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Erfolgreiche Erfolgreiche Anwendungsentwicklung Anwendungsentwicklung mit J2EE mit J2EE TM TM Aus der Praxis Aus der Praxis für die Praxis für die Praxis DOAG Regionaltreffen Nürnberg/Franken DOAG Regionaltreffen Nürnberg/Franken Nürnberg, 01.07.2003 Nürnberg, 01.07.2003 Alexander Benker Senior IT Architect Xavo AG Enterprise IT Solutions Meistersingerstrasse 2 95444 Bayreuth e-mail: [email protected] Tel. +49 (0)921 787779-0 Web: www.xavo.de

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Erfolgreiche Erfolgreiche Anwendungsentwicklung Anwendungsentwicklung

mit J2EEmit J2EETMTM

Aus der Praxis Aus der Praxis –– für die Praxisfür die Praxis

DOAG Regionaltreffen Nürnberg/FrankenDOAG Regionaltreffen Nürnberg/FrankenNürnberg, 01.07.2003Nürnberg, 01.07.2003

Alexander BenkerSenior IT ArchitectXavo AGEnterprise IT SolutionsMeistersingerstrasse 295444 Bayreuthe-mail: [email protected]. +49 (0)921 787779-0Web: www.xavo.de

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Erfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEErfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEAus der Praxis für die PraxisAus der Praxis für die Praxis

• Xavo AG

• Serviceorientierte, komponentenbasierte Architektur

• Modellierung

• Design Patterns

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Xavo AGXavo AGDas UnternehmenDas Unternehmen

• Gegründet: Januar 2001

• Kernkompetenzen: IT-Produkte und IT-Dienstleistungen für Industrie und Logistik

• Basistechnologien: J2EE, PL/SQL, XML

• Kunden: British American TobaccoDeutsche TelekomDeutsche PostBayerische Sparkassenu.a.

• Partnerschaften: Swisslog AG (Logistik)Siemens AG (Industrie)SQL GmbH (Datenbanken)Oracle (Technologie)

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Xavo AGXavo AGDie KernkompetenzenDie Kernkompetenzen

• Prozess- und Lösungserfahrung in Industrie & Logistik– Produktentwicklung, Engineering, Fertigungssteuerung, Qualitätssicherung,

Betriebsdatenerfassung etc.– Lagerverwaltung, Materialflusssteuerung, Tracking & Tracing, Produktintegrität

etc.

• Professionelle IT-Dienstleistungen– Geschäftsprozessanalyse, Consulting, Projektmanagement– Datenbanken, Applikationserver, Programmierung, Systemintegration

• Innovative Lösungen & Produkte– XavoManufacturing, XavoLogistics, XavoBusiness, XavoWorkgroup– TransConnectSAP

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Xavo AGXavo AGDie ITDie IT--TechnologienTechnologien

• Relationale Datenbanken– Oracle, Sybase, Microsoft SQL, DB2

• Applikationsserver– Oracle AS, JBoss, BEA Weblogic, IBM Websphere

• Technologien– J2EE, EJB, XML, .NET, ASP, PHP

• Programmiersprachen– Java, PL/SQL, Powerbuilder, Delphi, Visual Basic, Oracle Forms

• Tools– Rational, Crystal Reports, CAST

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Xavo AGXavo AGDie ProduktphilosophieDie Produktphilosophie

Kompetent in GeschäftsprozessenIndustrie/Logistik/Betriebsführung

XavoBaustein

XavoBaustein

XavoBaustein

Kompetenz in ITBeratung/Projekte/Technologien

XYZBaustein

Der Xavo Softwarekatalog

entwickeln Software-BausteineDie Software-Lieferanten

ABCBaustein

wählen die benötigten Software-Bausteine (Funktionalitäten) aus,um ihre bestehenden Anwendungen (Prozesse) zu optimieren

Die Kunden

LegacyAnwendungen

LegacyDaten

LegacyProzesse

XavoBaustein

ABCBaustein

XavoBaustein

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Xavo AGXavo AGAuszug realisierter J2EE Auszug realisierter J2EE -- ProjekteProjekte

• XavoBusiness– ToDo-Liste– Sitzungsmanagement– Customer/Supplier/Partner Management– Customer Relationship Management– Knowledge Container– ...

• Kundenprojekte– Unternehmensportal für die Industrie– Internationales Reporting Qualitätskennzahlen– Document Builder – Presentation Builder– Tracking and Tracing– Diverse Informationssysteme für Sparkassen– ...

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Erfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEErfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEAus der Praxis für die PraxisAus der Praxis für die Praxis

• Xavo AG

• Serviceorientierte, komponentenbasierte Architektur

• Modellierung

• Design Patterns

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Aspects of Enterprise IT SystemsAspects of Enterprise IT Systems

IT ApplicationsEnterprise, department specific, user group specific

IT ArchitectureBuilding Materials, Models & Services, Design Pattern

IT InfrastructureActive Network, Passive Network, IT Centres, Telecommunication etc.

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Aspects of Enterprise IT SystemsAspects of Enterprise IT Systems

IT ApplicationsEnterprise, department specific, user group specific

IT ArchitectureBuilding Materials, Models & Services, Design Pattern

IT InfrastructureActive Network, Passive Network, IT Centres, Telecommunication etc.

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ServiceService--Oriented Architecture (SOA)Oriented Architecture (SOA)

• Design software systems, that they provide services to either end-user or other services through published and discoverable interfaces.

• Allow application developers to browse collections of services, select those of interest, and assemble them to create the desired functionality.

• Use modular components to implement services.

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Architectural LayersArchitectural Layers

Applications are build using services provided by components

Picture: IBM

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Architectural LayersArchitectural Layers

Applications are build using services provided by components

Picture: IBM

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Principle: Design Your Services Encapsulated!Principle: Design Your Services Encapsulated!

Picture: Microsoft

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Principle: Structure Your Services!Principle: Structure Your Services!

Pictures: Microsoft

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Principle: Continuous Usage of Services! Principle: Continuous Usage of Services!

Picture: Microsoft

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Principle: Services have different needs!Principle: Services have different needs!

Services Components Objects

Loosely coupled Tightly coupled

Document oriented Object oriented

Process centric Data centric

Asynchronous Synchronous

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Principle: Define abstract Business Services!Principle: Define abstract Business Services!

Service Interface

Client

Application, Service, ...

«use»

Service Implementation 1

Service Implementation 2

Service Locator

«use»

lookup

DataEntry()

Manual Input

Automatic Input

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Prinzipielle Service Hierarchie bei der Xavo AGPrinzipielle Service Hierarchie bei der Xavo AG

Application

Application Delegate

Business Component Business Component

Component Component Component

Master Data Master Data Master Data Master Data

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Komponenten Fertigungsleitstand (Auszug)Komponenten Fertigungsleitstand (Auszug)Production Control Center

Production Control Center Web

Production Control Center EJB

Work Order Execution

Work Order

Work Order Scheduling

Bill Of Material

ERP Connector

Material

XavoLogistics

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Principle: Create Components/Services able to integrate Principle: Create Components/Services able to integrate into different IT Environmentsinto different IT Environments

Framework(Xavo, Oracle, Siemens, …)

Best of breed components, providing business functionality are integrated by a framework,

providing standard technical functions.

Box Size: number of functionalitiesBox Colour: vendor of component

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Erfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEErfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEAus der Praxis für die PraxisAus der Praxis für die Praxis

• Xavo AG

• Serviceorientierte, komponentenbasierte Architektur

• Modellierung

• Design Patterns

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IT IT Modellierung bei Modellierung bei XavoXavo

IT System

Unit 2Unit 1

Unit 3 Unit 4

ProjectContext

Business ProcessModel

Production OrderMaterial NumberQuantity...

DataModel

Integration Model

XavoEnterprise

EAIBroker

ApplicationArchitecture

Available Services

3rdParty

TechnicalInfrastructure

Enterprise ModelArchitecture Overview

Business ProcessesProceduresOperations

Roles

Logical Data Model(Data Object Definitions, ER)

Physical Data Model

Available ServicesApplication Building

ERP IntegrationEAI Broker

Web Services

NetworkServer

Data Centre

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Standard Standard DiagrammDiagramm--Typen bei Typen bei XavoXavoProject Context

ContextDiagrams

NavigationDiagrams

BusinessProcessModel

UML ActivityDiagrams

UML StatechartDiagrams

UML Use CaseDiagrams

UML CollaborationDiagrams

ApplicationArchitecture

UML SequenceDiagrams

UML ComponentDiagrams

Application TreeDiagrams

UML DeploymentDiagrams

Data Model

UML ClassDiagrams

UML PackageDiagrams

UML ObjectDiagrams

IntegrationModel

EAI BrokerDiagrams

IntegrationArchitecture

TechnicalInfrastructure

TechnicalArchitecture

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Softwareentwicklungszyklus bei XavoSoftwareentwicklungszyklus bei Xavo

Picture: Rational

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Aufgaben und ihre Verteilung bei XavoAufgaben und ihre Verteilung bei Xavo

Picture: Rational

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Modellierungsphasen bei XavoModellierungsphasen bei Xavo

Business Process Modelling

Business

Architect

Developer

Analysis & Design

Implementation

Picture: antipatterns.com

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Hauptaufgaben der Modellierungsphasen bei XavoHauptaufgaben der Modellierungsphasen bei Xavo

• Business Modelling– Geschäftsprozesse– Geschäftsobjekte

• Analysis and Design– Transformation der Business Process Modellierung in eine Systemarchitektur

• Implementation– Programmierung

Pictures: Rational

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Schwerpunkte der Modellierungsphasen bei XavoSchwerpunkte der Modellierungsphasen bei Xavo

• Business Process Modelling– Use Case diagrams– Activity diagrams– Statechart diagrams– Class diagrams

• Analysis and Design– All diagrams

• Implementation– Class diagrams– Sequence diagrams

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Beispiel Beispiel XavoLogisticsXavoLogistics: Business : Business Process ModellingProcess Modelling

Warehouse 1___________

Supplier A

Warehouse 2___________

Supplier B

WorkerWarehouse 1

Administration Logistic

Production Planning

Quality Assurance

WorkerWarehouse 2

XavoLogisticsCockpit

- Inventory Management- Receiving- Shipping- Replenishment- Cycle Count...

- Inventory Management- Receiving- Shipping- Replenishment- Cycle Count...

Special Functions like- Inventory Reports- Status Change- Stock Adjustments...

Production Manager

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map Parameters for external operation

call external operation

throw Exception

map external result to XavoLogistics result

return result

Connector Principle

[operation supported]

[operation not supported]

Beispiel Beispiel XavoLogisticsXavoLogistics: Analyse und Design: Analyse und Design

XavoLogistics Warehouse Management Application

XavoLogistics Warehouse Management EJB

XavoLogistics Warehouse Management Web

XavoLogistics Warehouse Management Applet

XavoLogistics

Witron WM

Witron WM Connector

Swisslog WM

Swisslog WM Connector

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Beispiel Beispiel XavoLogisticsXavoLogistics: Implementierung: Implementierung

«EJBRemoteInterface»SwisslogWMRem

+ «EJBBusinessMethod» getBinStatusReport ( )+ «EJBBusinessMethod» getInventory ( )+ «EJBBusinessMethod» updateInvStatus ( )+ «EJBBusinessMethod» getInvStatus ( )

«EJBImplementation»SwisslogWMEJB

- sessionContext : SessionContext = null

+ ejbActivate ( )+ ejbPassivate ( )+ ejbRemove ( )+ setSessionContext ( )+ «EJBBusinessMethod» getBinStatusReport ( )+ «EJBBusinessMethod» getInventory ( )+ «EJBBusinessMethod» updateInvStatus ( )+ «EJBBusinessMethod» getInvStatus ( )+ «EJBCreateMethod» ejbCreate ( )- getDataSourceName ( )

«EJBSessionHomeInterface»SwisslogWMHome

...

«EJBSessionBean»SwisslogWMEJBean

«EJBRealizeRemote»«abstraction»

«EJBRealizeHome»«abstraction»

«reside»

«reside»

«reside»

Client ServiceLocator : ServiceLocator service : Class

2 : getWMServices ( )

1 : getInstance ( )

3 : getEnvEntry ( name )

4 : forName ( className )

5 : newInstance ( )

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Beispiel Beispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Business : Business Process ModellingProcess Modelling

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BeispielBeispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Business: Business Process ModellingProcess Modelling

Work Order Scheduling

Work Order Change Over

Work Order Execution

: Work Order[Open]

: Work Order[Released]

: Work Order[Active]

: Work Order[Finished]

: Module[No Operation (No Order)]

: Module[Change Over]

: Module[Running]

: Module[Running Out]

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BeispielBeispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Business: Business Process ModellingProcess Modelling

Supplying Materials Set-Up EquipmentActivate DataCollection

Check Change Over Correctness

/ Incorrect

Set-Up Parameter

Execute WO Packet

Ausschnitt: Work Order Execution

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BeispielBeispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Business: Business Process ModellingProcess Modelling

Open

/ Create

Released

/ Release

Active

/ Activate,Initiate Module Brand Change

Finished

/ Finish,Initiate Module Running Out (Optional)

Cancelled

/ Cancel,Initiate Module Running Out

/ Cancel,Initiate Module Running Out

Work Order Status

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BeispielBeispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Analyse und Design: Analyse und DesignProduction Control Center

Production Control Center Web

Production Control Center EJB

Work Order Execution

Work Order

Work Order Scheduling

Bill Of Material

ERP Connector

Material

XavoLogistics

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Beispiel Beispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Analyse und Design: Analyse und Design

show actual WorkOrders download WorkOrders from ERP

show WorkOrder Bill Of Material

check Product Integrity for Bill Of Material

change Stati of WorkOrders

upload WorkOrders to ERP

show the Bill Of Material for a specific WorkOrder and check material IDswhen all materials are checked change status of WorkOrder to released

«access»

«access»

«access»

«access»

check available stock

«access»

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BeispielBeispiel XavoManufacturingXavoManufacturing: Implementierung: Implementierung

«EJBRemoteInterface»WorkOrderExecution

«EJBImplementation»WorkOrderExecutionBean

- sessionContext : javax.ejb.SessionContext

+ WorkOrderExecutionBean ( )+ ejbActivate ( )+ ejbPassivate ( )+ ejbRemove ( )+ «EJBCreateMethod» ejbCreate ( )+ setSessionContext ( )

«EJBRealizeRemote»«abstraction»

«EJBSessionHomeInterface»WorkOrderExecutionHome

+ «EJBCreateMethod» create ( )

«EJBRealizeHome»«abstraction»

«EJBSessionBean»WorkOrderExecutionEJB «reside»

«reside»

«reside»

Client ServiceLocator : ServiceLocator service : Class

2 : \getXMService()\

1 : getInstance ( )

3 : getEnvEntry ( name )

4 : forName ( className )

5 : newInstance ( )

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Erfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEErfolgreiche Anwendungsentwicklung mit J2EEAus der Praxis für die PraxisAus der Praxis für die Praxis

• Xavo AG

• Serviceorientierte, komponentenbasierte Architektur

• Modellierung

• Design Patterns

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Design Patterns (Entwurfsmuster)Design Patterns (Entwurfsmuster)

• “Ein Entwurfsmuster beschreibt eine bewährte Lösung für ein wiederholt auftretendes Entwurfsproblem, mit besonderem Schwerpunkt auf den Kontext und die Kräfte, die das Problem umgeben, sowie die Konsequenzen und die Auswirkungen der Lösung.” 1

• Gründe für den Einsatz von Entwurfsmustern– Sie sind bewährt. Man nutzt die Erfahrung, das Wissen und die Einblicke von

Entwicklern, die in ihrer eigenen Arbeit diese Entwurfsmuster erfolgreich eingesetzt haben.

– Sie sind wieder verwendbar. Wenn ein Problem erneut auftritt, muss man keine neue Lösung erfinden; man folgt dem Entwurfsmuster und passt es entsprechend den Notwendigkeiten an.

– Sie sind aussagekräftig. Entwurfsmuster bieten ein allgemein gebräuchliches Vokabular für Lösungen, mit denen man große Lösungen kurz und bündig ausdrücken kann.

Literatur– „Core J2EE Patterns – Best Practices and Design Strategies“

Deepak Alur, John Crupi, Dan Malks– „Design Patterns“

Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides1 http://java.sun.com/blueprints/patterns/j2ee_patterns/index.html

Inoffizielle eigene Übersetzung

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Some PatternsSome Patterns

Process stream of dataPipes and Filters

Event notification on state changeObserver

Add services transparentlyInterceptor

Interchangeable behaviourStrategy

Runtime link/unlinkComponent Configurator

Unified higher-level interface to subsystemFaçade

Representative with identical interfaceProxy

Enhances object without changing interfaceWrapper

Encapsulates communication mechanismForwarder – Receiver

Middleman decouples remote service interactions

Broker

Chain of request handlersChain of Responsibility

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Some J2EE PatternsSome J2EE Patterns

Data Access ObjectService ActivatorWeb Service BrokerDomain Store

Integration Tier

Intercepting FilterFront ControllerContext ObjectView HelperComposite ViewService To WorkerDispatcher View

Presentation Tier

Business DelegateValue Object / Tranfer ObjectValue Object / Transfer Object Assembler Session FacadeApplication ServiceComposite EntityValue List HandlerService Locator

Business Tier

Pattern NameTier

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AntiPatternsAntiPatterns

• AntiPatterns are Negative Solutions that present more problems than they address

• AntiPatterns are a natural extension to design patterns

• AntiPatterns bridge the gap between architectural concepts and real-world implementations

• Understanding AntiPatterns provides the knowledge to prevent or recover from them

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Some Some AntiPatternsAntiPatterns

Ambiguous ViewpointDead EndFire DrillFunctional DecompositionLava FlowWalking Through a Mine Field

Development

Analysis ParalysisDeath by PlanningIrrational ManagementSmoke and MirrorsViewgraph Engineering

Management

Architecture by Implication(Autogenerated) StovepipeCover Your AssetsIntellectual ViolenceSwiss Army KnifeVendor Lock InWolf Ticket

Architecture

AntiPattern NameLevel

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Alexander BenkerSenior IT ArchitectXavo AGEnterprise IT SolutionsMeistersingerstrasse 295444 Bayreuthe-mail: [email protected]. +49 (0)921 787779-0Web: www.xavo.de

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GlossaryGlossary

• MDA – Model Driven Architecture• OOA – Objektorientierte Analyse• OOD – Objektorientiertes Design• RUP – Rational Unified Process• Service — A logical entity; the contract defined by one or more

published interfaces.• Service provider — The software entity that implements a service

specification.• Service requestor — The software entity that calls a service provider.

Traditionally, this is termed a “client”; however, a service requestor can be an end-user application or another service.

• Service locator — A specific kind of service provider that acts as a registry and allows for the lookup of service provider interfaces and service locations.

• Service broker — A specific kind of service provider that can pass on service requests to one or more additional service providers.

• UML – Unified Modelling Language

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Quellen und weiteres Informationsmaterial Quellen und weiteres Informationsmaterial

• http://www.xavo.de• http://java.sun.com/blueprints• http://msdn.microsoft.com/architecture• http://www.omg.org

Website der Object Management Group (UML, MDA, ...)

• http://www.rational.com Diverse Whitepaper bezüglich UML, Architektur und Applikationsentwicklung

• http://www.antipatterns.com• „Core J2EE Patterns – Best Practices and Design

Strategies“ (Deepak Alur, John Crupi, Dan Malks)

• „Design Patterns“(Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides)

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DOAG Regionalgruppe Nürnberg/Franken – 01.07.2003© Xavo AG 2003 Folie 50

ControllerController-- and Contributorand Contributor--ServicesServices

• Controller– Stateful– Orchestration of other Services– Responsible for

• Business Process• Business Process State

• Contributor– Stateless– Example: Connectors to legacy systems– Responsible for

• Business Logic• Business Data

Source: IONA.com

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Frameworks & PlatformsFrameworks & Platforms: Advantages: AdvantagesWithout Framework & Platform

Project Lifetime

Func

tiona

lVa

lue

Project Goes Live

With Framework & Platform

Project Lifetime

Func

tiona

lVa

lue

Shorten Project Development

Extend Project‘sCompetitive Lifetime

Increase ValueThrough Lifetime

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Frameworks & Platforms: BUT First Projects take longerFrameworks & Platforms: BUT First Projects take longerWithout Framework & Platform

Project Development

With Framework & Platform (First Projects)

Project Duration

Project Goes Live

Project Analysis

Commis-sioning

2M 5M 1M

Services Development

Project Duration

Project Goes Live

Project Analysis

Commis-sioning

2M 4M 1M

Project Development

ServicesAnalysis

1M 2M

With Framework & Platform (Further Projects)

Project Duration

Project Goes Live

Project Analysis

Commis-sioning

2M 1M

Project Development

2M

ServiceExtens.

1M

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Granularität Granularität von Servicesvon Services

Picture: IBM

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Design PatternsDesign PatternsData Access Sequence DiagramData Access Sequence Diagram

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Design PatternsDesign PatternsBusiness Business DelegateDelegate

• Reduziert die Kopplung von Präsentation und Logik

• Wandelt technische Fehler in Geschäftsfehler um

• Einfache, einheitliche Schnittstellen für den Client

• Caching

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Design Patterns Design Patterns Service Service LocatorLocator

• Abstrahiert Komplexität der Aufsuchen- und Kreierungs-Prozesse

• Einheitlicher Zugriff für Clients• Leicht erweiterbar, ohne bestehende

Clients ändern zu müssen• Konzentration der Netzwerk-Zugriffe• Caching

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Design Patterns Design Patterns DataData Access Access ObjectObject

• Transparente Datenquellen für Business-Objekte

• Erleichtert Migration• Reduzierung des Codes in Business-

Objekten• Konzentrierung des Datenzugriffs

auf eine Anwendungsschicht

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Design Patterns Design Patterns Value ObjectValue Object

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Integration ServicesIntegration ServicesXMLXML--basiertes Beispielbasiertes Beispiel

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The manifesto of J2EE developersThe manifesto of J2EE developers

• We believe in choice

• We believe in heterogeneous systems

• We believe in competition

• We believe in open standards

• We believe in platform neutrality

• We believe in the community process