción a la arquitectura JavaEE

JAVA WEB

JavaEE

• Java Platform, Enterprise Edition o Java EE (anteriormente conocido como Java 2 Platform, Enterprise Edition o J2EE hasta la versión 1.4), es una plataforma de programación—parte de la Plataforma Java—para desarrollar y ejecutar software de aplicaciones en Lenguaje de programación Java con arquitectura de N niveles distribuida, basándose ampliamente en componentes de software modulares ejecutándose sobre un servidor de aplicaciones.


JavaEE: Arquitectura n-tier


Web Container

• El contenedor Web implementa el contrato de componentes Web de la arquitectura J2EE.

• Este contrato especifica un entorno de ejecución para los componentes Web que incluye la seguridad, concurrencia, gestión de ciclo de vida, operación, despliegue y otros servicios.

• Un contenedor Web maneja la ejecución de las páginas JSP y componentes Servlet para aplicaciones JavaEE.


Otras tecnologías y lenguajes para Web

• ASP.NET

• PHP

• Perl

• Ruby

• Python



Estructura de la aplicación Web

JAVA WEB

Estructura de directorios

• WEB-INF: Este directorio contiene la información que necesita el contenedor Web para iniciar la aplicación. No se puede acceder públicamente.

• classes: Este directorio contiene a las clases Java compiladas.• lib: Contiene a las librerías adicionales que requiere el proyecto.• web.xml: Conocido como descriptor de despliegue de la

aplicación Web. Todos los proyectos Web tienen este archivo.


Descriptor web.xml

Archivo de aplicación web.

Contiene valores de configuración propios de una aplicación o módulo web.

Se registran los servlets, filters, la página de inicio, el tiempo máximo de expiración de una sesión, seguridad, entre otros.

Ubicado en el directorio WEB-INF de la aplicación web.



Servidores de aplicaciones

JAVA WEB

Características


Características

• El Servidor de Aplicaciones se encuentra compuesto por tres componentes: un “servidor de páginas Web”, un “Web Container" y un "EJB Container“.

• Dentro del “Web Container" se ejecutan exclusivamente las clásicas aplicaciones de basadas en JSP's ("Java Server Pages") y Servlets.

• Mientras el "EJB Container" es reservado para aplicaciones desarrolladas alrededor de EJB's "Enterprise Java Bean's".

• Casi todos los servidores de aplicaciones en el mercado hoy en día son conocidos como "Fully JEE Compliant", este termino implica que se cumplen todas las especificaciones JavaEE definidas.


Servidor de aplicaciones

• Cuando utiliza un servidor de aplicaciones como alguno de los siguientes ("Fully JEE Compliant"): – Oracle WebLogic– IBM WebSphere Application Server– GlassFish

, no existe una clara distinción entre el "Web Container" y "EJB Container", es decir, es posible ejecutar tanto JSP/Servlets así como EJB's, sin embargo, el ambiente se encuentra altamente integrado para que sea transparente (al menos para el programador final) la comunicación entre JSP/Servlets y EJB's.


Servidores • Open Source

– Tomcat (sólo Web container)– GlassFish– Jboss– Geronimo

• Comerciales– IBM WebSphere Application Server– Oracle WebLogic– SAP Netweaver



SERVLETS / JSP

JAVA WEB

Servlets• Un Servlet es una Clase de Java que se ejecuta en el

Web Container (llamado también contenedor de Servlets).

• La especificación de Servlet proporciona un estándar y un framework independiente de la plataforma para la comunicación entre los servlets y contenedores.

• Este framework es un conjunto de Clases e Interfaces.

• Estas Clases e Interfaces conforman el Servlet API.

• Un servlet puede manejar múltiples requerimientos de concurrencia y puede sincronizarlos.

• Los servlets pueden redireccionar los requerimientos a otros servlets.


Servlet API


Ciclo de Vida de un Servlet


Ciclo de Vida de un Servlet• Carga e inicialización del Servlet

• En forma predeterminada la clase HttpServlet inicializa el Servlet.

• Para adicionar una inicialización personalizada se debe sobreescribir el método init().

• Servicio del Servlet

• Atiende a las peticiones POST o GET de los clientes. El método service() invoca a doPost() o doGet(), según sea el caso.

• Destrucción el Servlet

• El método destroy() destruye el servlet.

• Para destruir algún recurso específico del Servlet se debe sobreescribir el método destroy().


Interface Servlet• La interface Servlet es la central abstracción del

Servlet API.

• Todos los Servlet se implementan de esta interface, en forma directa o indirecta (a través de la clase extendida HttpServlet )

• Cuando un Servlet acepta un requerimiento desde un cliente recibe 2 objetos:

• ServletRequest: Encapsula la comunicación del cliente al servidor.

• ServletResponse: Encapsula la comunicación del servidor al cliente.

• .Ing. Jonathan A. Jurado Sandoval

Interface Servlet


Interface ServletRequest• La interface ServletRequest permite al Servlet acceder

a:

• Información enviada por el cliente.

• El protocolo usado por el cliente.

• El nombre del cliente, dirección IP, navegador utilizado.

• Suministra el flujo de entrada de ServletInputStream.

• Las interfaces que se extienden de la interface ServletRequest permiten obtener más información de un protocolo específico.

• La interface HttpServletRequest contiene métodos para acceder a la información de cabecera del HTTP.


Interface HttpServletRequest• Acceso a datos del cliente :

• El método getParameter() retorna el valor de un parámetro y lo almacena como String.

• El método getParameterValues() retorna los valores de los varios parámetros (checkboxes, listas desplegables múltiples) y lo almacena en un String[].

• El método getParameterNames() provee los nombres de los parámetros y lo almacena un java.util.Enumeration.


Interface HttpServletRequest

• Método HTTP GET

• Es utilizado para recuperar un recurso.

• También para enviar información en texto plano al Servlet.

• La información enviada por URL utiliza GET:

• http://localhost/TestServlet?id=drodriguez

• Los hiperenlaces utilizan GET.

• Método HTTP POST

• Utilizado para enviar datos al Servlet (texto plano o documentos)

• Se configura en los formularios:• <form method=“post”>


Interface ServletResponse• La interface ServletResponse provee los métodos para contestar al

cliente:

• Suministra un flujo de salida ServletOutputStream y un Writer a través del cual el Servlet puede enviar datos al cliente.

• Permite al Servlet configurar el tipo MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) a enviar.

• Las interfaces que se extienden de la interface ServletResponse permiten aumentar las capacidades de un protocolo específico.

• La interface HttpServletResponse contiene métodos que permiten manipular la información de cabecera del HTTP.


Interface HttpServletResponse

• El objeto HttpServletResponse provee dos formas de enviar datos al cliente :• El método getWriter() que retorna un objeto

PrintWriter. Este objeto le permite al Servlet enviar texto plano (como HTML) al cliente.

• El método getOutputStream() que retorna un objeto ServletOutputStream. Este objeto le permite al Servlet enviar datos en binario (doc, pdf, exe, ppt, zip, entre otros) al cliente.



Formularios con Servlet

JAVA WEB


• Los objetos o componentes HTML que permiten interactuar con los usuarios son los formularios.

• Los formularios brindan al desarrollador Web diferentes componentes para poder obtener información dinámica de los usuarios.

• Para poder manejar formularios debemos conocer la estructura de las etiquetas.



<html><body>

<form action=“RecServlet" method="post">

Nombre : <input name="nom" type="text">

Apellidos:<input name="ape" type="text">

<input type="submit" value="Aceptar">

</form>

</body></html>



• Para poder recuperar los valores del formulario debemos verficar:• El destino del formulario (action=" RecServlet

")• El método de envio (method="post").• Los parámetros o variables a enviar:

• nombre (name="nom")• apellido (name="ape")



• Con la información reconocida podemos crear el Servlet.

public class RecServlet extends HttpServlet { public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException, ServletException {

String nom = request.getParameter("nom”);

String ape = request.getParameter("ape");

}



Cooperación y comunicación de Servlets

JAVA WEB

Cooperación de Servlets

• Se usa para repartir la carga de una aplicación o hacer un requerimiento de algún recurso de la aplicación.

• Para utilizar los recursos del Servidor se debe manejar dos procesos:• Obtener el objeto RequestDispatcher .• Reenviar el requerimiento del cliente o incluir

la respuesta del recurso.



• Obtener el objeto RequestDispatcher:• Se obtiene el objeto RequestDispatcher

usando el método getRequestDispatcher del objeto ServletContext.

• Reenviar el requerimiento del cliente: • Se usa el método forward del objeto

RequestDispatcher. • Si se accede antes al objeto PrintWriter o

ServletOutputStream no se podrá usar el método forward.



• Obtener el objeto RequestDispatcher:• RequestDispatcher dispatcher =

getServletContext().getRequestDispatcher(“/respuesta.jsp”);

• Reenviar el requerimiento del cliente : • dispatcher.forward(request,response);



• Incrementar la respuesta del recurso : • Usa el método include del objeto RequestDispatcher

para llamar a un servlet y usar el objeto RequestDispatcher asociado al recurso para formar parte de la respuesta al cliente.

• RequestDispatcher dispatcher = getServletContext().getRequestDispatcher(“/dentro.jsp”);

• PrintWriter out = res.getWriter(); out.println(“ANTES”);

• dispatcher.include(request,response);

• out.println(“DESPUES”);


Comunicación de Servlets



• Los servlets de una aplicación pueden compartir recursos usando alguno de los ambientes o scopes:• Context (o application)• Session• Request• Page



• Estos ambientes o scopes tienen los siguientes métodos:• setAttribute(nombre, valor)• getAttribute(nombre)• removeAttribute(nombre)



Concurrencia de Servlets

JAVA WEB


El dispatcher asigna un thread al hilo worker.



2 hilos podrían ejecutar el método service() simultáneamente.


Un contenedor creará múltiples instancias de un servlet si el servlet implementa el SingleThreadModel.


Sesiones

JAVA WEB

Session Tracking

El seguimiento de sesiones es necesario para mantener el estado entre el Servlet y el cliente que persiste en múltiples conexiones durante un tiempo determinado.

El seguimiento de sesiones se realiza de las siguientes formas:

• Cookies

• URL Rewriting

• Hidden Fields


Session Tracking

¿Cómo el servidor puede mantener una sesión con un cliente si el HTTP no proporciona ningún mecanismo de recordar al cliente?• Cuando el servidor recibe la primera petición del

cliente, el servidor inicia una sesión y le asigna un identificador único.

• El cliente debe incluir este identificador único en cada requerimiento subsiguiente. El servidor inspecciona el identificador y asocia la petición con la correspondiente sesión.


Session Tracking


Session TrackingCookies

• Consiste en almacenar ese ID de sesión en una cookie del cliente:

JSESSIONID=61C4F23524521390E70993E5120263C6

URL Rewriting

• Consiste en agregar el ID en la URL. Es utilizado cuando el soporte a cookies ha sido deshabilitado.

• <a href= "/ReportServlet;JSESSIONID=C084B32241B58114"> Reporte </a>


Session Tracking

Hidden Fields• Consiste en agregar el ID en campos ocultos

de HTML:<input type=“hidden” name=“JSESSIONID”

value=“C084B32241B58114”/>


HttpSessionEl Servlet API trae el soporte de sesiones en la interfase

javax.servlet.http.HttpSession.

El contenedor de Servlet crea un nuevo objeto HttpSession cuando inicia una sesión para un cliente.

Además de representar la sesión, este objeto actúa como un contenedor para la información relacionada a la sesión.

Normalmente, se necesitan hacer 3 acciones con una sesión HTTP:

• Recuperar la sesión asociada con la petición.

• Agregar o remover atributos de sesión.

• Cerrar o invalidar la sesión si es necesario.


HttpSessionUsualmente, un cliente no ofrece ningún indicador

de que ha terminado la sesión. En este caso, el servidor nunca sabrá si el cliente ha terminado la sesión o no.

Para ayudarnos en este trabajo, el contenedor cerrará automáticamente la sesión después de un cierto periodo de tiempo de inactividad del usuario.

Este período de tiempo es configurado en minutos en el web.xml.


HttpSessionRecuperar la sesión:

• HttpSession session = request.getSession();

Agregar un objeto a la sesión:• session.setAttribute(NOMBRE, OBJETO);

Recuperar un objeto de la sesión:• Object lista =

(Object)session.getAttribute(NOMBRE);

Invalidando una sesión:• session.invalidate();


HttpSession

Tiempo de expiración de la sesión

La configuración se realiza en el web.xml. El tiempo establecido está en MINUTOS. El valor 0 indicaría que la sesión nunca expirará.

<web-app>

<session-config>

<session-timeout>30</session-timeout>

</session-config>

</web-app>


Referencias

• Hall Marty, Brown Larry (2004). Core Servlets and JavaServer Pages.

• Hanumant Deshmukh, Jignesh Malavia y Jacquelyn Carter (2005). SCWCD Exam Study Kit - Manning.

• Sistemas cliente-servidor y procesos cooperativos – Universidad de Vigo

• Wikipedia• http://www.jtech.ua.es/j2ee/2006-2007/jee.html• http://java.sun.com/javaee/reference/


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