Rapid Application Development fürs Web

Web-Applikationen auf der Basis von JavaScript sind oft so genannte Single Page-Applikationen. Statt mit jeder Benutzeranforderung die gesamte Seite neu zu laden (Page Reload) werden nur die Teile der Seite ausgetauscht, welche tatsächlich zu aktualisieren sind. Die zugehörigen Techniken sind AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) und JSON (JavaScript Object Notation). Die Technologie im Client kann man auch als Pyramide auffassen (s. Abb. 2). Zur Vereinfachung der Entwicklung und dem Konzept der Wiederverwendung folgend, werden Frameworks und Klassenbibliotheken auf unterschiedlichen Ebenen eingesetzt. Wiederkehrende Aufgaben können damit standardisiert werden und es werden Muster für die Architektur der Web-Applikation vorgegeben.

Mehr Produktivität für die Entwicklung ist gefragt

Softwareentwicklung ist kostenintensiv. Das gilt insbesondere dann, wenn es sich um Individualentwicklung handelt. Von der Anforderungsanalyse bis hin zur Bereitstellung der Software und der laufenden Pflege ist der Aufwand und die damit verbunden Kosten zu kalkulieren. Mit Hilfe moderner und flexibler Vorgehensmodelle aus dem agilen Spektrum, z. B. Scrum, trägt man dem Umstand Rechnung, dass die Planung oft revidiert werden muss. Man schafft es, den Kunden die Applikationen zeitnah bereitzustellen und auch das Scheitern oder die sehr lange Verzögerung des Projektabschlusses zu vermeiden. Bei der eigentlichen Entwicklung werden die Kosten sehr stark durch die Effizienz des Entwicklungsprozesses und die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge beeinflusst. Gerade die vielfältigen Möglichkeiten der Web-Entwicklung führen jedoch auch zu Nachteilen, u. a.:

• Klassenbibliotheken und Frameworks erfordern einen hohen Aufwand an Einarbeitung,
• es werden umfassende Kenntnisse in einer Vielzahl von Technologien benötigt, u. a. HTML, CSS, JavaScript, Node.js, TypeScript usw. und
• es gibt oft nur eine rudimentäre Werkzeugunterstützung, das betrifft gerade den Bereich des Designs der Benutzeroberfläche.

Insgesamt führt das dazu, dass die Produktivität der Entwicklung leidet. Damit verbunden sind höhere Projektrisiken und Kosten. Kritisch betrachtet geht gerade im Umfeld der Web-Entwicklung der Weg oft zurück auf die Kommandozeile, zum Beispiel werden Benutzeroberflächen aufwändig manuell über Code erstellt, statt komfortable Designer zu nutzen. Hier muss man kritisch hinterfragen, wie eine höhere Produktivität der Entwicklung möglich ist. Das Thema ist grundsätzlich nicht neu. Es wurde vielmehr schon immer versucht, die Entwicklung von Software mit integrierten und möglichst einfach zu bedienenden Werkzeugen zu vereinfachen. Treiber dieser Entwicklung ist die dringende Notwendigkeit, die projektentscheidende Time to Market zu verkürzen. In vielen praxisorientierten Ansätzen zur Beschleunigung des Entwicklungsprozesses werden so genannte Rapid Application Development (RAD)-Tools verwendet. Mit Hilfe dieser Werkzeuge soll eine Beschleunigung des Entwicklungsprozesses erreicht werden. Das geschieht hauptsächlich durch ein vereinfachtes und komponentenbasiertes Erstellen der Benutzeroberflächen. Ebenso werden regelmäßig Komponenten auch auf anderen Ebenen des Entwicklungsprozesses eingesetzt, zum Beispiel zur Anbindung von Datenbanken.

Für die Entwicklung von Desktop-Applikationen ist das Problem schon sehr gut gelöst. Komponenten-basiert werden auch komplexe Benutzeroberflächen in einer kurzen Zeitspanne erstellt. Eine wichtige Anforderung im Bereich der Business-Applikationen ist sehr oft das Gestalten von umfassenden und komplexen Eingabedialogen. Ein bekanntes Beispiel ist die Arbeit mit dem integrierten Designer in der Entwicklungsumgebung Visual Studio für Windows-Desktop-Anwendungen. Diesen Ansatz in die Welt der Web-Applikationen zu überführen, ist das Ziel des Frameworks Wisej.

Moderne Web-Applikationen mit Wisej

Mit Wisej gelingt es den Entwicklern ohne tiefere Kenntnisse in Web-Technologien moderne Web-Applikationen zu bauen [3]. Es kann alternativ C# oder VB .NET als Programmiersprache eingesetzt werden, um in Visual Studio zu entwickeln. Mit Hilfe eines graphischen Designers erstellt man das User-Interface auf der Basis von Komponenten. Die Vorgehensweise ist den meisten Entwicklern vertraut, denn seit vielen Jahren werden auf gleiche Art und Weise Desktop-Applikationen erstellt. Die Komponenten von Wisej sind weitgehend zu Windows-Forms-Komponenten kompatibel, so dass Wisej auch für größere Migrationsvorhaben sehr gut geeignet ist. Während der Programmierung muss man sich keine Gedanken über das Zusammenspiel von HTML5, CSS3 und JavaScript machen. Man kann sich vollständig auf die Umsetzung seines Geschäftsmodells und eines ansprechenden User-Interfaces konzentrieren.

Abb. 3 zeigt die Architektur einer Wisej-Web-Applikation. Auf der Serverseite werden Steuerelemente, wie zum Beispiel Buttons, Textboxen und andere Komponenten verwendet. Diese Komponenten basieren auf .NET und werden zur Entwurfszeit im Designer erstellt. Es sind eine große Auswahl an Standardkomponenten vorhanden, die durch Extensions erweitert werden können. Der Entwickler wählt die passenden Komponenten für das User-Interface aus der Palette aus und platziert diese auf den Formularen. Die Programmlogik wird über Events verknüpft. Wisej Widgets bilden die serverseitigen verwendeten Komponenten für die Darstellung im Client ab. Dazu werden JavaScript-Klassen auf der Basis der Bibliothek qooxdoo eingesetzt. Es besteht die Möglichkeit Third Party-Komponenten (JavaScript) einzubinden.

Betrachten wir die Interaktion zwischen Client und Server: In vereinfachter Sichtweise erhält die serverseitige Middleware Ajax-Anfragen vom Client im JSON-Format, sendet die Anfragen als .NET-Events an die serverseitigen Komponenten, sammelt die Änderungen am User Interface und übermittelt die Unterschiede als JSON-Paket an den Client. Die Antwort wird von der Middleware auf Clientseite weiterverarbeitet. Ebenso werden Event-Anfragen von den Widgets gesammelt und als Anfragen an den Server übermittelt. Auf Seiten des Servers wird unter Verwendung des .NET-Frameworks programmiert. Damit kann eine Wisej-Anwendung die Geschäftslogik und Datenbankwelt von .NET nutzen.

Zusammenfassung: Mit Wisej erstellt man eine Web-Applikation, aber mit dem oft sehr komplexen Technologie Stack des Webs kommt man als Entwickler nur wenig in Berührung. Intern arbeitet ein schneller .NET-JSON-Serializer und -Parser auf Serverseite. Die Clientseite nutzt den Standard JavaScript-JSON-Serializer und -Parser. Auf diese Weise gelingt auch bei einer hohen Datentransferrate, wie zum Beispiel bei der Darstellung von tausenden von Datensätzen in einem Grid, eine sehr gute Performance.