Curso de Engenharia de Computação DESENVOLVIMENTO DE...
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i Curso de Engenharia de Computação DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS UTILIZANDO JAVA DESIGN PATTERNS: STRUTS, HIBERNATE, DAO E JSTL. William Patatas Soares Itatiba – São Paulo – Brasil Dezembro de 2006
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Curso de Engenharia de Computação
DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS UTILIZANDO JAVA
DESIGN PATTERNS: STRUTS, HIBERNATE, DAO E JSTL.
William Patatas Soares
Itatiba – São Paulo – Brasil
Dezembro de 2006
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Curso de Engenharia de Computação
DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS UTILIZANDO JAVA
DESIGN PATTERNS: STRUTS, HIBERNATE, DAO E JSTL.
William Patatas Soares
Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Conclusão de Curso, do Curso de Engenharia de Computação da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Dr. André Leon S. Gradvohl, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Orientador: Prof. Dr. André Leon S. Gradvohl
Itatiba – São Paulo – Brasil
Dezembro de 2006
iii
Desenvolvimento de sistemas utilizando Java Design Patterns:
Struts, Hibernate, DAO e JSTL.
William Patatas Soares
Monografia defendida e aprovada em 12 de dezembro de 2006 pela Banca
Examinadora assim constituída:
Prof . André Leon S. Gradvohl
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
Prof Beto Wenzel
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
Prof Maurício Fabbri
USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP.
iv
A mente que se abre a uma nova idéia jamais
voltará ao seu tamanho original.
(Albert Einstein)
v
A meus pais Aguiar e Benilde, sem os quais não
chegaria até aqui.
A minha noiva Meire, que ensinou-me a fé e o
amor.
Sou eternamente grato a todos.
vi
Agradecimentos
Agradeço primeiramente ao Professor André, meu orientador, que acreditou em mim e
incentivou-me para a conclusão deste trabalho, face aos inúmeros percalços do trajeto.
Agradeço também ao Professor Alencar, um companheiro de percurso e de discussões
profícuas, dentro e fora do contexto deste trabalho, agraciando-me incontáveis vezes com sua
paciência, conhecimento e amizade.
Eu agradeço fraternalmente a todos.
vii
Sumário
Lista de Siglas...................................................................................................................... ix
Lista de Figuras.................................................................................................................... x
Resumo ................................................................................................................................ xi
Abstract ............................................................................................................................... xi
1 Introdução ..................................................................................................................... 1 1.1 Visão geral................................................................................................................ 1
2 Projeto............................................................................................................................ 4 2.1 Aplicações web multicamadas................................................................................... 4 2.2 Padrões de Projeto..................................................................................................... 5
3 Padrão de projeto Model-View-Controller................................................................... 7 3.1 Visão geral................................................................................................................ 7 3.2 Modelo da arquitetura ............................................................................................... 7 3.3 Seqüência de funcionamento ..................................................................................... 8 3.4 Framework Struts...................................................................................................... 9
3.4.1 Modelo da arquitetura......................................................................................... 9 3.4.2 Fluxo de uma aplicação Struts .......................................................................... 10
4 Padrão de projeto hibernate ....................................................................................... 12 4.1 Visão geral.............................................................................................................. 12 4.2 Recursos ................................................................................................................. 12 4.3 Modelo da arquitetura ............................................................................................. 14
5 Padrão de projeto DAO............................................................................................... 16 5.1 Visão geral.............................................................................................................. 16 5.2 Recursos ................................................................................................................. 16
6 Padrão de projeto jstl (jsp standard tag library) ....................................................... 17 6.1 Visão geral.............................................................................................................. 17 6.2 Recursos ................................................................................................................. 17
7 Desenvolvimento da aplicação .................................................................................... 18 7.1 Criar os módulos do sistema.................................................................................... 19
7.1.1 Camada de visão............................................................................................... 20 7.1.2 Camada de controle .......................................................................................... 20 7.1.3 Camada de modelo ........................................................................................... 21
8 Conclusão..................................................................................................................... 23 8.1 Contribuições.......................................................................................................... 23
viii
8.2 Extensões................................................................................................................ 23
Apêndice 1 – Arquivo index.jsp......................................................................................... 24
Apêndice 2 – Arquivo failure.jsp....................................................................................... 26
Apêndice 3 – Arquivo SearchForm.java ........................................................................... 27
Apêndice 4 – Arquivo SearchAction.java ......................................................................... 29
Apêndice 5 – Arquivo struts-config.xml............................................................................ 33
Apêndice 6 – Arquivo PhoneToolDAO.java ..................................................................... 34
Apêndice 7 – Arquivo PhoneToolDTO.java ..................................................................... 35
Apêndice 8 – Arquivo PhoneTool.hbm.xml ...................................................................... 37
Referências Bibliográficas ................................................................................................. 38
ix
Lista de Siglas
DAO Data Access Object
DTO Data Transfer Object
EIS Enterprise Information System
EJB Enterprise Java Bean
HQL Hibernate Query Language
J2EE Java 2 Enterprise Edition
JDBC Java Database Conectivity
JSP Java Server Pages
JSTL JSP Standard Tag Library
LGPL Lesser General Public License
MVC Model-View-Controller
RMI Remote Method Invocation
XML eXtensible Markup Language
x
Lista de Figuras
FIGURA 1-1: AMBIENTE J2EE TÍPICO ....................................................................................... 2
FIGURA 2-1: CENÁRIOS DE APLICAÇÕES J2EE.......................................................................... 5
FIGURA 3-1: MODELO DA ARQUITETURA MVC........................................................................ 8
FIGURA 3-2: SEQÜÊNCIA DE FUNCIONAMENTO DO MVC .......................................................... 8
FIGURA 3-3: MODELO STRUTS DA IMPLEMENTAÇÃO MVC..................................................... 10
FIGURA 4-1: APLICAÇÃO STANDALONE ................................................................................. 13
FIGURA 4-2: APLICAÇÃO WEB .............................................................................................. 13
FIGURA 4-3: COMPONENTES DO HIBERNATE .......................................................................... 14
FIGURA 7-1: CASO DE USO DA APLICAÇÃO ............................................................................. 18
FIGURA 7-2: DIAGRAMA DE SEQÜÊNCIA DA APLICAÇÃO ......................................................... 19
xi
Resumo
As aplicações Java para ambientes web estão sendo cada vez mais utilizadas em
ambientes corporativos. Desenvolvedores têm menos tempo e menos recursos do que
necessitam. Sendo assim, é comum equipes com vários desenvolvedores trabalhando em
equipe.
Esta monografia mostra quatro padrões de projeto que se tornaram ferramentas muito
úteis para os desenvolvedores considerando o cenário descrito acima.
PALAVRAS-CHAVE: padrões de projeto, aplicação web.
Abstract
The Java applications for web environment have been used frequently on corporate
environments. Developers have less time and resources than they need, so there is usually a
team with many developers working together.
This monograph shows four design patterns that became very useful for developers
considering the situation described above.
KEY WORDS: design patterns, web application.
1
1 INTRODUÇÃO
1.1 Visão geral
Aplicações empresariais são complexas, isto é um fato. Diariamente desenvolvedores,
arquitetos, gerentes de projeto e usuários são forçados a lidar com estruturas de dados
complexas, alterações em regras de negócio, mudanças de necessidades dos usuários e novas
tecnologias. Naturalmente, os desenvolvedores geralmente têm menos tempo e menos
recursos do que precisariam (ou gostariam) para enfrentar tudo isso.
A plataforma Java 2 Enterprise Edition (J2EE) surgiu com o objetivo de padronizar e
simplificar a criação de aplicações empresariais. Para isso, propõe um modelo onde
componentes J2EE (páginas JSP1, Servlets2, EJB's3, etc) escritos pelos usuários da plataforma,
podem fazer uso de serviços providos por esta, os quais simplificam sua implementação e
possibilitam maior foco no negócio.
Um diferencial significativo na arquitetura proposta para a plataforma J2EE foi a
iniciativa de enfatizar a utilização de design patterns (ou padrões de projeto, em português).
Tais padrões trazem inúmeras vantagens na modelagem e implementação de um software [9]:
• possibilidade de projetar soluções mais rapidamente e com qualidade já que os
padrões são soluções comprovadamente eficientes para problemas já conhecidos;
• visam principalmente flexibilidade, organização e reaproveitamento de código, o que
resulta em maior produtividade, qualidade e facilidade de manutenção das aplicações assim
desenvolvidas.
1 Java Server Pages (JSP) consiste em uma tecnologia baseada em java utilizada no desenvolvimento de
aplicações para web. 2 Objetos Java que recebem requisições http e geram respostas baseadas nessas requisições. 3 Enterprise Java Bean (EJB) é um componente de software que estende as funcionalidades de um servidor
permitindo encapsular lógica de negócio e dados específicos de uma aplicação.
2
Os principais serviços disponibilizados pela plataforma J2EE destinam-se a suprir as
necessidades de aplicações empresariais distribuídas, isto é, aquelas que necessitam da
flexibilidade de disponibilizar acesso à sua lógica de negócio e dados para diferentes tipos de
dispositivos clientes (navegadores, dispositivos móveis, aplicações desktop, entre outros) e
para outras aplicações residentes na mesma empresa ou fora desta. A Figura 1-1 ilustra um
ambiente J2EE típico [6].
Figura 1-1: Ambiente J2EE típico
A organização dos capítulos posteriores é a seguinte:
• O Capítulo 2 descreve uma introdução do projeto tema deste trabalho, de
aplicações multicamadas e de padrões de projeto;
• O Capítulo 3 explica sobre o padrão de projeto MVC (Model View Contoller)
e como ele ajuda no desenvolvimento modular de um sistema multicamadas,
focando principalmente no padrão Struts que implementa o MVC;
• O Capítulo 4 explica sobre o padrão de projeto Hibernate que permite um
mapeamento objeto-relacional do banco de dados para o sistema;
• O Capítulo 5 aborda o padrão DAO (Data Access Object), que junto com o
Hibernate auxilia na parte de persistência do desenvolvimento do sistema;
3
• O Capítulo 6 descreve o padrão JSTL, biblioteca de tags que auxiliam no
desenvolvimento de paginas web, poupando esforço e tempo do
desenvolvedor.
• O Capítulo 7 descreve o desenvolvimento de um sistema web integrando as
aplicações dos padrões descritos;
• O Capítulo 8 finaliza com conclusões após o desenvolvimento de um sistema
web utilizando as ferramentas abordadas e possíveis contribuições para futuros
trabalhos.
4
2 PROJETO
Neste projeto será implementada uma aplicação web na qual serão utilizados quatro
padrões de projeto para demonstrar sua eficiência no seu desenvolvimento e para mostrar um
sistema bem estruturado onde, apesar de ser uma aplicação relativamente pequena, sua
estrutura pode ser aplicada também em sistemas de grande porte.
2.1 Aplicações web multicamadas
Aplicações distribuídas são comumente compostas de uma camada cliente, que
implementa a interface com o usuário, uma ou mais camadas intermediárias, que processam a
lógica do negócio e provêem serviços à camada cliente, e outra, chamada de Enterprise
Information System (EIS), formada por sistemas legados e bancos de dados. A infra-estrutura
oferecida pela J2EE possibilita que estas camadas, possivelmente localizadas em máquinas
diferentes, possam se comunicar remotamente e juntas comporem uma aplicação.
Um componente criado numa aplicação J2EE deve ser instalado no container
apropriado. Um container é um ambiente de execução padronizado que provê serviços
específicos a um componente. Assim, um componente pode esperar que em qualquer
plataforma J2EE implementada por qualquer fornecedor estes serviços estejam disponíveis.
Um web container destina-se a processar componentes web como servlets, JSP's,
HTML's e Java Beans. Estes são suficientes para criar aplicações completas que não
necessitam ser acessadas por diferentes tipos de cliente nem tampouco tornar seus dados e
lógica distribuídos. Já um EJB container destina-se a prover a infra-estrutura necessária para a
execução de componentes de negócio distribuídos. Tal componente pode ser acessado de
maneiras diferentes, por exemplo, através de Remote Method Invocation (RMI), o que
possibilita que este seja utilizado por qualquer tecnologia que provê suporte a um dos padrões
de comunicação e que seja localizado virtualmente a partir de qualquer rede TCP/IP.
5
A plataforma J2EE permite uma arquitetura flexível sendo que tanto o web container
quanto o EJB container são opcionais. Alguns cenários possíveis podem ser observados na
Figura 2-1 [11].
Figura 2-1: Cenários de aplicações J2EE
2.2 Padrões de Projeto
A correta utilização de arquiteturas e padrões de projeto no desenvolvimento de
softwares representa um importante ideal a ser alcançado por qualquer equipe que pretende
produzir aplicações computacionais profissionais. Não basta aprender uma tecnologia, é
necessário também conseguir projetar soluções com esta tecnologia. A definição de uma
arquitetura, por exemplo, permite que tenhamos uma visão completa da aplicação, de quais
são seus principais componentes, o objetivo de cada um deles e a maneira como se relacionam
a fim de desempenharem suas funções. Quando utilizamos padrões, estamos levando em
conta experiências de outros projetos de desenvolvimento, aumentando assim as chances de
chegarmos a uma solução correta pois erros passados poderão ser evitados.
Em aplicações sob a plataforma J2EE não é diferente. Em geral estamos tão atolados no
processo de compreensão dos serviços da plataforma, de suas APIs (Application Program
Interface) e do negócio a ser resolvido que não dedicamos o tempo necessário para aprender a
projetar soluções com a tecnologia. Segundo Grady Booch [12], “existe um buraco semântico
entre as abstrações e serviços que a plataforma J2EE oferece e a aplicação final que será
6
produzida com esta e os padrões de projeto representam soluções que aparecem repetidamente
para preencher este buraco”.
Um padrão provê uma solução para um problema comum baseado em experiências
anteriores comprovadamente eficazes. Dispor de um bom conjunto de padrões é como ter um
time de especialistas sentado ao seu lado durante o desenvolvimento, aconselhando-lhe com o
melhor do seu conhecimento.
Boas práticas de projeto são descobertas pela experiência e levam tempo até se
tornarem maduras e confiáveis. Um padrão captura essa experiência e serve para comunicar,
de forma padronizada, o conhecimento que trazem. Dessa forma, os padrões, além de
ajudarem os desenvolvedores e arquitetos a reutilizarem soluções tanto de projeto quanto de
implementação, ajudam também a criar um vocabulário comum na equipe, diminuindo assim
o esforço de comunicação.
Os padrões que serão abordados neste texto ajudam a melhorar o desempenho de
sistemas em multicamadas e a torná-los mais fáceis de se manter ao reduzir a complexidade.
O padrão Model-View-Controller (MVC) reforça um projeto modular e de fácil manutenção e
força a separação de camadas, será abordado através da sua implementação Struts. O Data
Access Object (DAO) fornece uma interface flexível entre a lógica de negócio e as fontes de
dados reais. O Hibernate que é um serviço de consulta e persistência Objeto/Relacional para
Java, provê um mapeamento de uma classe para uma tabela do banco de dados, muito
poderoso e de alto desempenho. E o JSP Standard Tag Library (JSTL), que consiste numa
biblioteca de tags de JSP que auxiliam e agilizam a construção de páginas JSP.
7
3 PADRÃO DE PROJETO MODEL-VIEW-CONTROLLER
3.1 Visão geral
Depois de anos de evolução das tecnologias web e dos processos fabris de construções
de aplicações orientadas a objetos, o padrão MVC garante a separação da interface, do
controle de fluxo e da regra de negócio, em que cada tipo de componente executa um
determinado tipo de tarefa. Essa separação permite alteração em cada uma das camadas
isoladamente, diminuindo o trabalho da mudança constante das aplicações web.
Como o MVC facilita a divisão de trabalho por conjuntos de habilidades, este padrão é
bastante adequado para empresas de desenvolvimento que suportam desenvolvimento
modular e concorrente com muitos desenvolvedores.
3.2 Modelo da arquitetura
No modelo MVC, cada componente tem um tipo de responsabilidade [4, 5]:
• Servlets: atuam como controladores (controller), que vão atender e entender as
requisições dos usuários;
• JavaBeans: atuam como modelo (model), que representam e devem executar a
regra de negócio;
• JSP: atuam como visão (view), ou seja, irão disponibilizar as diversas formas de
visualização do modelo de dados.
8
Figura 3-1: Modelo da arquitetura MVC
3.3 Seqüência de funcionamento
O controlador irá receber a requisição, usar serviços do modelo e indicar uma
visualização para exibir o estado do modelo resultante da requisição executada.
Figura 3-2: Seqüência de funcionamento do MVC
9
Existem diversas implementações do modelo MVC, a mais famosa é o framework4
Struts [3].
3.4 Framework Struts
O Struts é um projeto de fonte aberta e foi originalmente criado por Craig McClanahan
em Maio de 2000, mas desde então ele é patrocinado pela Apache Software Foundation e tem
sido mantido pela comunidade do código aberto. O Struts implementa o padrão MVC, sendo
assim ele também tem como objetivo prover a divisão de uma aplicação em um modelo de
dados, um conjunto de visões e um conjunto de controladores [7].
3.4.1 Modelo da arquitetura
Seguindo o padrão do MVC, o modelo da arquitetura do Struts conta com seus
componentes próprios:
4 Estrutura de suporte definida na qual um outro projeto pode ser organizado e desenvolvido.
10
Figura 3-3: Modelo Struts da implementação MVC
3.4.2 Fluxo de uma aplicação Struts
Seguindo a numeração indicada na figura anterior, tem-se o seguinte fluxo:
1. Cada solicitação HTTP tem que ser respondida neste mesmo protocolo. Desta forma,
inicia-se uma aplicação que utiliza o Struts. Esta solicitação normalmente é definida
como requisicao.do, que é um nome lógico para a requisição do usuário.
2. A solicitação requisicao.do é mapeada no arquivo struts-config.xml. Neste
arquivo estão todas as definições do controlador do framework. O arquivo é então lido
por um ActionServlet (que fará efetivamente o papel do controlador da aplicação) na
inicialização da aplicação criando então um banco de objetos com o arquivo de
configuração. No arquivo de configuração são definidos os Actions (requisições dos
usuários) para cada solicitação.
3. O ActionServlet (que faz o papel do controlador da aplicação), define o Action
correspondente para a solicitação. Uma Action pode validar a entrada de dados e acessar
a camada de negócios para recuperar as informações nos bancos de dados e outros
serviços de dados.
4. A requisição HTTP pode ser feita também através de um formulário HTML. Em vez
de fazer com que cada Action retire os valores do campo da solicitação, o ActionServlet
11
coloca a entrada em um JavaBean. Estes JavaBeans são definidos como FormBeans no
Struts e estendem a classe org.apache.struts.action.ActionForm.
5. O Action pode acessar o FormBean, efetuar qualquer operação e armazenar o
resultado em um ResultBean.
6. O Action interage com a camada de negócio onde uma base de dados poderá ser
atualizada.
Em geral, o Struts não apresenta a resposta em si, mas envia a solicitação para outro
recurso, como uma página JSP. O Struts fornece a classe ActionForward que pode ser usada
para armazenar o caminho para uma página sob um nome lógico. Desta forma, o endereço
ficará oculto para o usuário. Este visualizará apenas o nome definido para o caminho (por
exemplo, resposta.do). Este recurso evita que o usuário possa estar visualizando uma
versão desatualizada da aplicação, já que as requisições serão feitas apenas para nomes
lógicos.
Ao completar a lógica de negócio, o Action selecionará e retornará um ActionForward
para o servlet. Então, o servlet usará o caminho armazenado no objeto ActionForward para
chamar a página e completar a resposta.
Esses detalhes logísticos da aplicação são definidos no objeto ActionMapping. Cada
ActionMapping está relacionado a um caminho específico. Quando este caminho for
selecionado, como requisicao.do, o servlet irá recuperar o objeto ActionMapping. O
mapeamento informará ao servlet quais Actions, ActionForms e ActionForwards usar.
12
4 PADRÃO DE PROJETO HIBERNATE
4.1 Visão geral
A grande maioria dos desenvolvedores de sistemas ainda opta por utilizar bancos de
dados relacionais pela confiabilidade e robustez, embora o paradigma utilizado seja o
Orientado a Objetos. Dessa forma, os registros do banco de dados devem ser transformados
em objetos e as informações contidas nos objetos devem ser persistidas em forma de linhas e
colunas. Chama-se isso de “Mapeamento Objeto-Relacional” [10].
Muitas vezes, os desenvolvedores acabam consumindo muito tempo de
desenvolvimento para fazer este mapeamento. A proposta do Hibernate é exatamente prover
aos desenvolvedores uma maneira de realizar este mapeamento de forma transparente, isto é,
criando classes como se não houvesse persistência relacional. Sendo assim o Hibernate
consiste em um serviço de consulta e persistência Objeto/Relacional para Java, muito
poderoso e de alto desempenho.
4.2 Recursos
No entanto, o Hibernate não provê apenas simples mapeamento de uma classe para uma
tabela. Relacionamentos, Herança, Polimorfismo, Composições e Coleções são algumas dos
conceitos orientados a objetos contemplados pelo Hibernate. Ele também possui o Hibernate
Query Language (HQL), uma linguagem de consultas orientada a objetos.
Hibernate suporta uma considerável quantidade de bancos de dados, incluindo DB2,
PostgreSQL, MySQL, Oracle, Sybase, SQL Server, dentre outros. Além de tudo isso,
Hibernate é um software livre. Qualquer pessoa pode utilizá-lo em aplicações domésticas e
comerciais de acordo com a Lesser General Public License (LGPL).
13
Mas o framework não é uma boa opção para todos os tipos de aplicação. Sistemas que
fazem uso extensivo de stored procedures, triggers ou que implementam a maior parte da
lógica da aplicação no banco de dados, contando com um modelo de objetos simples não vai
se beneficiar com o uso do Hibernate. Ele é mais indicado para sistemas que contam com um
modelo rico, onde a maior parte da lógica de negócios fica na própria aplicação Java,
dependendo pouco de funções específicas do banco de dados.
Conforme figuras mostradas abaixo, o Hibernate pode ser aplicado em dois cenários
diferentes:
• Aplicações Standalone (aplicação desktop)
• Aplicações Web
Figura 4-1: Aplicação Standalone
Figura 4-2: Aplicação Web
14
4.3 Modelo da arquitetura
Dependendo da complexidade do projeto, um maior número de APIs e componentes são
utilizados pelo Hibernate. A figura a seguir exibe aqueles que são necessários em um sistema
mais simples possível [1]:
Figura 4-3: Componentes do Hibernate
De acordo com a especificação do Hibernate, os componentes descritos na figura acima
são definidos da seguinte forma:
• Session Factory
Armazena o mapeamento e configurações compilados. É uma fábrica de objetos
Session e também provê conexões. Este objeto é imutável e threadsafe (pode ser
acessado por múltiplas threads sem perigo de inconsistência.
• Session
Um objeto que representa o diálogo entre a aplicação e a persistência (banco de
dados), encapsulando uma conexão JDBC (Java DataBase Connectivity). Este
objeto não deve ser manipulado por múltiplas threads. Ele controla um cache
dos objetos persistentes. Os Sessions não devem durar toda a execução da
aplicação, ou seja, são objetos chamados de vida curta.
• Peristent Object (Objetos Persistentes)
15
Objetos manipulados por informações persistentes e lógica de negócio. Devem
ser JavaBeans (possui um construtor sem parâmetros e métodos get/set para os
atributos persistidos). Eles só podem estar associados à exatamente uma Session.
• Transient Objects (Objetos Transientes)
Instâncias das classes persistentes que não estão atualmente associadas a uma
Session. Podem ter sido instanciados pela aplicação, mas não persistidos ainda,
ou recuperados por uma Session que foi fechada.
• Transaction
Objeto usado pela aplicação para especificar unidades atômicas de acesso ao
banco. Não deve ser manipulado por múltiplas threads. Abstrai a aplicação de
transações do tipo JDBC. Uma Session pode manipular várias Transaction.
16
5 PADRÃO DE PROJETO DAO
5.1 Visão geral
O padrão DAO é uma solução com a qual desenvolvedores implementam um objeto que
é unicamente responsável por receber informação de um armazenamento persistente, onde
quer que ele esteja [9]. Isto abstrai a visão do dado usado por uma aplicação do layout da
tabela, esquema eXtensible Markup Language (XML) ou arquivo em disco. Uma equipe
poderia produzir três objetos DAO para um projeto particular: um para ler o banco de dados,
um para ler dos arquivos XML recebidos da web e um para fornecer dados de teste para serem
usados por desenvolvedores trabalhando em outros aspectos do sistema. Se todos os três
objetos são descendentes de uma única classe abstrata Java que define os vários métodos de
acesso, os objetos podem ser substituídos na aplicação final dependendo das necessidades
atuais. Os objetos podem também ser usados em outros projetos baseados no mesmo modelo.
5.2 Recursos
Em conjunto com o MVC, o DAO pode ser usado para aumentar a velocidade da
camada de apresentação (ou visão) em uma aplicação maior pulando uma camada EJB. Ler
diretamente do banco de dados é sempre mais rápido do que ir através da camada EJB, que
tem que ler o banco de qualquer forma. Fazer isto diretamente com a interface JDBC é uma
prática perigosa, já que ela liga o modelo de dados à camada de apresentação de tal forma que
qualquer alteração na implementação do modelo de dados requer reescrever grandes partes da
camada de apresentação, o que geralmente não é muito prático. Ao se utilizar um DAO
obtém-se o máximo de velocidade com muito menos esforço de manutenção.
Como o DAO provê uma separação do código relacionado ao acesso dos dados, do
código de negócio, em conjunto com o Hibernate, DAO torna-se muito útil deixando
transparente o uso do Hibernate para o código de negócio.
17
6 PADRÃO DE PROJETO JSTL (JSP STANDARD TAG LIBRARY)
6.1 Visão geral
Durante o desenvolvimento web surgiam as seguintes dificuldades:
• Dificuldade de construir páginas JSPs bem organizadas internamente;
• Páginas JSPs com muito código Java;
• Web designers não sabem programar em Java;
• Problemas na interação entre desenvolvedores e web designers.
Diante dessas dificuldades era necessário criar páginas dinâmicas bastante complexas
sem escrever código Java dentro delas, para tornar isso possível eram necessárias tags que
tornassem fáceis tarefas que exigiriam várias linhas de código Java, como formatação de
números e datas seguindo configurações regionais do usuário. Isso facilitaria a interação entre
desenvolvedores e web designers. Surgiu então o JSTL que é uma biblioteca que contempla
essas tags sugeridas anteriormente [2, 8].
6.2 Recursos
JSTL consiste então em uma biblioteca de tags JSP que facilitam muito o
desenvolvimento de uma página JSP. Tal biblioteca abriga muitas funções e funcionalidades
que não necessitam de implementação, apenas chamá-las através de tags, aumentando assim a
legibilidade do código.
18
7 DESENVOLVIMENTO DA APLICAÇÃO
A aplicação para exemplificar a integração entre os padrões de projetos abordado neste
trabalho consiste em um simples sistema de consulta de cadastro, onde um usuário irá
consultar as informações de telefones, email de uma pessoa através do nome dela. O sistema é
simples, mas possui as funcionalidades necessárias para o emprego dos padrões de projeto:
separação em camadas com o Struts, utilização das tags do JSTL e interação com banco de
dados para consultas utilizando DAO e Hibernate.
O sistema será simples, porém dotado de uma arquitetura bem robusta o que permite o
desenvolvimento de novas funcionalidades para ele no futuro. O fluxo de funcionamento do
ponto de vista do usuário é apresentado na Figura 7-1.
Figura 7-1: Caso de uso da aplicação
19
A seqüência de operações do sistema desde a requisição até a resposta é descrita no
seguinte diagrama de seqüência ilustrado na Figura 7-2.
Figura 7-2: Diagrama de seqüência da aplicação
O primeiro passo no desenvolvimento desta aplicação será criar os módulos do sistema
que será organizado em camadas, utilizando assim o Struts que implementa a arquitetura do
padrão MVC. Esta é a parte mais importante, pois trata de toda a estrutura do sistema
podendo assim, caracterizá-lo com os seguintes adjetivos: robustez, escalabilidade,
portabilidade e operabilidade.
7.1 Criar os módulos do sistema
Como o sistema está modelado seguindo a arquitetura Struts do modelo MVC, primeiro
será criada a camada de visão, responsável pela interação com o usuário.
20
7.1.1 Camada de visão
A camada de visão será composta por arquivos JSP que consistem em arquivos com
uma mistura de tags html, tags jsp e tags do Struts. Para padronizar e simplificar o código
(deixando a página JSP sem nenhum código, apenas tags), serão utilizadas as tags da
biblioteca do padrão JSTL.
A aplicação possui os seguintes arquivos JSP: index.jsp (página principal) e
failure.jsp (página onde é retornado o erro). Os códigos destas páginas localizam-se nos
apêndices 1 e 2 respectivamente.
Completando a camada de visão há o ActionForm, que consiste em um objeto JavaBean
que o Struts utiliza para representar os dados do formulário e transferi-los entre as camadas de
visão e as camadas de controle. O sistema possui então o arquivo SearchForm.java,
localizado no Apêndice 3.
No arquivo de configuração struts-config.xml é adicionado a declaração deste
ActionForm como um form-bean pois como foi dito anteriormente o mesmo consiste em um
objeto JavaBean para tratar os dados de um formulário. Para que indicar ao Struts que os
dados do formulário da página index.jsp serão mapeados no objeto SearchForm, é
necessário adicionar as tags para fazer esse mapeamento no arquivo de configuração do Struts
struts-config.xml, este arquivo contém todas as configurações utilizadas pelo Struts,
sendo então o “mapa” da estrutura da aplicação, está no Apêndice 5.
7.1.2 Camada de controle
A camada de controle compreende a funcionalidade envolvida quando o usuário clicar
no botão Search da página JSP principal gerando um evento para que se gere uma interface
de resposta. Esta camada chamará os objetos de persistência da camada de modelo para que
efetuem as operações necessárias no banco de dados e retornem um resultado que servirá de
base para a camada de controle direcionar para a página JSP que deverá gerar a interface
resultante.
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Será criada então a classe SearchAction.java que recebe o evento search da
página principal index.jsp resgatando os dados através da SearchForm.java e
invocando a camada de modelo para fazer as operações necessárias de consulta no banco.
Retornado algum dado essa classe redireciona o resultado de sucesso para a página inicial
index.jsp mapeando novamente os dados de retorno no SearchForm.java, não
retornando dado a classe redireciona o resultado de erro para a página failure.jsp .
O mapeamento indicando esse fluxo: index.jsp preenche com os valores do
formulário o SearchForm.java do qual a SearchAction.java resgatará para invocar
a camada de modelo redirecionando o resultado para Index.jsp caso sucesso ou
failure.jsp caso falha, é feito no arquivo struts-config.xml.
7.1.3 Camada de modelo
A classe SearchAction preencherá um java bean responsável pela transferência de
dados entre a camada de controle e modelo chamado de Data Transfer Object (DTO) , este
DTO recebe o nome de PhoneToolDTO.java, e está descrito no Apêndice 7.
Após preencher esse java bean, a classe SearchAction chamará a classe DAO
PhoneToolDAO.java, apresentado no Apêndice 6, passando o DTO. A classe DAO por
sua vez acessará o banco de dados através do Hibernate efetuando a abertura de conexão,
consulta, mapeamento dos dados retornados e encerramento da conexão de forma
transparente.
Isso porque o a aplicação possui um arquivo de configuração chamado
PhoneTool.hbm.xml, detalhado no Apêndice 8. Esse arquivo mapeia a tabela onde é feita
a consulta com nossa classe DTO, mapeia também cada campo da tabela com seu respectivo
atributo no DTO, fazendo assim o mapeamento objeto-relacional. Assim o DAO retorna para
22
a SearchAction um objeto DTO preenchido com os atributos resultantes da consulta feita
pelo Hibernate.
23
8 CONCLUSÃO
A pesquisa desenvolvida ao longo deste trabalho buscou mostrar como aperfeiçoar o
desenvolvimento de uma aplicação web multicamadas, mostrando quatro padrões de projeto
muito úteis de confiabilidade reconhecida.
O desenvolvimento de uma aplicação web sem a utilização desses quatro padrões de
projeto, necessitaria de muito mais tempo e não proporcionaria uma arquitetura tão robusta
para a aplicação. São ferramentas poderosas que tornam mais simples a maneira de lidar com
funcionalidades mais complexas como acesso a banco, modulação e desenvolvimento de um
sistema web.
8.1 Contribuições
As principais contribuições gerais deste estudo são dar uma introdução de como
desenvolver uma aplicação web dotada de uma arquitetura robusta e mostrar que o uso de
padrões de projeto torna o desenvolvimento mais rápido e simples.
8.2 Extensões
Este trabalho pode ser continuado agregando-se mais padrões de projeto e tornando o
sistema mais complexo, contemplando novas funcionalidades.
24
Apêndice 1 – Arquivo index.jsp
<%@ page language="java" import="java.lang.*,java.util.*" %>
<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-html.tld" prefix="html" %>
<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-bean.tld" prefix="bean" %>
<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-logic.tld" prefix="logic" %>
<%@ taglib uri="http://displaytag.sf.net" prefix="display" %>
<html>
<head>
<title>Phone Tool</title>
</head>
<html:form action="/search">
<table>
<tr>
<td align="left">
Name:
<html:text property="name" size="50"/>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
Email:
<html:text property="email" size="50"/>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
Department:
<html:text property="department" size="50"/>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
Nextel:
<html:text property="nextel" size="50"/>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
Mobile Phone:
<html:text property="mobile" size="50"/>
25
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
Ramal:
<html:text property="ramal" size="50"/>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">
Id:
<html:text property="id" size="50"/>
</td>
</tr>
</table>
<br>
<html:submit property="method" value="search"/>
<html:submit property="method" value="newSearch"/>
</html:form>
</---------------------------------------------------------------------------------------/>
<br>
<display:table name="RESULT">
<display:column property="name" href="search.do?method=select" paramId="index" paramProperty="ramal"/>
<display:column property="ramal"/>
</display:table>
</html>
26
Apêndice 2 – Arquivo failure.jsp
<%@ page language="java" import="java.lang.*,java.util.*" %>
<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-bean.tld" prefix="bean" %>
<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-html.tld" prefix="html" %>
<%@ taglib uri="/WEB-INF/struts-logic.tld" prefix="logic" %>
<html>
<head>
<title>Phone Tool</title>
</head>
<html:form action="/search">
<%= request.getAttribute("RESULT")%>
<br>
<html:submit property="method" value="back"/>
</html:form>
</html>
27
Apêndice 3 – Arquivo SearchForm.java
package com.sanminasci.phonetool;
import org.apache.struts.action.ActionForm;
public class SearchForm extends ActionForm {
private static final long serialVersionUID = 3256719572219409968L;
protected String name;
protected String email;
protected String department;
protected String nextel;
protected String mobile;
protected String ramal;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return (name);
}
public void setEmail(String email) {
this.email = email;
}
public String getEmail() {
return (email);
}
public void setDepartment(String department) {
this.department = department;
}
public String getDepartment() {
return (department);
}
public void setMobile(String Mobile) {
this.mobile = (mobile);
}
public String getMobile() {
return (mobile);
}
public void setNextel(String nextel) {
28
this.nextel = (nextel);
}
public String getNextel() {
return (nextel);
}
public void setRamal(String ramal) {
this.ramal = (ramal);
}
public String getRamal() {
return (ramal);
}
public void reset(){
this.name=null;
this.email=null;
this.department=null;
this.nextel=null;
this.ramal=null;
}
}
29
Apêndice 4 – Arquivo SearchAction.java
package com.sanminasci.phonetool;
import org.apache.struts.action.Action;
import org.apache.struts.action.ActionForm;
import org.apache.struts.action.ActionForward;
import org.apache.struts.action.ActionMapping;
import org.apache.struts.actions.DispatchAction;
import com.sanminasci.phonetool.util.PhoneToolDAO;
import com.sanminasci.phonetool.util.PhoneToolDTO;
import java.util.ArrayList;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.Statement;
import java.sql.ResultSet;
// ---- Search -----------------------------------------------------------------------------------------
public class SearchAction extends DispatchAction
{
Connection con = null;
Statement stmt = null;
ResultSet rs = null;
public ActionForward search(ActionMapping mapping, ActionForm search,
HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws Exception {
String target;
HttpSession session = request.getSession(true);
ServletContext context = servlet.getServletContext();
DataSource dataSource = (DataSource) context
.getAttribute(Action.DATA_SOURCE_KEY);
PhoneToolDAO dao = new PhoneToolDAO(dataSource);
SearchForm form = (SearchForm) search;
PhoneToolDTO dto = new PhoneToolDTO();
if(form.getName() != "")
{
dto.setName(form.getName());
}
else
{
dto.setName(null);
30
}
if(form.getEmail() != "")
{
dto.setEmail(form.getEmail());
}
else
{
dto.setEmail(null);
}
if(form.getDepartment() != "")
{
dto.setDepartment(form.getDepartment());
}
else
{
dto.setDepartment(null);
}
if(form.getNextel() != "")
{
dto.setNextel(form.getNextel());
}
else
{
dto.setNextel(null);
}
if(form.getMobile() != "")
{
dto.setMobile(form.getMobile());
}
else
{
dto.setMobile(null);
}
if(form.getRamal() != "")
{
Integer ramal = new Integer(Integer.parseInt(form.getRamal()));
dto.setRamal(ramal);
}
else
{
dto.setRamal(null);
}
ArrayList resultlist = dao.findByParameters(dto);
if (resultlist.isEmpty())
{
target = "failure";
31
String error = "Contact not found";
request.setAttribute("RESULT",error);
}
else
{
request.setAttribute("RESULT",resultlist);
session.setAttribute("RESULT",resultlist);
target = "success";
}
return (mapping.findForward(target));
}
// ---- Select -----------------------------------------------------------------------------------------
public ActionForward select(ActionMapping mapping, ActionForm search,
HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws Exception {
SearchForm form = (SearchForm) search;
HttpSession session = request.getSession(true);
PhoneToolDTO dto = new PhoneToolDTO();
ArrayList resultlist = (ArrayList)session.getAttribute("RESULT");
for(int i=0; i<resultlist.size(); i++)
{
If(request.getParameter("index").equals(((PhoneToolDTO)
resultlist.get(i)).getRamal().toString()))
{
form.setName(((PhoneToolDTO) resultlist.get(i)).getName());
form.setEmail(((PhoneToolDTO) resultlist.get(i)).getEmail());
form.setDepartment(((PhoneToolDTO) resultlist.get(i)).getDepartment());
form.setNextel(((PhoneToolDTO) resultlist.get(i)).getNextel());
form.setRamal((((PhoneToolDTO) resultlist.get(i)).getRamal()).toString());
request.setAttribute("RESULT1",form);
request.setAttribute("RESULT",resultlist);
break;
}
}
String target = "success";
return (mapping.findForward(target));
}
// ---- newSearch -----------------------------------------------------------------------------------------
public ActionForward newSearch(ActionMapping mapping, ActionForm search,
HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws Exception {
SearchForm form = (SearchForm) search;
HttpSession session = request.getSession(true);
session.removeAttribute("RESULT");
session.removeAttribute("SEQ");
request.removeAttribute("RESULT");
request.removeAttribute("RESULT1");
32
form.setName(null);
form.setEmail(null);
form.setDepartment(null);
form.setNextel(null);
form.setRamal(null);
String target = "success";
return (mapping.findForward(target));
}
// ---- Back ------------------------------------------------------------------------------------------
public ActionForward back(ActionMapping mapping, ActionForm search,
HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws Exception {
SearchForm form = (SearchForm) search;
HttpSession session = request.getSession(true);
session.removeAttribute("RESULT");
session.removeAttribute("SEQ");
request.removeAttribute("RESULT");
request.removeAttribute("RESULT1");
form.setName(null);
form.setEmail(null);
form.setDepartment(null);
form.setNextel(null);
form.setRamal(null);
String target = "success";
return (mapping.findForward(target));
}
}
33
Apêndice 5 – Arquivo struts-config.xml
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<!DOCTYPE struts-config PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 1.1//EN"
"http://jakarta.apache.org/struts/dtds/struts-config_1_1.dtd">
<struts-config>
<data-sources>
<data-source>
<set-property property="driverClass"
value="org.postgresql.Driver" />
<set-property property="url"
value="jdbc:postgresql://localhost:5432/public" />
<set-property property="user"
value="postgres" />
<set-property property="password"
value="postgres" />
</data-source>
</data-sources>
<form-beans>
<form-bean name="SearchForm"
type="com.sanminasci.phonetool.SearchForm"/>
<form-bean name="AdminForm"
type="com.sanminasci.phonetool.AdminForm"/>
<form-bean name="ModuloForm"
type="com.sanminasci.phonetool.ModuloForm"/>
</form-beans>
<action-mappings>
<action path="/search"
type="com.sanminasci.phonetool.SearchAction"
name="SearchForm"
input = "/index.jsp"
scope="request"
parameter="method">
<forward name="success" path="/index.jsp" />
<forward name="failure" path="/failure.jsp" />
</action>
</action-mappings>
<message-resources parameter="" />
<message-resources key="" parameter="" />
</struts-config>
34
Apêndice 6 – Arquivo PhoneToolDAO.java
package com.sanminasci.phonetool.util;
import cirrus.hibernate.*;
public class PhoneToolDAO
{
private SessionFactory factory;
public PhoneToolDAO() {
Datastore datastore = Hibernate.createDatastore();
datastore.storeClass(Amigo.class);
factory = datastore.buildSessionFactory();
}
//--------- Find By Parameters ---------------------------------------------------------------------
public java.util.List getInfo(String condicao) throws Exception{
Session session = factory.openSession();
PhoneToolDTO phoneTool = session.find(condicao);
session.flush();
session.close();
return amigos;
}
}
35
Apêndice 7 – Arquivo PhoneToolDTO.java
package com.sanminasci.phonetool.util;
public class PhoneToolDTO {
protected String name;
protected String email;
protected String department;
protected String nextel;
protected Integer ramal;
protected String mobile;
public PhoneToolDTO() {
super();
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return (name);
}
public void setEmail(String email) {
this.email = email;
}
public String getEmail() {
return (email);
}
public void setDepartment(String department) {
this.department = department;
}
public String getDepartment() {
return (department);
}
public void setNextel(String nextel) {
this.nextel = (nextel);
36
}
public String getNextel() {
return (nextel);
}
public void setMobile(String mobile) {
this.mobile = (mobile);
}
public String getMobile() {
return (mobile);
}
public void setRamal(Integer ramal) {
this.ramal = (ramal);
}
public Integer getRamal() {
return (ramal);
}
}
37
Apêndice 8 – Arquivo PhoneTool.hbm.xml
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD//EN"
"http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping.dtd">
<hibernate-mapping>
<class name="Amigo" table="amigos">
<id name="name" column="nome" type="name">
<generator class="assigned"/>
</id>
<property name="email" type="string"/>
<property name="department" type="string"/>
<property name="nextel" type="string"/>
<property name="ramal" type="integer"/>
<property name="mobile" type="string"/>
</class>
</hibernate-mapping>
38
Referências Bibliográficas
[1] Elliott, James. Hibernate: A Developer’s Notebook. O’Reilly, 2004.
[2] Geary, David M. Core JSTL Mastering the JSP Standard Tag Library. Prentice Hall PTR, 2002.
[3] Goodwill, James. Mastering Jakarta Struts. Wiley, 2002.
[4] Hall, Marty; Brown, Larry. Core Servlets and JavaServer Pages, Volume 1: Core Technologies. Sun Microsystems, 2004.
[5] Bloch, Cynthia; Bodoff , Stephanie. Servlets Tutorial. Disponível em um CD que acompanha o livro: “Entendendo e dominando o Java” de Oziel Moreira Neto.
[6] Neto, Oziel Moreira. Entendendo e dominando o Java para Internet. Digerati Books, 2006.
[7] Hightower, Rick. Jakarta Struts Live. Source Beat, 2004.
[8] Sun Microsystems. JavaServer Pages Standard Tag Library. Disponível on-line em http://java.sun.com/products/jsp/jstl, 2005.
[9] Sun Microsystems. Design Patterns. Disponível on-line em http://www.java.sun. com
[10] Faé, Bruno; Souza, Vitor. Engenho - Tutorial Hibernate - Parte 01. Disponível em http://www.javablogs.com.br/blogs/page/engenho
[11] Neto, Oziel Moreira. Entendendo e dominando o Java. Digerati Books, 2004.
[12] Alur, Deepak; Crupi, John; Malks, Dan. Core J2EE Patterns: Best Practices and Design Strategies, Second Edition. Pearson, 2003.
