Komponentenprogrammierung und Middleware, SoSe 2004

Themenkomplex Softwarebasissysteme oder Softwarekonstruktion

Softwarekomponenten sind Bausteine mit wohldefinierten Schnittstellen, die sich in binärer Form wiederverwenden lassen. Sie sind Software-Module die auf Ereignisse reagieren können und ihre Eigenschaften nach außen hin sichtbar machen.
Die Vorlesung gibt eine Überblick über die bedeutenden Komponentenarchitekturen. Anhand von Beispielen werden Namenskonventionen und Verpackungsregeln für Komponenten sowie die Unterstützung der Komponentenintegration durch Werkzeuge diskutiert.
Im Rahmen des Projektes sollen sich die Hörer mit jeweils einer Komponentenumgebung intensiv auseinandersetzen und ihre Erfahrungen in der Vorlesung vorstellen.

Ablauf

• Vorlesung + Projekt
• 4 SWS mit Praktikum (6 benotete Leistungspunkte)
• Studentische Vorträge in der 2-ten Semesterhälfte
• Themenkomplex: Softwarebasissysteme oder Softwarekonstruktion

Termine

• Mi. 09:15-10:45, HPI HS 2
• Do. 11:00-12:30, HPI HS 2

Dozenten

• Prof. Dr. Andreas Polze,

Konsultationen:

• Dipl.-Inf. Peter Tröger
• Dipl.-Inf. Andreas Rasche

Leistungserfassung

Die Leistungserfassung erfolgt in den Präsentationen und vorangehenden Konsultationen zur Projektarbeit. Im Einzelnen gelten folgende Regeln:

1. Im Rahmen der Projektarbeit sollen Teilnehmer auf einer von vier Middleware-Plattformen (CORBA, COM, (Enterprise) JavaBeans, C# und .NET (Compact Framework)) eine verteilte Anwendung entwerfen, implementieren und dokumentieren.
2. Von den Teilnehmern wird in der zweiten Semesterhälfte ein 45-50 minütiger Vortrag mit Präsentation der verteilten Anwendung, anschließender Diskussion und Auswertung (25-30 Minuten) erwartet. Zwei Wochen vor dem Vortragstermin sollten in einer Vorbesprechung die Vortragsunterlagen (draft-Ausgabe der Folien) bei einem Betreuer vorgestellt werden.
3. Am Ende der Lehrveranstaltung sollen Ausarbeitungen zu allen Projektthemen in einem technischen Report zusammengefaßt werden. In die Bewertung der Lehrveranstaltung (6 benotete Leistungspunkte) gehen Vortrag, Diskussion und Ausarbeitung ein.
4. Die Belegungsfrist endet am 24.04.04.

Inhalte und Unterlagen

Hier finden Sie Vorlesungsunterlagen im Portable Document Format (pdf). Die Unterlagen werden im Laufe des Semesters ergänzt.

Unit 1 – Begriffe

Termin: 14.4.

• Einführung, Überblick
• Beispiel für eine Projektarbeit aus SS 2002
• Das Distributed Control Lab – Ein rekonfigurierbares Komponentensystem am HPI
• Adaptive.NET – Werkzeuge für die automatische Rekonfiguration von Komponentensystemen

Termin: 15.4.

• Was ist Middleware
• Objektorientierung vs. Komponentenprogrammierung
• Ein Vergleich von Komponentensystemen

Unit 2 – Java Programmierung

Termin: 21.4.

• Thinking like a class consumer
• Factorial.java – ein erstes Beispiel

Termin: 22.4.

• Thinking like a class producer
• Objektorientierung mit Java - Circle-Klasse und PlaneCircle-Klasse; CTest.java; Ein kleiner Vergleich mit C++
• Ein erstes AWT-Beispiel; Version 2 des Beispiels mit innerer Klasse; Beispiel mit Checkboxen als Radiobuttons

Termin: 22.4./28.4.

• Exceptions (alle drei Teile im pdf-Format)
• Celsius-nach-Fahrenheit: Converter.java
• Ein paar Sätze zum Umgang mit Paketen
• Model-View-Controller: Strukturierung einer Applikation – AWT_Conversion und conversion-package

Unit 3 – The Common Object Request Broker Architecture (CORBA)

Termin: 29.4./5.5./6.5.

• Entwurfsmuster – Überblick
• UML-Kurzdarstellung
• Entwurfsmuster (I): Creational Design Patterns
• Entwurfsmuster (II): Structural Design Patterns
• Entwurfsmuster (III): Behavioral Design Patterns
• Ausblick: Folien zu Pattern-Oriented Software Architecture von Dr. Douglas Schmidt
• Entwicklungsprozesse: Extremes Programmieren

Termin: 12.5./13.5.:

• Java-IDL: CORBA in Java
• "Hello World" from CORBA – ein erster Überblick
• Beispiele aus der Vorlesung: Examples.zip
• CORBA Services
• CORBA – Lebensdauer von Objekten, Transaktionen
• CORBA – Static/Dynamic Invocation Interface (SII/DII) – Interface Repository
• gezeigte Beispiele: Examples2.zip
• Literaturhinweise und Web-Links zu CORBA

Termin: 19.5.

• Fehlertolerantes verteiltes Rechnen mit CORBA (TOOLS 2000 Präsentation)
• Tutorial zum OMG FT-CORBA-Standard (OMG Workshop 2002)
• Echtzeitrechnen mit CORBA – Composite Objects (ISORC 99 Präsentation)
• RT-CORBA diskutiert am Beispiel des TAO ORB

Unit 4 – The Component Object Model (COM+)

Termin: 26.5.

• COM – Einführung, Motivation, Geschichte, Ideen
• COM Fundamentals (Teil 1) (Präsentation von Don Box auf TechEd 99)
• Smart Pointers – ein kleines C++-Beispiel

Termin 27.5.:

• COM in Aktion, Calculator, CalcFront, EasyClient, MinCalc - Beispiele mit Visual Studio und ATL
• COM Fundamentals (Teil 2) (Präsentation von Don Box auf TechEd 99)
• Type Libraries and Smart Pointers – Tutorial zum Programmieren mit COM

Termin 2.6.:

• StackComponent2002 und StackFront02 – die Beispiele aus der Vorlesung
• Überblick über die COM Interface Definition Language (IDL)
• Asynchrone Schnittstellen
• MSDN-Artikel zur COM-Programmierung mit der Active Template Library und Smart Pointers

Termin 3.6.:

• COM-Multithreading / Apartments
• Aggregation / Containment / dynamisches Laden von Komponenten am Beispiel des Taschenrechner
• Basisdienste
• Design Patterns und COM
• COM und CORBA im Vergleich

Unit 5 – JavaBeans im Detail

Termin 9.6/16.6.:

• Middleware and Mobile Devices (Blackberry 1) – Synchronisation, Kommunikation
• Blackberry Programming in Practice (Blackberry 2) – J2ME

Termin 10.6. Projektvorträge:

• "Ein Komponentenbasierter Taschenrechner im .NET Framework"
  Rami-Habib Eid-Sabbagh, Ingmar Lemke, Stephan Müller und Christian Tinnefeld

Termin 17.6. Projektvorträge:

• "Ein Kontomanagementsystem mit CORBA"
  Roman Brunnemann, Stephan Müller, Sven Widmer, Xiao Tai Yu
• "Realisierung einer verteilten Sprite-Umwelt mit Java und C# unter Verwendung von .NET-Remoting und CORBA"
  Alexander Großkopf, Alexander Küchler, Robert Schuppenies, Sebastian Steinhauer
• "Komponentenbasierter Taschenrechner mit CORBA"
  Balamuhunthan Balarajah, Olaf Märker, Jan Zimmermann

Termin 23.6.:

• Das JavaBeans-Komponentenmodell und dessen Grundlagen
• Ereignisbehandlung: PropertyChangeEvent und ItemEvent
• Alle Beispiele aus der Vorlesung

Termin 24.6. Projektvorträge:

• "Cassey: Common Answer Set Evaluation sYstem"
  Jean Gressmann, Benjamin Kaufmann, Robert Lenk
• "Die Erasm-Plattform – eine Bild- und Galerieverwaltung"
  Lukas Neitsch, Silvan Golega, Gero Decker, Uwe Kylau
• "Realisierung einer Ampelsteuerung in Java & C via CORBA
  Negraszus, Schapranow, Schmidt

Termin 30.6.:

• Server-seitige Komponenten: Enterprise Java Beans
• Das CORBA Component Model (CCM Tutorial)
• Hyperlinks zum Thema CCM

Unit 6 – C# und das .NET-Framework

Termin 1.7. Projektvorträge:

• "CRM.NET – Customer Relationship Management System"
  Christian Kochs, Jan Schaffner, Jan Schulz-Hofen, Gaurav Singh

Termin 7.7.:

• A Programmer's View on .NET
• Vergleich von Java und C# (Präsentation von Prof. Mössenböck auf der iX-Konferenz, Nov. 2003)
• Learning C# – Programmierbeispiele 1, Programmierbeispiele 2
• Writing Object Oriented Software with C# – Programmierbeispiele
• Komponentenprogrammierung mit C# und .NET

Termin 8.7. Projektvorträge:

• "Who needs Outlook"
  Claudia Vogel, Steffen Hüttenrauch, Tobias Queck

Termin 14.7.:

• Sicherheit im .NET Framework (Überblick) – Programmierbeispiele
• Evidence-based Security im .NET Framework
  (Vortrag von Brad Merrill at VS.NET conference, Copenhagen, March 2001)
• Distributed Components – .NET Remoting
• Shared Components – the global assembly cache

Unit 7 – Aspektorientiertes Programmieren/Paradigmen für Web-Computing

Termin 15.7.

• Autonomous Computing – Paradigmen für WebServices, EJB, CCM
• Aspektorientierung – nichtfunktionales Komponenteneigenschaften

Projektarbeit

Ein paar Anregungen zur Projektarbeit finden Sie hier.

Die aktuelle Planung der studentischen Vorträge finden Sie hier.

Nachdem nun fast alle Vorträge zur allgemeinen Zufriedenheit gelaufen sind, steht die Abgabe der schriftlichen Ausarbeitungen - im Sekretariat bei Frau Wagner – zum 01.09.2004 an. Bitte geben Sie Ihre Ausarbeitungen in Papier-Form (!) ab.

Literatur

• Java in a Nutshell von David Flanagan, 3rd Edition, O'Reilly, 1999, ISBN 1-56592-487-8
• Component Software – Beyond Object-Oriented Programming von Clemens Szyperski, Addison-Wesley, 1999, ISBN 0-201-17888-5
• Design Patterns – Elements of Reusable Object-Oriented Software von Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides,Addison-Wesley, 1995, ISBN 0-201-63361-2
• Objektorientierte Softwareentwicklung – Analyse und Design mit der Unified Modeling Language von Bernd Oesterreich, 5-te Auflage, Oldenbourg Verlag, 2001, ISBN 3-486-25573-8
• CORBA 3 – Fundamentals and Programming von Jon Siegel, Second Edition, Wiley Computer Publishing, 2002, ISBN 0-471-29518-3
• Java Programming with CORBA von Gerald Brose, Andreas Vogel, Keith Duddy, Third Edition, Wiley Computer Publishing, ISBN 0-471-37681-7