Arquitectura de aplicaciones Java EE con Spring Framework

1. Arquitectura y Diseño de Aplicaciones Java EE Carlos G. Gavidia Avances Tecnológicos SRL

2. Agenda Evolución de la computación distribuida Arquitectura Java EE Spring Framework Aplicaciones en capas con Spring Framework

3. Evolución de la Computación Distribuida Computación distribuida: Dividir una aplicación en partes que se ejecutan simultáneamente en computadoras diferentes Cada una de estas partes se denomina “nivel” (tier) Cada nivel brinda servicios a otras niveles cliente Cada nivel puede dividirse a su vez en “capas” (layers) La mayoría de aplicaciones posee tres capas Capa de presentación Capa de negocio Capa de acceso a datos

4. Arquitecturas de un nivel Mainframes accedidos mediante terminales Las interfaces de usuario, la lógica de negocio y la data estaban es una sola computadora Los usuarios accedían mediante terminales o consolas

5. Arquitectura de dos niveles También conocida como “cliente-servidor” Los clientes ejecutan los programas de interfaz de usuario Los servidores administran la lógica de negocio y la data Ejemplo: Aplicaciones Oracle Forms En algunos casos, la lógica de negocio estaba contenida en el cliente Clientes gruesos/gordos

6. Arquitectura de tres niveles Clientes “delgados” (Browser) El servidor maneja la presentación, la lógica de negocio y la lógica de acceso a datos La data de la aplicación se encuentra en un sistema de información empresarial (EIS) Como un DBMS La lógica de negocio es accesible de manera remota Servidor = Servidor de Aplicaciones = Middleware

7. Arquitectura de n-niveles Los servidores Web se encargan de la presentación del contenido Los servidores de aplicaciones contienen componentes de negocio accesibles remotamente

8. Arquitecturas Java EE Hacer aplicaciones de n-niveles tiene sus ventajas Mejor utilización de recursos Asignar expertos a cada nivel También tiene sus dificultades Los niveles se deben integrar eficientemente Requiere servicios: Transacciones, seguridad Administrar conexiones costosas con: DBMS Middleware orientado a mensajes El uso de API’s del servidor middleware dificulta la mantenibilidad y limita la portabilidad

9. Arquitectura J2EE En 1999, Sun Microsystems lanza la plataforma J2EE para solucionar estos problemas Basada en la edición estándar de la plataforma Java “Programa una vez, despliega y ejecuta donde quieras” Apoyada por la comunidad Open Source, IBM, Oracle, BEA, etc Actualmente, nos encontramos en Java EE 5.

10. Contenedores Java EE Los contenedores proveen un entorno de ejecución para componentes Java. También brindan los servicios de seguridad, transacciones, administración del ciclo de vida, caching, persistencia, comunicación en la red Existen dos tipos de contenedores: Contenedores Web: Almacenan componentes de presentación (JSP, Servlets) Contenedores EJB: Administran la ejecución de componentes EJB

11. Contenedores Java EE

12. Contenedores Java EE Los contenedores brindan servicios a las aplicaciones Se accede a los servicios a través de API’s Java EE: Java Transaccion API Java MessageService Java Naming and Directory Interface Java Persistence API Java Transaction API Gracias a esto se reducen los tiempos de desarrollo, y se simplifica el mantenimiento

13. El modelo MVC Propuesto por TrygveReenskaug en 1979 “Applications Programming in Smalltalk-80: How to use Model-View-Controller.” Divide a la aplicación en 3 componentes: El modeloadministra la data y aplica la lógica de negocio La vista muestra la data de la aplicación y permite al usuariointeractuar con el sistema El controladorsirve de mediador entre la vista y el modelo

14. El modelo MVC

15. Arquitectura Java EE y MVC La tecnología Servlet sirve para la construcción de componentes controlador Los controladores Servlet pueden invocar a componentes EJB del modelo La data obtenida o modificada se puede mostrar en pantalla mediante páginas JSP Podemos tener especialistas en cada tecnologías Menos riesgos, mayor productividad Los componentes de cada capa son fácilmente manipulables

16. Arquitectura Java EE y MVC

17. Capas en una Aplicación Java EE Una arquitectura multi-capas es una extensión de una arquitectura MVC En MVC: La capa de negocio contiene la capa de acceso a datos En Java EE: La capa de acceso a datos es una capa independiente Muchos orígenes de datos: DBMS, ERP’s, Mainframes La capa de negocio se centra en la lógica de negocio

18. Arquitectura y diseño de aplicaciones Java EE Aplicaciones Java EE y Spring framework

19. Spring Framework Framework open-sourcepara aplicaciones Java Ya lo puede usar .NET también Fue descrito por Rod Johnson en Expert One-on-One J2EE Design and Development el 2002

20. ¿Porqué es importante? La plataforma Java EE estandarizó las aplicaciones empresariales Pero no le dio importancia a un modelo simple de programación Construir aplicaciones de n-niveles requería demasiado esfuerzo Localizar objetos EJB mediante JNDI Manejo de Data Transfer Objects Usar EJB’s para soporte de transacciones implicaba crear una aplicacíón distribuida El API de Beans de Entidad era sumamente complejo

21. ¿Porqué Spring es importante? Los desarrolladores buscaron otras alternativas: Apache Struts: MVC mediante el API Servlet Hibernate: Persistencia mediante POJO’s con configuración mínima Spring es un frameworkmulti-nivel Se integra con los mejores frameworks de un nivel Provee un modelo de programación simple basado en POJO’s Con Spring AOP podemos implementar seguridad y transacciones Con Spring JDBC-ORM nos permite una interacción simple con la Base de Datos

22. Estructura de Spring Framework Está dividido en varios módulos independientes Provee puntos de integración con otros frameworks

23. Spring Core “Columna vertebral” de todo el framework Todos los módulos de Spring dependen de él También se le conoce como el contenedor IOC Inversión del Control (IOC) Registramos objetos en el framework El framework invoca los métodos de los objetos cuando sea necesario El control se ha invertido: Aplicación<-Framework IOC no es un concepto nuevo. Ejemplo: EJB’s

24. Spring Core También da soporte a la inyección de dependencias (DI) Cómo un objeto encuentra a los objetos que necesita Podemos lograr DI a través de IOC Estrategias DI Instanciación directa FactoryHelper Servicio de registro

25. Inyección de dependencias

26. Fábrica de Beans Implementación sofisticada del patrón factorymethod (GoF) Crea y administra los objetos de la aplicación Permite configurar las clases de la aplicación y sus dependencias en archivos XML Para acceder a un bean: Lo registramos en el archivo de configuración XML Iniciamos el contenedor IOC Obtenemos el Bean de la fábrica de beans

27. Fábrica de beans

28. Inyección por setters

29. Inyección por constructores

30. Contexto de aplicación Fábrica de beans: Pool donde los objetos son creados y administrados por archivos de configuración. Un contexto de aplicación se la fábrica de beans más algunos servicios adicionales: Archivos properties para I18N Soporte AOP: Transacciones declarativas y seguridad Para aplicaciones Web (También se puede registrar un servletlistenerpara inicializar el contexto)

31. Spring AOP Nos permite separar las funcionalidades transversales del resto de la aplicación Como el manejo de transacciones Nos permite construir aspectos personalizados y configurarlos declarativamente

32. Spring DAO Las aplicaciones Java EE utilizan el API JDBC para acceder a RDBMS Esto implica codificar: Obtención de la conexión Instanciar PreparedStatement Enviar parámetros a la sentencia SQL Ejecutar el PreparedStatement Obtener la información del ResultSet y poblar DTO’s Liberar los recursos utilizados Con Spring JDBC/DAO se remueve el código común y lo coloca en templates. Implementando el patrón templatemethod Agregamos el código personalizado a templatespre-establecidos Spring se encarga de liberar los recursos de base de datos

33. Spring ORM Persistencia para objetos POJO en RDBMS Extensión de Spring DAO Se integra con los principales productos ORM Hibernate JPA TopLink IBatis

34. Web MVC Basado en el patrón arquitectónico MVC Integrado con el API Servlet Soporta diversas tecnologías de vista: JSP Velocity Adobe Flex Si no se desea trabajar con Spring MVC, se puede optar por: Struts JSF

35. Aplicación en capas con Spring Presentación: Spring MVC permite implementar el controlador Provee una capa de administración de vistas Lógica de negocio Los componentes de negocio son clases Java planas Sin depender de un framework específico Ejecutan lógica de negocio y manipulan data mediante los componente de la capa de integración Con Spring AOP se puede manejar transacciones, seguridad y auditoría Se pueden exponer los objetos de negocio mediante servicios web Integración Interactúa con el RDBMS mediante el API JDBC a través de objetos DAO Nos podemos apoyar en Spring DAO y/o Spring ORM También puede interactuar con ERP’s, mainframes o sistemas CRM

36. Arquitectura de aplicaciones con Spring

37. Bibliografía Pro Java™ EE Spring Patterns: Best Practices and Design Strategies Implementing Java EE Patterns with the Spring Framework De DhrubojyotiKayal