Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Evaluierung der besonderen Anforderungen, welche der Einsatz eines neuartigen Konzepts zur Realisierung asynchroner Kommunikation innerhalb von Webanwendungen an einen Web Engineering-Prozess stellt. Das World Wide Web, ursprünglich eine Ansammlung miteinander verlinkter Informationsseiten, vollzieht durch aktuelle Entwicklungen und Tendenzen eine grundlegende Veränderung des eigenen Charakters als passive Informationsquelle und Plattform für HTTP-basierte Applikationen. Dieses als Web 2.0 bezeichnete neue Verständnis desWebs deniert dieses als vollwertige Anwendungsplattform für hoch entwickelte Software und Dienste.
Im Sinne von Web 2.0 sind Webapplikationen interaktiv, auf den Endbenutzer zugeschnitten und "fühlen" sich wie Desktop-Anwendungen an. Einzelne Anwendungen sollen nicht für sich alleine stehen, sondern Daten über Web Services zur Verfügung stellen bzw. nutzen, um so neue, übergeordnete Dienste zu ermöglichen. Eine wichtige Säule in diesem Ansatz stellt der AJAX ("Asynchronous Javascript and XML")-Ansatz dar. Dieser ermöglicht eine asynchrone Kommunikation zwischen Browser und einem Server ohne explizite Auorderung durch den Benutzer, und bewirkt damit einen massiven Einschnitt in das Kommunikationsparadigma, auf welchem alle Web Engineering Ansätze aufbauen.
Innerhalb dieser Diplomarbeit sollen daher die Möglichkeiten, aber auch Grenzen der AJAX-Technologie sowie die Anwendbarkeit der Techniken und methodischen Schritte des Web Engineerings für diese neue Generation von Webanwendungen anhand einer Beispielanwendung und UWE als Vorgehensmodell ermittelt werden. Dafür wird ein Fallbeispiel-Projekt, eine Datenbankanwendung zur Suche, Verwaltung und Eintragung von IT-Firmen, dem UWE-Prozessmodell folgend modelliert und anschlieÿend ein Prototyp vorgestellt. Die Anwendbarkeit der UWEDiagrammtypen wird dabei in den Phasen Analyse, Navigations- und Präsentationsmodellierung untersucht und bewertet.
Inhaltsverzeichnis
1 Motivation
2 Webanwendungen
2.1 Definition und Klassifizierung
2.2 Unterschiede zu Standard-Applikationen
2.3 Request Cycle Prinzip
2.4 Überblick über aktuelle Web-Technologien
3 Asynchrone Webanwendungen
3.1 Das Web 2.0
3.2 Unterschiede zu herkömmlichen Webanwendungen
3.3 Asynchrone Kommunikation im Web durch AJAX
4 UML Web Engineering
4.1 Allgemeines zu Web Engineering
4.2 UWE
5 Fallstudie: IT-Atlas
5.1 Beschreibung
5.2 Verteiler Aspekt
5.3 Nicht-Funktionale Anforderungen
6 Analyse
6.1 Use Case Modell
6.2 Content Modell
6.3 Datenhaltung regionaler/zentraler Daten
6.4 Modellierung und Einsatz asynchroner Kommunikation
7 Entwurf
7.1 Navigationsmodell
7.2 Präsentationsmodell
7.3 Modellierung des Verhaltens
7.4 Entwurf des Web Service
8 Implementierung
8.1 Einsatz der AJAX-Technologie
8.2 Der Web Service
8.3 Probleme/Hindernisse
9 Test
9.1 Testen asynchroner Anwendungen
9.2 Testen der IT-Atlas Anwendung
9.3 Testen des Web Service
10 Der Prototyp
10.1 Das Modul Suchen
10.2 Das Modul Eintragen
10.3 Das Modul Bearbeiten
10.4 Der Web Service
11 Fazit/Ausblick
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die Arbeit untersucht die Anforderungen und methodischen Vorgehensweisen bei der Entwicklung asynchroner Webanwendungen unter Verwendung von Web Engineering-Prinzipien. Die zentrale Forschungsfrage befasst sich mit der Evaluierung der AJAX-Technologie sowie der Modellierbarkeit dieser Ansätze durch das UML-basierte Web Engineering (UWE) anhand einer konkreten Fallstudie.
- Grundlagen moderner Webanwendungen und des Request Cycle Prinzips
- Konzept und Einsatzmöglichkeiten der AJAX-Technologie
- Modellierung asynchroner Prozesse mit UML-basiertem Web Engineering (UWE)
- Entwicklung und Implementierung einer verteilten IT-Atlas Fallstudie
- Qualitätssicherung und Teststrategien für dynamische Webanwendungen
Auszug aus dem Buch
3.3 Asynchrone Kommunikation im Web durch AJAX
Der Begriff AJAX steht für Asynchronous Javascript and XML und wurde durch einen Essay (Garrett, 2005) von Jesse James Garrett von der Agentur Adaptive Path im Februar 2005 erstmals eingeführt. Mittlerweile hat sich AJAX als Synonym für asynchrone Kommunikation zwischen Client (Browser) und einem Server innerhalb von Webanwendungen etabliert und findet mehr und mehr Beachtung in der Fachwelt.
Wie bereits in 3.1 beschrieben, ist eine wichtige Komponente des Web 2.0-Gedankens die Angleichung der Qualität der Benutzerschnittstellen von Web- und Desktop-Applikationen. Das starre, weil synchrone Konzept des Request Cycles (siehe 2.3.) verhindert eine elegante und dynamische Benutzerführung mit herkömmlichen Web-Technologien weitestgehend. Ebendieses Konzept der synchronen Kommunikation wird durch den AJAX-Ansatz durchbrochen: Zwischen dem Browser als Client und dem Server wird eine so genannte AJAX engine auf Javascript-Ebene als Bindeglied eingeführt, welche den Nachrichtenaustausch sowie die Anzeige der Resultate ohne Leerzeiten auf Client-Seite abwickelt (siehe Abbildung 3).
Betritt ein Benutzer eine Webseite, welche eine AJAX-Anwendung beinhaltet, so wird zu Beginn clientseitig auf Javascript Ebene die AJAX engine geladen und aktiviert, welche ab sofort die Kommunikation des Benutzers mit der Applikation abwickelt. Dies beinhaltet sowohl rein clientseitige Funktionalität (wie das Überprüfen von Eingaben in einem Textfeld auf offensichtliche Fehler) als auch jeglicher Nachrichtenaustausch zwischen der Anwendung und einem Server oder Fremddiensten (z.B. einem Web Service). Durch den asynchronen Kommunikationsaufruf sowie Datenempfang bleibt es dem Benutzer verborgen, wann genau ein Datenaustausch erfolgt, da er ohne Leerzeiten weiterarbeiten kann (siehe Abbildung 4).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Motivation: Die Einleitung beleuchtet die Evolution des Internets zu einer komplexen Anwendungsplattform und definiert die Relevanz von Web Engineering sowie asynchronen Konzepten wie Web 2.0 und AJAX.
2 Webanwendungen: Dieses Kapitel klassifiziert Webanwendungen, beschreibt das klassische Request Cycle Prinzip und diskutiert die Unterschiede zu traditionellen Desktop-Applikationen.
3 Asynchrone Webanwendungen: Hier wird das Web 2.0-Paradigma eingeführt und die Funktionsweise sowie die Vor- und Nachteile von AJAX im Detail erläutert.
4 UML Web Engineering: Das Kapitel führt in die wissenschaftliche Disziplin des Web Engineerings ein und stellt das UML-basierte Web Engineering (UWE) als methodischen Rahmen vor.
5 Fallstudie: IT-Atlas: Dieses Kapitel präsentiert die Anforderungen, die Verteilungsaspekte und die nicht-funktionalen Bedingungen für die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Fallstudie.
6 Analyse: Hier erfolgt die formale Anforderungsanalyse mittels Use Case Modellen sowie die Untersuchung von Datenhaltungsmodellen für regionale und zentrale Daten.
7 Entwurf: Das Kapitel widmet sich dem technischen Entwurf der Anwendung, insbesondere dem Navigations- und Präsentationsmodell sowie der Konzeption eines Web Services.
8 Implementierung: Der Fokus liegt hier auf der praktischen Umsetzung mittels Ruby on Rails, der konkreten Einbindung der AJAX-Technologie und der Behandlung auftretender Herausforderungen.
9 Test: Hier werden Strategien für das Testen asynchroner Applikationen evaluiert und das Vorgehen bei den funktionalen und Unit-Tests der IT-Atlas Anwendung beschrieben.
10 Der Prototyp: Dieses Kapitel zeigt die entwickelten Software-Module zur Suche, Eintragung und Bearbeitung von Firmeninformationen sowie den Web Service in der Praxis.
11 Fazit/Ausblick: Die Arbeit schließt mit einer zusammenfassenden Bewertung der AJAX-Technologie und der Anwendbarkeit des UWE-Modellierungsprofils ab.
Schlüsselwörter
Web Engineering, Asynchrone Kommunikation, AJAX, Web 2.0, UWE, UML, Software Engineering, IT-Atlas, Request Cycle, Web Service, Benutzerführung, Modellierung, Ruby on Rails, Client-Server-Architektur, Testautomatisierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Modellierung asynchroner Webanwendungen, speziell unter dem Aspekt, wie man moderne Web 2.0-Technologien wie AJAX in bestehende Web Engineering-Prozesse integriert.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die zentralen Themen umfassen Web-Architekturen, asynchrone Kommunikationsprotokolle, die Modellierung von Benutzerschnittstellen mit UWE sowie die praktische Implementierung und Testung komplexer Webanwendungen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Hauptziel ist es, die Eignung und Modellierbarkeit der AJAX-Technologie für dynamische Webanwendungen zu evaluieren und einen konkreten Vorgehensplan zur Entwicklung unter Anwendung des UWE-Standards zu liefern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein engineering-orientierter Ansatz verfolgt, der mit einer Anforderungsanalyse beginnt, gefolgt von einer modellbasierten Entwurfsphase (mittels UML/UWE) und einer anschließenden Implementierung und Validierung anhand einer Fallstudie.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Fundierung von Web-Technologien, die detaillierte Analyse und Modellierung der IT-Atlas Anwendung sowie deren Implementierung mittels des Frameworks Ruby on Rails.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Web Engineering, AJAX, asynchrone Kommunikation, Web 2.0, UWE, UML und Anwendungsmodellierung.
Wie unterscheidet sich die Arbeit von herkömmlichen Web-Projekten?
Im Gegensatz zu statischen Webseiten-Projekten legt diese Arbeit expliziten Wert auf eine methodisch fundierte Modellierung von asynchronen Prozessabläufen und deren dynamische Validierung im Software-Lebenszyklus.
Welche Schlussfolgerung zieht der Autor zur AJAX-Modellierung?
Der Autor kommt zu dem Schluss, dass AJAX die Benutzerfreundlichkeit massiv steigert, jedoch eine Erweiterung der klassischen Modellierungsansätze erfordert, um die asynchronen Interaktionen sauber in die bestehende Architektur zu integrieren.
- Quote paper
- Jan Zahalka (Author), 2006, Web Engineering für asynchrone Anwendungen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/52453
