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.NET Anwendungsarchitektur

.NET Anwendungsarchitektur. Von Schichten zu Verbänden. Ralf Westphal, ralfw@ralfw.de Freier Autor, Berater, Entwickler und Associate of thinktecture. Bekannte Architekturmodelle heute. Schicht für Schicht. Architekturen bauen Anwendungen in logischen Schichten (engl. layer) auf

johana
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Presentation Transcript

  1. .NET Anwendungsarchitektur Von Schichten zu Verbänden Ralf Westphal, ralfw@ralfw.de Freier Autor, Berater, Entwickler und Associate of thinktecture

  2. Bekannte Architekturmodelle heute

  3. Schicht für Schicht • Architekturen bauen Anwendungen in logischen Schichten (engl. layer) auf • Logische Schichten können zu physikalischen werden (engl. tier) • sog. „Verteilte Anwendungen“ • Das scheint inzwischen allen plausibel und erinnert an…

  4. OSI Schichten

  5. Probleme mit heutigen Architekturmodellen • Software layers sind etwas anderes als network protocol layers • Im Netzwerk bleibt die grundsätzliche Funktionalität je Layer gleich, aber das Abstraktionsniveau steigt • Bei Software ändert sich die Funktion bei u.U. gleicher Abstraktion • Es fehlen Aussagen zu physikalischen Einheiten (z.B. Komponente, Host) • Schwammige Terminologie • Was ist eine Applikation? • Was bedeutet „verteilte Anwendung“? • Mangelnde Skalierbarkeit • Die Beschreibung von Softwaresystemen wird schnell unhandlich

  6. Wir brauchen… • …ein neues Architekturmodell, dass… • leicht verständlich ist • die bisher abgedeckten Fälle enthält • besser skaliert • klare Vorgaben macht • eine klare Terminologie definiert • zu einfacheren Darstellungen größerer Systeme führt • existierendenen Technologie einen Platz zuweist • breit anwendbar ist

  7. Software Cells Software Cell / Software Zelle United Software Cell Structure / Software Zellverband

  8. Software Zelle = Applikation

  9. Eigenschaften einer Software Zelle I • Eine Zelle wird gebildet durch Hülle und Kern • Hülle = Host: Container, in dem Logik ausgeführt wird • Eine EXE-Assembly • App.Config • Kern = Core: Zentrale Logik der Anwendung, für den Zweck der Applikation unabdingbar • Besteht aus einer oder mehrer DLL-Assemblies

  10. Die einfachste Applikation • Host: Console-EXE • Core: eine DLL, die autom. gestartet wird und ohne Ein/Ausgabe arbeitet • Eine Applikation besteht immer nur aus genau 1 EXE und 1..n DLLs • Verteilte Anwendungen bestehen daher aus min. 2 Applikationen • Ein SOA Service ist immer auch eine Applikation

  11. Eigenschaften einer Software Zelle II • Adapter und Portale dienen der Kommunikation mit der Außenwelt • Resource Adapter: Zugriff auf Datenbanken, Dateisysten, Netzwerkverbindungen • Applikation greift nach außen • Hat einen großen Hub, Impedance Mismatch zwischen Applikation und Ressource ist groß • Application Adapter: Zugriff auf eine andere Applikation • Applikation greift nach außen • Hat einen kleinen Hub, aufgerufene Applikation stellt eine Schnittstelle bereit, die sehr nah am Informationsmodell der aufrufenden ist • Application Portal: Erlaubt den Zugriff auf die Applikation von außen • Auf Applikation wird zugegriffen • Stellt anden Applikationen eine Schnittstelle zur Verfügung • User Portal: Erlaubt den Zugriff auf die Applikation durch einen Benutzer • Auf Applikation wird zugegriffen

  12. Hosts • Hosts stellen dem Core Infrastruktur zur Verfügung • Im einfachsten Fall laden sie den Core nur und starten seine Ausführung • Existierende Host Technologien • Console EXE • Winforms EXE • NT Service EXE • IE • MS Office Anwendungen: Word, Excel, Outlook etc. • IIS/ASP.NET • COM+ • SQL Server 2005 • BizTalk

  13. Applikationsarten I Desktop Applikation mit Dateisystemzugriff, z.B. Notepad, Photoshop RDBMS dateibasiert bzw. Server ohne SPs Desktop Applikation DB-Zugriff, z.B. Lexware Buchhalter Einfache Desktop Applikation, z.B. Taschenrechner, Solitair

  14. Applikationsarten II Host: Winforms EXE Host: SQL Server Desktop Applikation, die auf ein serverbasiertes RDBMS zugreift, in dem SPs laufen.

  15. Applikationsarten III Host: BizTalk Geschäftsprozess-Anwendung Host: IIS/ASP.NET Entfernte Anwendung, z.B. Web Service

  16. Applikationsarten IV Stark verteilte Lösung

  17. Verteilte Anwendungen…

  18. …Anwendungen verteilen

  19. Service Oriented Architecture

  20. Alternative, flexiblere Darstellung

  21. Zellräume • Intrazelluärer Raum • enthält Kern, Adapter, Portale • wird bestimmt durch Host • Host stellt Infrastruktur, z.B. • Logging/Tracing • Aktivierung • Transaktionen • Extrazelluärer Raum • Raum zwischen Applikationen • Verantwortlich für den Nachrichtenaustausch zwischen Applikationen • TCP/UDP • HTTP • MSMQ

  22. Zellstrukturen - Kern • Kern kann und soll aus mehreren Komponenten bestehen • Kern-Komponenten (zunächst) ohne Gewichtung und Reihenfolge

  23. Zellstrukturen – Resource Adapter (RA) • Macht Ressource zugänglich • Liefert Daten auf Abstraktionsniveau des Kerns aus Ressource an • High Level RA Layer • Baut auf einem low level API auf • Enthält ggf. eine vereinheitlichende Schicht zur Ansteuerung verschiedener APIs • Low Level RA Layer

  24. Zellstrukturen – Application Adapter (AA) • Macht andere Applikationen zugänglich • Daten werden auf hohem Abstraktionsniveau erwartet • High Level AA Layer • Kapselt ggf. Proxy der anderen Applikation • Verbirgt Details desApplikationszugriffs

  25. Zellstrukturen – Application Portal • Macht Applikation für Zugriff von außen zugänglich • Abstraktionsniveau abhängig von Anwendungsart und Kommunikationsmedium • Strukturierung vonAbstraktionsniveau undAnwendungsartabhängig

  26. Zellstrukturen – User Portal • Birektionale Kommunikation mit einem Anwender • Präsentation des Kern-Zustands • Erfassung von Daten zur Steuerung des Kerns • Typischerweise Organisiertnach dem MVC Pattern

  27. Nichts Neues unter der Sonne • Bei Software geht es immer noch um EVA und I/O • Eingabe/Input: Adapter/Portal • Ausgabe/Output: Adapter/Portal • Verarbeitung/Processing: Core

  28. Fast wieder OSI

  29. Membranen • Strukturen erhalten Unabhängigkeit durch Umhüllung mit einer Membran • Membranen isolieren „Innereien“ (Implementation) voneinander • Entkopplung • Interfaces definieren die „Durchlässigkeit“ von Membranen • Exozytose: Information fließt aus einer Applikation aus • Endozytose: Information fließt in eine Applikation ein • Membranen schließen wiederverwendbare Strukturen ein

  30. Interzelluäre Membran

  31. Intrazelluläre Membranen

  32. Intranukleare Membranen • Kerne haben Strukturen • Komponenten • Strukturen im Kern sollten wiederum durch Membranen voneinander getrennt sein

  33. Contract First Design • Membranen sind vor und unabhängig von der Implementation von Strukturen zu planen • Komponenten referenzieren keine Komponenten zur Designzeit, sondern Interfaces • Interfaces definieren… • Operationen • Daten(strukturen) • Komponenten implementieren Interfaces

  34. Implikationen • Komponentennutzung • Komponenten (bzw. Klassen aus Komponenten) können nicht mehr direkt instanziert werden • Lösung: Microkernel lokalisiert und instanziert Komponenten • Projektorganisation • Projekte referenzieren (nur noch) Interface-Assemblies • Komponenten werden in separaten Projektmappen entwickelt • Verhindert die Umgehung von Interfaces

  35. Beispielanwendung • Ermittlung einer Zahlenreihe • Benutzer wählt aus einer Liste von Algorithmen zur Zahlenreihenbestimmung aus • Benutzer gibt einen Maximalwert vor • Benutzer startet Zahlenreihenberechnung • Anzeige der Ermittelten Zahlen • Benutzer kann die Zahlenreihe speichern

  36. Beispielarchitektur

  37. The Big Picture • 10n – Eine Reise durch dasSoftware-Universum

  38. Fazit • Existierende Architekturmodelle haben Nachteile • Unvollständige Beschreibungen • Umständliche Beschreibungen • Unpräzise Beschreibungen • Software Cells bieten einen frischen Blick auf Softwarearchitektur • Enthalten bisherige Konzepte • Schichtenmodell • Onion • Mehrschichtige Anwendungen • SOA • Machen klare Aussagen und geben Empfehlungen • Sind einfach zu verstehen und lernen • Können große und kleine Systeme ohne Notationswechsel darstellen

  39. Referenzen • Ralf Westphal, Software Cells – An Introduction, http://weblogs.asp.net/ralfw/category/9899.aspx • Microsoft, Application Architecture for .NET, http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnbda/html/distapp.asp • Clemens Vasters, Ralf discovers the onion and resource access and I say „Duplex“, http://staff.newtelligence.net/clemensv/PermaLink.aspx?guid=2892db4d-e9d7-4fd0-ac62-5dc1b68e24f5 • Microkernel Ansätze • Castle Project, http://www.castleproject.org/castle/show/HomePage • Spring.NET, http://www.springframework.net/ • Picocontainer, http://www.picocontainer.org • StructureMap, http://sourceforge.net/projects/structuremap

  40. Über den Referenten • Ralf Westphal (www.ralfw.de) ist freier Softwaretechnologievermittler. Er arbeitet als Fachautor, Coach/Berater, Softwareentwickler und Sprecher auf Entwickler-Events im In- und Ausland wie dem Microsoft Technical Summit, Microsoft DevDays, ADC, BASTA!, COMDEX oder SD West. Der Schwerpunkt seiner Arbeit liegt bei der Vermittlung und Anwendung moderner Softwaretechnologien und -konzepte im Zusammenhang mit dem .NET Framework. • Darüber hinaus ist Ralf Westphal einer der unabhängigen deutschen Microsoft Regional Directors, Produzent von .NET TV (www.dotnettv.de), Associate der ersten Stunde bei thinktecture (www.thinktecture.com) und zusammen mit Christian Weyer einer der .NET Twins (www.dotnettwins.de). • Email: ralfw@ralfw.de www.thinktecture.com

  41. Publikationen Bücher In Fachzeitschriften .NET kompakt, Spektrum Akademischer Verlag 2002, ISBN 3827411858 ADO.NET Datenbankprogrammierung, Addison-Wesley 2002, ISBN 3827319978 Jetzt lerne ich ADO.NET, Markt+Technik, 2003, ISBN 3827262291 (zusammen mit Christian Weyer) Video tv.dotnetpro.de www.dotnettv.de

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