Dieser Artikel richtet sich an Software-Entwickler, die planen,

PL/SQL-Programme als Web-Service zur Verfügung zu stellen.

Glossar

AS
Application Server. AS sind Middleware-Komponenten, in denen die Geschäftslogik implementiert wird.

DCMCTL
DCMCTL ist ein Werkzeug zur Administration von Oracle Application Servern. Mit diesem Werkzeug ist u.a. eine Automatisierung von administrativen Aufgaben, wie z. B. das Starten und Beenden eines Application Servers oder auch das Deployment von Anwendungen möglich.

Deployment
Installation einer Application Server-Applikation auf einem Application Server (AS).

EAR
Enterprise Application Archive. EAR ist ein spezialisiertes Archiv, mit dem J2EE-konforme Applikationen für das Deployment auf einen AS verpackt werden.

Firewall
Eine Firewall ist eine Software oder auch Hardwarelösung, die ein Computernetzwerk oder einen einzelnen Computer vor unerwünschten Zugriffen aus dem Internet schützen soll.

OC4J
Oracle Containers for J2EE. OC4J ist die zentrale J2EE-Komponente eines Oracle Application Servers, die zur Ausführung von J2EE-Anwendungen genutzt wird.

SOAP
Simple Object Access Protocol (SOAP). SOAP ist ein Protokoll, mit dessen Hilfe Daten zwischen Systemen ausgetauscht und Remote Procedure Calls durchgeführt werden können.

UDDI
Universal Description, Discovery and Integration. UDDI ist ein Verzeichnisdienst zur Registrierung von Web-Services, der das dynamische Finden des Web-Services durch den Konsumenten ermöglicht.

WSDL
Abläufe, die ohne Beihilfe des Kernels durchgeführt werden, finden im User Space statt. Fast alle Programme werden im User Space gestartet.

XML
Extensible Markup Language (XML). XML ist eine so genannte META-Sprache zur Beschreibung von Dokumenten. Ein Vorteil von XML ist der vereinfachte Austausch von Daten, da XML-Formate in einer strengen Grammatik definiert werden können, und so die Implementierung von zuverlässigen Schnittstellen erlaubt.

Weiterführende Links

PL/SQL Neuerungen mit Oracle 10gR2

PL/SQL Web-Services (Teil I)

Web-Services spielen in der heutigen Software-Architektur eine immer wichtigere Rolle. Ein großer Vorteil von Web-Services ist eine vollständige Unabhängigkeit von Plattform und Programmiersprache. Greifen Web-Services auf bestehende PL/SQL-Programme zu, so spricht man von PL/SQL-Web-Services. In diesem Beitrag wird anhand von Beispielen aufgezeigt, wie existierende PL/SQL-Programme als Web-Services zur Verfügung gestellt werden.

Einführung und Motivation

Web-Services sind Internet-Dienste, die über das Web angefordert und im Web ausgeführt werden können. Im Gegensatz zu Web-Anwendungen mit einem HTML-Formular ist der Zugriff auf Web-Services ohne Browser möglich. Dadurch ist mit Web-Services eine automatische Übertragung von Informationen zwischen Anwendungen möglich.

Serviceorientierte Architektur

Web-Services orientieren sich an der service-orientierten Architektur (SOA) und vereinen daher verteilte und objektorientierte Programmierstandards. Mit ihrer Hilfe können betriebswirtschaftliche Anwendungen im Internet erstellt werden.

Ein Softwaresystem entspricht dann der service-orientierten Architektur, wenn das System auf autark wieder verwendbaren und weitgehend unabhängigen, fachlichen Services aufgebaut ist. Die Zusammenstellung der Services zu konkreten Geschäftsprozessen wird dabei als Orchestrierung bezeichnet.

Vorteile einer service-orientierten Architektur

Die Zerlegung eines Softwaresystems in Services erleichtert die mehrfache Verwendung einer einmal implementierten Geschäftsfunktionalität (Business-Logik). Damit können die Wiederverwendbarkeit eines Softwaresystems verbessert sowie die Kosten und die Entwicklungszeit minimiert werden.

Durch die Kapselung der anwendungsspezifischen Geschäftsobjektsichten in Services findet außerdem eine Entkopplung der Softwaresysteme statt. Dadurch werden die Abhängigkeiten zwischen Softwaresystemen reduziert.

Funktionsweise von Web-Services

Im Umfeld von Web-Services lassen sich folgende Teilnehmer/Instanzen identifizieren:

Konsument
Anbieter
Verzeichnis

Der Anbieter veröffentlicht die Beschreibungen seiner Dienste in einem Verzeichnis. Ein Konsument durchsucht das Verzeichnis des Anbieters und wählt einen gewünschten Dienst aus. Danach findet eine dynamische Anbindung des Konsumenten an den Anbieter statt. Schließlich greift der Konsument auf die Methoden des Anbieters zu (siehe Abbildung 1).

Abb. 1: Funktionsweise von Web-Services.

Web-Services Standards

Die Grundlage für Web-Services bilden folgende Standards:

Universal Description, Discovery and Integration (UDDI) ist ein Verzeichnisdienst zur Registrierung von Web-Services. Ein Verzeichnisdienst ermöglicht das dynamische Finden des Web-Services durch den Konsumenten.
Web Services Description Language (WS-DL) definiert einen plattform-, programmiersprachen- und protokollunabhängigen XML-Standard zur Beschreibung von Web-Services, die einen Austausch von Nachrichten ermöglichen.
Simple Object Access Protocol (SOAP) ist ein Protokoll, mit dessen Hilfe Daten zwischen Systemen ausgetauscht und Remote Procedure Calls durchgeführt werden können.

Integration von Systemen und Datenaustausch zwischen Systemen

Unternehmenslösungen werden oft mit verschiedenen Programmiersprachen, wie z. B. Java, Visual Basic (VB) oder C++, entwickelt. Meistens ist eine Integration der einzelnen Systeme und ein Datenaustausch zwischen den Systemen notwendig. Da die Systeme mit verschiedenen Programmiersprachen realisiert werden, sind Integration und Datenaustausch zwischen den Systemen nur mit einem sehr hohen Aufwand zu realisieren.

Eine Abhilfe verschaffen hier die Web-Services. Mit Hilfe von Web-Services können Clients und Server unabhängig von der Plattform und der Programmiersprache über Internet-Standardprotokolle, wie z. B. HTTP, HTTPS, SMTP oder FTP, kommunizieren.

Die entwickelten Anwendungen müssen lediglich einigen Standards entsprechen, damit diese als Web-Services zur Verfügung gestellt und genutzt werden können.

Durch die Nutzung der Internet-Standardprotokolle treten außerdem nur selten Probleme mit Firewalls auf, da unter anderem das HTTP-Standardprotokoll eingesetzt werden kann.

Wiederverwendung von vorhandenen PL/SQL-Programmen

Mit Oracle10g ist es möglich, die Funktionalität für Web-Services mit der Programmiersprache PL/SQL zu erstellen. Damit können vorhandene PL/SQL-Programme mit der neuen Web-Services-Architektur wieder verwendet werden.

Abb. 2: Datenbank als Web-Services Provider (Web-Services Call-in).

Web-Services können unter anderem auf PL/SQL Packages, Stored Procedures, Stored Functions, Triggers, SQL-Abfragen und Java Stored Procedures zugreifen (siehe Abbildung 2). Die dazu notwendigen Schritte, um z. B. ein PL/SQL-Package (siehe Abbildung 3) als Web-Service zu veröffentlichen, werden im Folgenden beschrieben.

CREATE OR REPLACE PACKAGE pck_seminar IS
  FUNCTION hole_preis(p_name IN VARCHAR2) RETURN NUMBER;
END pck_seminar;
/
CREATE OR REPLACE PACKAGE BODY pck_seminar IS
    FUNCTION hole_preis(p_name IN VARCHAR2)
       RETURN NUMBER IS v_preis seminar.preis%TYPE;
    CURSOR c_seminar IS SELECT preis FROM seminar WHERE name = p_name;
  BEGIN
    OPEN c_seminar;
    FETCH c_seminar INTO v_preis;
    CLOSE c_seminar;
    RETURN v_preis;
  END hole_preis;
END pck_seminar;
/

Abb. 3: PL/SQL-Package pck_seminar.

Datenquellen in OC4J einrichten

Um ein PL/SQL-Package als Web-Service zur Verfügung zu stellen, muss zunächst im OC4J eine Datenquelle eingerichtet werden. Eine Datenquelle im OC4J kann in der Datei data-sources.xml im Verzeichnis ORACLE_HOME\j2ee\home\config eingerichtet werden. Die Abbildung 4 stellt einen Auszug aus der Datei data-sources.xml dar.

<data-source
    class="com.evermind.sql.DriverManagerDataSource"
    name="OracleDS"
    location="jdbc/OracleCoreDS"
    xa-location="jdbc/xa/OracleXADS"
    ejb-location="jdbc/OracleDS"
    connection-driver="oracle.jdbc.driver.OracleDriver"
    username="mf"
    password="mf"
    url="jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:ORCL10"
    inactivity-timeout="30"
/>

Abb. 4: Ein Auszug aus der Datei data-sources.xml zur Einrichtung von Datenquellen in der OC4J-Umgebung.

Java-Wrapper-Klassen generieren

Im nächsten Schritt werden für die Prozeduren des PL/SQL-Packages die so genannten Wrapper-Klassen benötigt. Diese Wrapper-Klassen werden mit Hilfe des Programms JPublisher in der Programmiersprache Java generiert (siehe Abbildung 5). Der Vorteil der Wrapper-Klassen ist, dass die vorhandenen PL/SQL-Prozeduren nicht in einer anderen Programmiersprache kodiert werden müssen, sondern diese in der Datenbankprogrammiersprache PL/SQL wieder verwendet werden können. Um die Wiederverwendbarkeit der PL/SQL-Prozeduren in der service-orientierten Architektur zu ermöglichen, verfügen die Wrapper-Klassen über so genannte Wrapper-Methoden, die zum Aufrufen der eigentlichen PL/SQL-Prozeduren dienen.

Abb. 5: Mit JPublisher lassen sich Java-Wrapper-Klassen für PL/SQL generieren.

WebServicesAssembler

Zur Erstellung der Wrapper-Klassen mit Hilfe des Programms JPublisher kann das Programm WebServicesAssembler verwendet werden. Das Programm WebServicesAssembler ruft implizit das Programm JPublisher auf und fasst die mit JPublisher erzeugten Wrapper-Klassen in einem EAR-Archiv zusammen. Bei dem EAR-Archiv handelt es sich um ein spezialisiertes Archiv, mit dem J2EE-konforme Unternehmensanwendungen für das Deployment auf einen Application Server verpackt werden.

Das EAR-Archiv beinhaltet neben den Wrapper-Klassen noch weitere Dateien wie z. B. application.xml oder ein WSDL-Dokument. Die Datei application.xml gibt an, über welche Komponenten das EAR-Archiv verfügt. Das WSDL-Dokument enthält dagegen unter anderem Informationen über die Parameter, Datentypen und Rückgabewerte der Methode, die als Web-Service aufgerufen werden können.

Aufruf von WebServicesAssembler

Für den Aufruf von WebServicesAssembler wird eine XML-Konfigurationsdatei benötigt. Die XML-Konfigurationsdatei enthält Informationen über den zu veröffentlichenden PL/SQL-Web-Service. In dieser Datei werden unter anderem die Datenbank-Verbindungsinformationen und der Prozedurname des PL/SQL-Packages hinterlegt. Die Abbildung 6 stellt eine XML-Beispielkonfigurationsdatei dar. Die Abbildung 7 zeigt den Aufruf von WebServicesAssembler.

<web-service>
    <display-name>PLSQL Web Service</display-name>
    <description>PLSQL Beispiel ORDIX Seminarpreise</description>
    <destination-path>./seminarPreiseService.ear</destination-path>
    <temporary-directory>/tmp4</temporary-directory>
    <context>/seminarpreisews</context>
    <stateless-stored-procedure-java-service>
        <jar-generation>
          <schema>mf/mf</schema>
          <db-url>jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:ORCL10</db-url>
          <db-pkg-name>pck_seminar</db-pkg-name>
        </jar-generation>
        <uri>/seminarPreiseService</uri>
        <database-JNDI-name>jdbc/OracleDS</database-JNDI-name>
    </stateless-stored-procedure-java-service>
    <wsdl-gen>
        <wsdl-dir>wsdl</wsdl-dir>
        <option name="force">true</option>
        <option name="httpServerURL">http://localhost:8891</option>
    </wsdl-gen>
    <proxy-gen>
        <proxy-dir>proxy</proxy-dir>
        <option name="include-source">true</option>
    </proxy-gen>
</web-service>

Abb. 6: Auszug aus einer Konfigurationsdatei config.xml für das Programm WebServicesAssembler.

java -jar
%ORACLE_HOME%\webservices\lib\WebServicesAssembler.jar
-con.g con.g.xml

Abb. 7: Aufruf von WebServicesAssembler.

Web-Services auf den Oracle Application Server übertragen

Das mit Hilfe des Programms WebServicesAssembler erzeugte EAR-Archiv wird anschließend auf dem Application Server bereitgestellt. Ein Web-Service kann auf einen Application Server unter anderem mit den Programmen Enterprise Manager oder DCMCTL übertragen werden. In einer Standalone OC4J-Umgebung kann zusätzlich noch das Programm admin.jar verwendet werden (siehe Abbildung 8).

java -jar %ORACLE_HOME%\j2ee\home\admin.jar
ormi://localhost admin welcome -deploy -.le ./seminarPreiseService.ear -deploymentName
seminarPreiseService

java -jar %ORACLE_HOME%\j2ee\home\admin.jar
ormi://localhost admin welcome -bindWebApp seminarPreiseService seminarPreiseService_web
default-web-site /seminarpreisews

Abb. 8: Aufruf von admin.jar, um in einer OC4J-Umgebung einen Web-Service bereitzustellen.

Bereitgestellte Web-Services testen

Zur Überprüfung des bereitgestellten Web-Services, kann die in der Abbildung 9 dargestellte URL-Syntax verwendet werden. Durch die Eingabe der URL in den Web-Browser erscheint eine Testseite mit allen Operationen des Web-Services (siehe Abbildung 10). Diese Operationen können einzeln aufgerufen und getestet werden (siehe Abbildung 11). Das Ergebnis wird in Form einer Simple Object Access Protocol (SOAP) Response geliefert (siehe Abbildung 12).

Syntax => http://host:port/context/URI
Beispiel
=> http://localhost:8891/seminarpreisews/seminarPreiseService

Abb. 9: URL-Syntax zum Testen von Web-Services.

Abb. 10: Web-Services Testseite des "pck_seminar“ Services (vergrößern!).

Abb. 11: Web-Services Testseite zum Testen der "holePreis“ Operation (vergrößern!).

Abb. 12: Beispiel einer SOAP-Response (vergrößern!).

Resümee

In diesem Beitrag wurde die Funktionsweise von Web-Services vorgestellt. Es wurde aufgezeigt, wie PL/SQL-Programme ohne großen Aufwand als Web-Services zur Verfügung gestellt werden können. PL/SQL-Programme können demzufolge in einer service-orientierten Architektur wieder verwendet werden, ohne diese in einer anderen Programmiersprache neu entwickeln zu müssen. Dadurch kann Entwicklungszeit gespart und es können Kosten minimiert werden.

Im nächsten Teil erläutern wir, wie Web-Services mit der Datenbankprogrammiersprache PL/SQL aufgerufen werden können.

Markus Fiegler (info@ordix.de).

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ORDIX News 4/2005