JSR 172: Gestire al meglio i Web

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1 JSR 172: Gestire al meglio i Web Services da dispositivi mobili Stefano Sanna gerda@crs4.it gerdavax@tiscali.it 1

2 Step del talk Introduzione: web services su mobile Web Services API for J2ME JAXP: decodificare XML JAX-RPC: invocare metodi remoti Dalla teoria alla pratica... Conclusioni e ringraziamenti 2

3 Introduzione Una interessante concorrenza di eventi: I web services convergono verso una concreta interoperabilita, grazie Web Services Interoperability (WS-I) Organization La crescente diffusione di EDGE e UMTS porta maggiore larghezza di banda sui dispositivi mobili 500 milioni di cellulari hanno Java ME... 3

4 Web Services API for J2ME Il Java Community Process ha definito la specifica JSR 172, che porta nel mondo Java ME: Un subset di JAXP 1.2 Un subset di JAX-RPC 1.1 4

5 Caratteristiche principali Footprint estremamente ridotto (~35KB per JAXP e ~25KB per JAX-RPC) Performance ottimizzate per dispositivi low-end Supporto a tutti i profili basati su CLDC 1.0/1.1 e CDC Interfaccia RPC (SPI) indipendente dalla particolare implementazione della libreria 5

6 Architettura MIDlet Stub WSA JAXP Service Provider Interface JAX-RPC MIDP/PP CLDC/CDC 6

7 WSA: alcune note I due subset JAXP e JAX-RPC, benche' simultaneamente presenti all'interno di ogni implementazione della WSA, sono indipendenti: JAX-RPC potrebbe usare una libreria di decodifica embedded In pieno spirito Java ME, la specifica stabilisce i requisiti minimi: i produttori di dispositivi possono aggiungere feature opzionali (hardware permettendo...) 7

8 JAXP 1.2 subset E' l'api per il parsing di documenti XML Caratteristiche: Requisiti minimi: CLDC 1.0 e 35KB footprint! Sottoinsieme della specifica JAXP 1.2 Supporto all'interfaccia SAX 2.0 Supporto agli XML namespaces Supporto codifiche UTF-8 e UTF-16 L'eventuale validazione con DTD e' opzionale (piuttosto improbabile...) 8

9 JAXP javax.xml.parsers contiene il SAX parser, la relativa factory e le classi delle eccezioni org.xml.sax contiene il core delle API SAX (Attribute, Locator, InputSource...) org.xml.sax.helpers contiene la classe DefaultHandler per la gestione degli eventi di parsing 9

10 Limitazioni JAXP Nessun supporto SAX 1.0 (vedi SAX 2.0) Nessun supporto XSLT Nessun supporto DOM 1.0 e 2.0 Validazione opzionale 10

11 JAX-RPC 1.1 subset E' l'api per l'invocazione remota di metodi attraverso documenti XML Caratteristiche: Supporta WSDL 1.1 Supporta SOAP 1.1 (1.2 in futuro) Supporto XML 1.0 e XML Schema Binding su SOAP e trasporto HTTP (con supporto autenticazione base) Conforme al WS-I Basic Profile

12 JAX-RPC javax.xml.rpc contiene l'interfaccia Stub javax.microedition.xml.rpc contiene classi e interfacce della SPI javax.xml.namespace contiene la classe QName java.rmi contiene l'interfaccia Remote, da cui dipende Stub 12

13 WSDL-Java Mapping xsd:long long java.lang.long xsd:int int java.lang.integer xsd:short short java.lang.short xsd:byte byte java.lang.byte xsd:float float java.lang.float xsd:double double java.lang.double xsd:string xsd:base64binary xsd:hexbinary xsd:complextype String byte[] byte[] String su dispositivi CLDC 1.0 sequenza di classi e primitivi vettory di primitivi e tipi complessi, secondo XML array 13

14 Limitazioni JAX-RPC Non sono supportati messaggi SOAP con attachment ne' message handlers Non e' gestita la rappresentazione encoded di messaggi SOAP (esclusivamente literal) UDDI non supportato in questa versione Non e' prevista l'implementazione di endpoint (nessun web service provider su telefonino!) 14

15 Limitazioni... in pratica Molti servizi web pubblici non sono conformi WS-I: per la vera interoperabilita' occorre aspettare... Strumenti utilissimi, quali l'instant Deployment di AXIS, non posso essere utilizzati, in quanto non supportano la modalita' literal 15

16 WSA: la specifica in dettaglio Vediamo, con alcuni esempi, come: decodificare un documento XML invocare i metodi di un web service provider 16

17 Netbeans: attivare la WSA! 17

18 JAXP: decodificare XML Due fasi principali: Inizializzazione: Handle all'input stream del documento XML Handle ad una istanza del parser Implementazione di un custom handler per la decodifica del documento 18

19 Il telaio della MIDlet... public class JIPDayAgenda extends MIDlet { private Display display; private Form gui; private ParsingEventHandler parsingeventhandler; public JIPDayAgenda() { init(); } public void startapp() { display.setcurrent(gui); } } public void pauseapp() {...} public void destroyapp(boolean unconditional) {...} 19

20 Inizializzazione della GUI private void init() { display = Display.getDisplay(this); gui = new Form("JIPDay 2005"); } // PARSER... nella prossima slide! private void manageerror(string message) { } Alert alert = new Alert("Impossibile avviare", message, null, AlertType.ERROR); display.setcurrent(alert, gui); 20

21 Inizializzazione del parser try { } SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); SAXParser parser = factory.newsaxparser(); InputStream input = getclass().getresourceasstream ("/agenda.xml"); parsingeventhandler = new ParsingEventHandler(); parser.parse(input, parsingeventhandler); catch(ioexception ioe) { manageerror("errore di I/O"); } catch(saxexception se) { manageerror("... "); } catch(parserconfigurationexception pce) { manageerror("");} 21

22 Esempio di parsing Supponiamo di avere un documento XML contenente il programma del JIP Day 2005 e di volerne fare il parsing: <jipday> <talk title= SIP-WiMax speaker= Nino Guarnacci /> <talk title= Portlet speaker= Simone Federici /> <talk title= JSR172 WSA speaker= Stefano Sanna /> <talk.../>... </jipday> 22

23 EventHandler (1) private class ParsingEventHandler extends DefaultHandler { private boolean parsing = false; private static final String TALK_ELEMENT = "talk"; private static final String TITLE_ATTRIBUTE = "title"; private static final String SPEAKER_ATTRIBUTE = "speaker"; } public void startdocument() throws SAXException { parsing = true; } public void enddocument() throws SAXException { parsing = false; } 23

24 EventHandler (2) public void startelement(string uri, String localname, String qname, Attributes attributes) throws SAXException { } if (TALK_ELEMENT.equals(qName)) { StringItem newitem = new StringItem("", ""); newitem.setlabel(attributes.getvalue(speaker_attribute) + "\n"); } newitem.settext(attributes.getvalue(title_attribute)); gui.append(newitem); public void endelement() throws SAXException {... } 24

25 L'agenda funziona! :-) Ogni StringItem potrebbe avere LAYOUT HYPERLINK (o BUTTON) e avere un comando associato per la visualizzazione dell'abstract dell'intervento 25

26 JAX-RPC: invocare metodi remoti Utilizzare le routine di invocazione remota all'interno di un mobile web service consumer e' estremamente semplice. Occorre: Recuperare il WSDL del servizio di interesse e verificare la compatibilita' WS-I Generare lo stub a partire dal WSDL Invocare i metodi dello stub dalla MIDlet 26

27 JAX-RPC: invocare metodi remoti Web Service REQUEST RESPONSE Stub MIDlet WSDL Stub Generator 27

28 Stub La creazione dello Stub (interfaccia e implementazione) viene effettuata automaticamente attraverso opportuni strumenti (Stub Generator) Lo Stub e' indipendente dalla particolare implementazione della WSA Lo Stub invoca i metodi delle classi della Service Provider Interface 28

29 Strumenti di sviluppo Attualmente la WSA e' supportata, tra gli altri, da: Sun J2ME Wireless Toolkit 2.2 o superiore Nokia Developer's Suite 3.0 SonyEricsson SDK for Java ME Platform IBM WebSphere Studio Device Developer Apache Mirae Project 29

30 Servizio d'esempio GlobalWeather: fornisce informazioni meteo aggiornate su numerose citta' del mondo Recensito su: WSDL: I test sono stati eseguiti su Windows XP, Linux Mandrake e Mac OS X Tiger 30

31 Utilizziamo il Wireless Toolkit 31

32 Stub Generator 32

33 Lo stub e' pronto all'uso! Lo Stub Generator ha creato: L'interfaccia Lo Stub vero e proprio Classi di supporto per ciascun metodo invocato e relativa risposta 33

34 L'interfaccia dello Stub import java.rmi.remote; public interface GlobalWeatherSoap extends Remote { public String getweather(string cityname, String countryname) throws java.rmi.remoteexception; public String getcitiesbycountry(string countryname) throws java.rmi.remoteexception; } 34

35 Lo Stub /1 import javax.xml.rpc.jaxrpcexception; import javax.xml.namespace.qname; import javax.microedition.xml.rpc.operation; import javax.microedition.xml.rpc.type; import javax.microedition.xml.rpc.complextype; import javax.microedition.xml.rpc.element; public class GlobalWeatherSoap_Stub implements jipday.weather.globalweathersoap, javax.xml.rpc.stub { private String[] _propertynames; private Object[] _propertyvalues; 35

36 Lo Stub /2 public GlobalWeatherSoap_Stub() { _propertynames = new String[] {ENDPOINT_ADDRESS_PROPERTY}; _propertyvalues = new Object[] {" } 36

37 Property dell'interfaccia Stub Attraverso il metodo _setproperty() e' possibile impostare la configurazione dello Stub: ENDPOINT_ADDRESS_PROPERTY SESSION_MAINTAIN_PROPERTY USERNAME_PROPERTY PASSWORD_PROPERTY Il Wireless Toolkit imposta l'indirizzo di default dell'endpoint 37

38 MobileGlobalWeather Scriviamo una MIDlet che utilizza lo Stub appena generato per visualizzare informazioni meteo su una citta' italiana (indicata attraverso un TextField) Visto il lavoro svolto dallo Stub Generator, sara' sufficiente istanziare lo Stub e invocarne i metodi 38

39 Il telaio della MIDlet... public class MobileGlobalWeather extends MIDlet implements CommandListener, Runnable { private Display display; private Form cityform; private TextField cityfield; private Command querycommand; private Command backcommand; private TextBox cityresult; private Form loadingdialog; private GlobalWeatherSoap_Stub stub; public MobileGlobalWeather() { init(); } 39

40 Inizializzazione dello Stub private void init() { // creazione della GUI... display = Display.getDisplay(this); cityform = new Form("MobileGlobalWeather"); cityform.setcommandlistener(this);... } stub = new GlobalWeatherSoap_Stub(); 40

41 Gestione degli eventi public void commandaction(command c, Displayable d) { if (c == querycommand) { display.setcurrent(loadingdialog); new Thread(this).start(); } else if (c == backcommand) { display.setcurrent(cityform); } } 41

42 Invocazione remota public void run() { } try { String result = stub.getweather(cityfield.getstring (), "Italy"); } cityresult.insert(result, 0); catch(remoteexception re) { } cityresult.insert("errore invocazione remota!, 0); finally { display.setcurrent(cityresult); } 42

43 Che tempo fa... 43

44 Sorpresa! :-) 44

45 La response e' un doc XML <?xml version="1.0" encoding="utf-16"?> <CurrentWeather> <Location>Cagliari/Elmas, Italy 39-15N E 5M</Location> <Time>Sep 29, :45 PM EDT / UTC</Time> <Wind> from the NW (310 degrees) at 10 MPH (9 KT):0</Wind> <Visibility> greater than 7 mile(s):0</visibility> <SkyConditions> mostly cloudy</skyconditions> <Temperature> 68 F (20 C)</Temperature> <DewPoint> 62 F (17 C)</DewPoint> <RelativeHumidity> 82%</RelativeHumidity> <Pressure> in. Hg (1020 hpa)</pressure> <Status>Success</Status> </CurrentWeather> 45

46 Stub Generator su WSDD WebSphere Device Developer 5.6 (e successivi) dispone di una estensione per l'utilizzo della WSA su dispositivi palmari basati su PalmOS e Windows Mobile 2003 Per l'installazione delle Web Services Extensions consultare il tutorial: ibm.com/developerworks/edu/wsdw-ws-mobile-i.html 46

47 WSDD: Creazione stub WSDD, ottenuto il WSDL del servizio di interessa, crea l'interfaccia al servizio, lo Stub e, se richiesto, una MIDlet minimale con cui interrogare il servizio! In fase di packaging e' possibile includere la libreria WSA (WebServicesMIDP) all'interno del JAR file della nostra applicazione... 47

48 48

49 Dalla teoria alla pratica Vista la specifica, affrontiamo alcuni problemi pratici: come gestire le invocazioni remote sincrone quale codifica utilizzare (document/literal?) come utilizzare emulatori privi di WSA come utilizzare dispositivi privi di WSA come integrare servizi esistenti Prima di tutto: dove sono i dispositivi? 49

50 Mano ai dispositivi! I dispositivi dotati di WSA sono in arrivo: Nokia N91, N90 Sony-Ericsson W600/W550 Palmari compatibili WSDD 50

51 Invocazioni sincrone WSA genera chiamate sincrone: assicurarsi che queste siano gestite all'interno di Thread separati dalle routine di gestione della GUI. Non tutti gli esempi reperibili in rete (o generati automaticamente dai tool...) tengono in considerazione questo aspetto... 51

52 Invocazioni sincrone Senza Thread: if (c == invokecommand) { } stub.startengine(); La chiamata a startengine() e' bloccante e puo' condurre ad un deadlock dell'applicazione 52

53 Invocazioni su Thread separato class StartEngineTask implements Runnable { public void run() { stub.startengine(); } } if (c == invokecommand) { } new Thread(startEngineTask).start(); 53

54 RCP/literal o document/literal? Finche' possibile, utilizzare sempre document/literal 54

55 Emulatori privi di supporto WSA Alcuni emulatori sono privi di supporto WSA e non sempre e' possibile effettuare l'aggiornamento ad un versione differente. Ad esempio: Nokia Developer's Suite per Linux MPowerPlayer per Mac OS X 55

56 Emulatori privi di supporto WSA Utilizzando il WSDD e' possibile: esportare la libreria WSA per MIDP all'interno del JAR file dell'applicazione ed eseguirla all'interno dell'emulatore esportare la libreria WSA per MIDP nel JAR dell'applicazione e rimuovere quest'ultima Nota: tali approcci sono consentiti solo a scopo sperimentale... 56

57 WSA all'interno del JAR file 57

58 WSA custom sul dispositivo?... la WSA introduce i package java.*, javax.* di dominio dei namespace protetti: la VM del dispositivo ne permette l'uso solo se i package sono contenuti all'interno del runtime del dispositivo! 58

59 Integrazione di servizi esistenti Essendo in una fase di transizione e' consigliabile: finche' possibile accedere a servizi descritti attraverso rapprensentazione document/literal lato client, utilizzare solo strumenti che facciano esplicitamente uso della Service Provider Interface (Element, Operation,...) Soluzione ottimale: scrivere i frontend ex novo... :-( 59

60 Dopo la WSA... Il Java Community Process prosegue: JSR 279: Service Connection API for JavaME Introduce maggiore astrazione rispetto al server provider vero e proprio, includendo le interfacce all'interno del Generic Connection Framework JSR 280: XML API for Java ME API completa per la gestione di documenti XML JSR : Mobile Service Architecture for CLDC and CDC (web services per tutti?) 60

61 Bibliografia JSR 172: J2ME Web Services Specification Java Community Process Web Services APIs for J2ME C. Enrique Ortiz IBM DeveloperWorks ibm.com/developerworks/library/wi-jsr e successivi 61

62 Bibliografia La piattaforma J2ME e i Web Services Massimo Carli Mokabyte n. 94 e 96 La Web Services API di J2ME Emanuela De Vita, Stefano Sanna Speciale Programmazione Mobile Computer Programming 150, G.E. Infomedia 62

63 Conclusioni e ringraziamenti I dispositivi WSA-enabled stanno arrivando: l'adozione di nuovi attori in scenari SOA e' possibile con sforzo modesto. Attendiamo i mobile provider... :-) Ringrazio Emanuela De Vita, Antonio Pintus e Monica Tola per aver condiviso codice, web services e dispositivi! 63

64 Contatti Stefano Sanna Web site: CRS4: JUG Sardegna 64

65 Licenza JSR 172: Gestire al meglio i Web Services da dispositivi mobili (Versione 1.0) (C) 2005 Stefano Sanna (gerdavax@tiscali.it) è garantito il permesso di copiare, distribuire e/o modificare questo documento seguendo i termini della Licenza per Documentazione Libera GNU, Versione 1.1 o ogni versione successiva pubblicata dalla Free Software Foundation. Una copia della licenza in lingua italiana è disponibile presso: Realizzato in ambiente Mac OS X con OpenOffice Tutti i marchi commerciali sono di proprietà dei rispettivi titolari e sono stati citati in questa presentazione a solo scopo illustrativo. 65