Kurze Zeitreise

Die Geschichte des Raspberry Pi geht zurück auf das Jahr 2006. Als ein Team von Wissenschaftlern und Technikern am Computer Laboratory der University of Cambridge, darunter Eben Upton, Rob Mullins, Jack Lang, Alan Mycroft und Pete Lomas, eine wachsende Besorgnis über den Rückgang der Informatikkenntnisse unter britischen Schülern feststellten. Die Anzahl der Schüler, die Informatik auf Universitätsebene studierten, nahm ab. Hinzu kam, dass die Schüler weniger praktische Programmiererfahrungen hatten, als in den Jahren vorher.

Als Hauptursache des Rückgangs identifizierten sie die Unzugänglichkeit von erschwinglichen, programmierbaren Computern für junge Menschen. In den 80er Jahren hatten Heimcomputer wie der BBC-Micro und der Commodore 64 eine Generation von Technikbegeisterten inspiriert. Dies ermöglichte auch vielen von ihnen Programmierkenntnisse zu erwerben. Doch die Komplexität der Computer steigerte sich im Laufe der Zeit. Vor allem stiegen damit auch die Anschaffungskosten, wodurch sie für viele unzugänglich geworden sind, insbesondere im Kontext der Bildung.

Um dieses Problem zu lösen, arbeitete das Team an der Entwicklung eines kleinen, erschwinglichen und benutzerfreundlichen Einplatinencomputers. Dieser sollte den Schülern ermöglichen, Programmieren und Computertechnik auf spielerische Weise zu erlernen. Die Idee, ein Gerät zu schaffen, dass in der Lage ist, grundlegende Programmieraufgaben auszuführen. Dies zu einem Bruchteil der Kosten eines herkömmlichen Computers. Dieses Projekt führte zur Entstehung des kleinen Alleskönners.

Entstehung der Raspberry Pi Foundation

Man gründete im Jahr 2009 die Raspberry Pi Foundation, eine gemeinnützige Organisation, um die Entwicklung des Geräts voranzutreiben und Bildungsressourcen bereitzustellen, die auf dem Raspberry Pi basierten. Im Februar 2012 kam dann die erste Version, das Model B, auf den Markt. Die Nachfrage nach dem Gerät, enorm. Und innerhalb weniger Jahre gingen Millionen von Raspberry Pi-Einheiten weltweit über die Ladentheke.

Seitdem hat die Raspberry Pi Foundation verschiedene Modelle und Generationen des Geräts veröffentlicht, die jeweils verbesserte Hardware und Funktionalität bieten. Weiterhin mit der Aufgabe, das Erlernen von Programmierkenntnissen und Computertechnik für Menschen aller Altersgruppen und Fähigkeiten zugänglich und erschwinglich zu machen. Der kleine Alleskönner hat inzwischen eine große und leidenschaftliche Gemeinde. Bestehend aus Bastlern, Entwicklern und Technikbegeisterten und man nutzt es für eine Vielzahl von Projekten und Anwendungen.

Modelle und technische Daten

Seit der ersten Version gibt es mehrere Modelle mit unterschiedlichen Spezifikationen. Hier sind einige der bekanntesten Modelle:

1. Raspberry Pi 1 Model B (2012): Das ursprüngliche Modell mit einem 700 MHz Single-Core-Prozessor, 512 MB RAM und 2 USB-Anschlüssen.

2. Raspberry Pi 2 Model B (2015): Eine Verbesserung des ursprünglichen Modells mit einem 900 MHz Quad-Core-Prozessor und 1 GB RAM.

3. Raspberry Pi 3 Model B (2016): Das erste Modell mit integriertem Wi-Fi und Bluetooth, ausgestattet mit einem 1,2 GHz Quad-Core-Prozessor und 1 GB RAM.

4. Raspberry Pi 4 Model B (2019): Das bisher leistungsstärkste Modell mit einem 1,5 GHz Quad-Core-Prozessor, bis zu 8 GB RAM und Unterstützung für Dual-4K-Displays.

(Hier sei noch zu erwähnen, dass es auch alternative Geräte gibt, die wesentlich leistungsstärker sind. Doch darüber schreibe ich noch einen gesonderten Beitrag.)

Raspberry Pi Zero (2015) und Zero W (2017): Kleinere und kostengünstigere Modelle, die sich gut für einfache Projekte eignen.

Anwendungen und Projekte

Die Vielseitigkeit des kleinen Alleskönners hat dazu geführt, dass man es in einer Vielzahl von Projekten und Anwendungen einsetzen kann. Einige Beispiele hierfür sind:

• Heimautomatisierung: Die Verwendung des kleinen Alleskönners, um die eigenen smarten Geräte zu steuern oder um das gesamte Zuhause zu automatisieren.
• Retro-Gaming: Mit Emulatoren wie RetroPie kann man eine Vielzahl von klassischen Spielen aus verschiedenen Konsolen-Generationen genießen.
• Media Center: Man kann den kleinen Alleskönner als Media Center nutzen, indem man Kodi oder Plex installiert und Lieblingsfilme sowie Serien streamen.
• Lern- und Bildungsplattform: Um Programmieren zu lernen oder eigene Anwendungen zu entwickeln, um anderen dabei zu helfen, neue Fähigkeiten zu erlernen.
• Wetterstation: Benutzerdefinierte Wetterstation, um die Umgebungsinformationen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck zu überwachen.
• Internet der Dinge (IoT) Projekte: Integration in ein IoT-Netzwerk, um Sensoren und Aktoren über das Internet zu steuern und um Daten zu sammeln.
• Robotik: Als Gehirn des eigenen Roboters, der in der Lage ist, verschiedene Aufgaben auszuführen, wie z.B. automatisiertes Fahren, Objektverfolgung und mehr.
• Sicherheit und Überwachung: Als kostengünstiges Sicherheitssystem mit Bewegungsmeldern, Kameras und Alarmen.
• Webserver: Als eigenen Webserver, um Websites oder Webanwendungen zu hosten.
• Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen: Experimente mit AI-Frameworks wie TensorFlow oder PyTorch, um Machine-Learning-Modelle auf dem Raspberry Pi zu erstellen oder auszuführen. Wobei sich hier auch NVIDIA’s Jetson anbietet und auch von der Performance her wahrscheinlich bei weitem besser aufgestellt ist 😉

Raspberry Pi Ressourcen und Community

Eine der größten Stärken des Raspberry Pi ist die riesige und engagierte Community. Die Raspberry Pi Community bietet unzählige Ressourcen, Tutorials und Foren, um Fragen zu beantworten und bei der Lösung von Problemen zu helfen. Einige empfehlenswerte Ressourcen sind:

Die offizielle Website: Hier findet man Neuigkeiten, Projekte und Lernressourcen direkt von der Raspberry Pi Foundation.

Raspberry Pi Forums: Eine aktive Community, in der man Fragen stellen, Antworten finden und sich mit anderen Enthusiasten austauschen kann.

Hackster.io: Eine Plattform für Bastler und Entwickler, um Raspberry Pi-Projekte mit detaillierten Anleitungen zu teilen und um neue Ideen zu entdecken.

Instructables: Eine weitere hervorragende Quelle für Schritt-für-Schritt-Anleitungen und Projekte, die auf dem Raspberry Pi basieren.

GitHub: Auf GitHub findet man zahlreiche Repositories, die Software, Tools und Projekte für den Kleinen enthalten. Einen Beitrag über GitHub selbst gibt es hier 😉

Fazit

Der Raspberry Pi hat die Welt der Heimcomputer und Bastler revolutioniert und ist ein Paradebeispiel dafür, wie ein kleines, kostengünstiges Gerät großen Einfluss haben kann. Seine Vielseitigkeit, einfache Handhabung und große Community haben dazu geführt, dass man es heute in einer Vielzahl von Projekten und Anwendungen einsetzen kann. Leider sind die Preise aufgrund der Pandemie und den damit verbundenen Lieferengpässen wesentlich gestiegen. Ansonsten bietet sich der kleine Alleskönner an, spannende unzählige Möglichkeiten zu entdecken. Man kann es kaufen, verschenken und auch spenden. In der Regel kann man damit nichts falsch machen.

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Kurze Zeitreise

Die Entstehung von Content-Management-Systemen (CMS) ist eng mit der Entwicklung des Internets und dem Bedarf an benutzerfreundlichen Lösungen zur Erstellung und Verwaltung von Webinhalten verbunden.

In den frühen 90ern bzw. in den Anfängen des Internets, haben hauptsächlich Webentwickler Websites erstellt, die HTML, CSS, JavaScript und andere Programmiersprachen beherrschen mussten. Die Erstellung und Aktualisierung von Inhalten der Websites war zeitaufwändig und erforderte tiefgreifende technische Kenntnisse.

Durch das Aufkommen von Webpublishing-Tools, weiter in den frühen 90er Jahren, hat man verschiedene Webpublishing-Tools entwickelt, die die Erstellung von Webinhalten vereinfachen sollten. Diese Tools hat man damals auch über den Begriff WYSIWYG (What you see is what you get = Was du siehst, ist das, was du bekommst) kommuniziert. Beispiele hierfür sind Microsoft FrontPage und Adobe Dreamweaver. Diese Tools ermöglichten es Benutzern, Websites visuell zu erstellen, ohne direkt HTML-Code schreiben zu müssen. Allerdings hatten diese Werkzeuge ihre Einschränkungen. Insbesondere bei der Zusammenarbeit und der Verwaltung größerer Websites stieß man oftmals an die Grenzen dieser Tools. Auch musste man immer noch in den Code eingreifen, um individuelle Anpassungen vorzunehmen.

Die ersten Content Management Systeme

In den späten 90er Jahren entstanden die ersten Content-Management-Systeme, um die wachsenden Anforderungen an die Verwaltung von Webinhalten besser zu erfüllen. Diese frühen CMS ermöglichten es mehreren Benutzern, Inhalte gemeinsam zu erstellen und zu aktualisieren und boten eine bessere Struktur sowie Organisation für Websites.

Zu den ersten CMS gehörten Vignette StoryServer, Allaire Spectra und OpenMarket Content Server.

Mit dem Aufkommen von Open-Source-CMS und der Demokratisierung des Webpublishings in den frühen 2000er Jahren, kamen Lösungen wie WordPress, Joomla und Drupal zum Vorschein. Das Erstellen und Verwalten von Websites war nunmehr für eine breitere Masse zugänglich. Diese Systeme boten einfache Benutzeroberflächen, eine Vielzahl von Plugins und Erweiterungen und eine große Community-Unterstützung.

Ab 2010 ging dann die Anpassung an mobile Geräte und die zunehmende Bedeutung von Responsive Design los. Mit der Verbreitung von Smartphones und Tablets, war Responsive Design zu einer Notwendigkeit für moderne Websites geworden. CMS mussten sich anpassen, um die einfache Erstellung von Websites zu ermöglichen, die auf verschiedenen Geräten und Bildschirmgrößen funktionierten.

Heutzutage sind Content-Management-Systeme ein unverzichtbares Werkzeug für die Erstellung und Verwaltung von Websites und gehören zum Alltag. Sie haben sich ständig weiterentwickelt, um den wachsenden Anforderungen der Webentwicklung gerecht zu sein.

Heutzutage ist es für Benutzer weitestgehend möglich, ohne technischen Hintergrund ansprechende und funktionelle Websites zu erstellen.

Funktionen eines CMS

Ein CMS bietet eine Vielzahl von Funktionen, die die Erstellung und Verwaltung von Webinhalten erleichtern. Dazu gehören:

1.1. Benutzerfreundliche Oberfläche: Die meisten Content Management Systeme bieten eine intuitive, grafische Benutzeroberfläche, die es einfach macht, Inhalte zu erstellen, zu bearbeiten und zu organisieren.

1.2. Templates und Themes: Um ein einheitliches Erscheinungsbild der Website zu gewährleisten, nutzen CMS vorgefertigte Templates und Themes, die sich anpassen und individualisieren lassen.

1.3. Erweiterbarkeit: Content Management Systeme lassen sich häufig durch Plugins und Erweiterungen anpassen, um zusätzliche Funktionen hinzuzufügen.

1.4. Benutzerverwaltung und Zugriffskontrolle: Ein CMS ermöglicht die Verwaltung mehrerer Benutzer mit verschiedenen Rollen und Zugriffsebenen.

1.5. SEO-Optimierung: Content Management Systeme bieten oft integrierte Funktionen zur Optimierung der Website für Suchmaschinen.

Vorteile von CMS

2.1. Einfache Bedienung: Ein CMS erleichtert die Erstellung und Verwaltung von Webinhalten, auch für Benutzer ohne technischen Hintergrund.

2.2. Kosteneffizienz: Content Management Systeme sparen Kosten, da sie die Notwendigkeit reduzieren, professionelle Webentwickler für die Erstellung und Wartung einer Website einzustellen.

2.3. Skalierbarkeit: Ein Content Management System ermöglicht es, die Website problemlos zu erweitern und zu aktualisieren, um die wachsenden Anforderungen zu erfüllen.

2.4. Zusammenarbeit: Ein Content Management System erleichtert die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teammitgliedern bei der Erstellung und Verwaltung von Inhalten.

2.5. Sicherheit: Viele CMS bieten Sicherheitsfunktionen wie regelmäßige Updates und Patches, um die Website vor potenziellen Bedrohungen zu schützen.

Beliebte CMS-Lösungen

3.1. WordPress: WordPress ist das weltweit bekannteste und am häufigsten eingesetzte CMS. Es ist bekannt für seine Benutzerfreundlichkeit, große Auswahl an Themes und Plugins sowie seine aktive Community. Den Beitrag dazu gibt es hier.

3.2. Joomla: Joomla ist ein leistungsfähiges und flexibles CMS, das sich besonders für komplexe Websites und Online-Anwendungen eignet. Es bietet erweiterte Funktionen und ist gut dokumentiert.

3.3. Drupal: Drupal ist ein leistungsstarkes und erweiterbares CMS, das sich ideal für große, komplexe Projekte eignet. Es ist bekannt für seine hohe Sicherheit und Skalierbarkeit.

3.4. Wix: Wix ist ein benutzerfreundliches CMS, das sich besonders für kleine Unternehmen und persönliche Websites eignet. Mit seiner Drag-and-Drop-Funktionalität können Benutzer ihre Websites einfach und schnell gestalten.

3.5. Squarespace: Squarespace ist ein weiteres benutzerfreundliches CMS, das sich durch seine stilvollen und modernen Vorlagen auszeichnet. Es ist besonders geeignet für kreative Berufe wie Fotografen, Designer und Künstler.

3.6. Shopify: Shopify ist ein spezialisiertes CMS für den E-Commerce-Bereich. Es bietet eine Vielzahl von Funktionen und Integrationen, die speziell auf den Online-Handel zugeschnitten sind.

3.7. TYPO3: TYPO3 ist ein leistungsstarkes, skalierbares und erweiterbares Open-Source-CMS, das sich besonders für große und komplexe Websites eignet. Es bietet eine Vielzahl von Funktionen und Erweiterungen und hat eine aktive Community.

Auswahl des richtigen CMS

Bei der Auswahl des richtigen Content Management Systems muss man verschiedene Faktoren berücksichtigen, wie:

4.1. Anforderungen: Die Anforderungen der Website bestimmen, welches CMS am besten geeignet ist. Man muss Überlegungen anstellen, welche Funktionen und Erweiterungen erforderlich sind, um die Ziele der Website zu erreichen.

4.2. Budget: Man sollte immer die Kosten für die Einrichtung und Wartung eines CMS berücksichtigen. Open-Source-Lösungen sind in der Regel kostengünstiger, während einige proprietäre Systeme höhere Gebühren erheben können.

4.3. Technische Kenntnisse: Einige Content Management Systeme erfordern mehr technische Kenntnisse als andere. Es ist wichtig, ein Content Management System zu wählen, das den Fähigkeiten des Individuums bzw. Teams entspricht.

4.4. Support und Community: Eine aktive Community und verfügbarer Support sind entscheidend für den Erfolg einer CMS-basierten Website. Man sollte immer prüfen, ob es ausreichend Ressourcen und Hilfestellungen gibt.

Fazit

Ein Content-Management-System ist ein wertvolles Tool für die Erstellung und Verwaltung von Webinhalten. Es gibt eine Vielzahl von CMS-Lösungen auf dem Markt, die sich in Funktionalität, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit unterscheiden. Bei der Auswahl eines CMS ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen der Website, das Budget und die technischen Fähigkeiten des Individuums bzw. des Teams zu berücksichtigen. Mit dem richtigen CMS kann man die Online-Präsenz effektiv verwalten und optimieren, um die passende Zielgruppe zu erreichen.

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Maven vereinfacht den Softwareerstellungsprozess, bietet ein einheitliches System für die Entwicklerarbeit, hochwertige Projektinformationen, Richtlinien für das Festlegen von Best Practices und erleichtert die Migration zu neuen Funktionen durch mehr Transparenz. Es beschreibt sowohl, wie Software gebaut wird, als auch deren Abhängigkeiten. Apache hilft sowohl bei der Verwaltung von Projekten und dient als Tool zum Verständnis. Es hilft also dabei, den Zustand eines Projekts zu organisieren und relativ schnell darzustellen.

Primär wird das Programm von Entwicklern und Projektmanagern bei Java-Anwendungsprojekten verwendet. Das Tool kann nützlich sein, um den Zustand eines Projektes auf einem Blick für technisch weniger versierte Personen, wie Führungspersönlichkeiten und Investoren, zusammenzufassen und gleichzeitig, um einige Prozesse bei der Softwareentwicklung zu automatisieren.

Maven basiert auf dem Objektmodell. Projekte werden als eine Pom.xml-Datei gespeichert. Das Tool verwaltet Projekt-Builds, Reportings und Dokumentationen aus einer zentralen XML-Informationsbasis. Mit der Standard-Plug-in-Architektur kann man es über den Standard-Input mit so gut wie jeder Anwendung nutzen und kollaborieren. Es vereinfacht den Prozess für das Erstellen von Java-Anwendungen erheblich, sodass der Nutzer den Status des Projektes viel einfacher einschätzen kann.

Der Name Maven kommt aus dem Jiddischen und bedeutet so viel wie „Sammler des Wissens“.

Kurze Zeitreise

Maven entstand in der Apache Software Foundation aus Frust über den Build-Prozess von Turbine. Es wurde bald zum Top-Level-Projekt aufgrund der Notwendigkeit, die Builds der vielen unterschiedlichen Projekte der Apache Software Foundation möglichst zu vereinheitlichen und somit auch zu vereinfachen.

Durch die vereinheitlichten Strukturen konnten Mitglieder unterschiedlicher Entwicklungsteams zwischen den einzelnen Teilprojekten wechseln und produktivere Arbeitsergebnisse erzielen. Dank der projektübergreifenden Standardisierung war es nicht mehr notwendig, sich in komplizierte Prozesse einzuarbeiten, um das Projekt ausführen und testen zu können.

Die Entwicklung von Maven 1 wurde im Jahr 2003 begonnen und am 13. Juli 2004 als Version 1.0 veröffentlicht. Die Umsetzung wurde jedoch sehr schnell realisiert, sodass einige Eigenheiten nicht bedacht wurden. Beispielsweise gab es Probleme bei der Performance sowie einen Überschuss an Konfigurationsdateien und -angaben, die es zu beherrschen galt. 2014 wurde das End of Life (EoL) von Maven 1 verkündet. Die letzte veröffentlichte Version ist 1.1 vom 25. Juni 2007.

Im Jahr 2005 wurde parallel damit begonnen, Maven 2 zu entwickeln, welches mit Version 2.0 am 19. Oktober 2005 fertiggestellt wurde. Mit dem Major-Release 2 wurde Maven von Grund auf überarbeitet und bekannte Probleme aus der Vorgängerversion wurden behoben. Aus diesem Grund sind Maven 1 und Maven 2 untereinander inkompatibel. Am 18. Februar 2014 wurde das End of Life von Maven 2 kommuniziert. Die letzte veröffentlichte Version ist 2.2.1 aus November 2009.

Die Entwicklung von Maven 3 begann im Jahr 2008, bei der man sich insbesondere auf die Kompatibilität zwischen Maven 2 und 3 konzentrierte.

In der zweiten Hälfte des Jahres 2021 wurden die Arbeiten an Maven 4 begonnen. Eine wesentliche Verbesserung ist die stark optimierte Unterstützung von Multi-Modul-Projekten.

Wie funktioniert Maven?

Maven benötigt zur Ausführung eine Java virtuelle Maschine (JVM) und ist aufgrund dieses Umstandes plattformunabhängig. Aus diesem Grund kann es auf jedem Betriebssystem ausgeführt werden, für das eine Java VM verfügbar ist.

Der Kern von Maven ist mit wenigen Megabyte als Paket kompakt gehalten. Die interne Struktur ist modular aufgebaut. Sämtliche Funktionen werden über Erweiterungen, sogenannte Plugins, bei der erstmaligen Verwendung über ein öffentliches im Internet verfügbares Repository, Maven Central genannt, nachgeladen und in einem lokalen Repository abgelegt.

Maven ist deklarativ und basiert auf zwei wesentlichen Paradigmen. Zum einen auf „Don’t Repeat Yourself“ (DRY bzw. Wiederhole dich nicht selbst) bedeutet sinngemäß im Kontext von Maven, dass man nicht bei jedem Projekt dieselben Build-Schritte neu definiert muss. Und auf „Convention over Configuration“ (CoC bzw. Konvention vor Konfiguration). Dies bezieht sich auf die Konfigurationsdatei (POM), mit denen Maven-Projekte beschrieben werden. Durch festgelegte Konventionen haben möglichst viele Konfigurationseinträge gemeingültige Vorbelegungen (Default-Werte), die für die meisten Anwendungsfälle bereits die erwünschten Ergebnisse produzieren.

Maven folgt den beiden beschriebenen Paradigmen über den gesamten Zyklus der Softwareerstellung konsequent. Eine wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Automatisierung der einzelnen Schritte des Softwareerstellungsprozesses sind strikte Vereinheitlichungen, wie sie durch die beiden Paradigmen DRY und CoC geschaffen werden.

Obwohl Maven bereits sehr viele Vorgaben liefert, können Projekte diese Vorgaben an ihre tatsächlichen Bedürfnisse anpassen. Sowohl für künftige neuere Versionen von Maven als auch bei der Anbindung von Drittanbieterprodukten ist es eine bewährte Praxis, möglichst nahe am Maven-Standard zu bleiben.

Wichtige Begriffe bei der Arbeit mit Maven

Im Zusammenhang mit Maven werden wichtige Begriffe verwendet, mit denen man vertraut sein sollte, um effektiv damit zu arbeiten:

• Artifacts (Artefakte) Diese werden in Maven sowohl Plugins als auch Abhängigkeiten zu externen Programmbibliotheken und die selbst erstellten binären Programmdateien des eigenen Softwareprojektes bezeichnet.
• Lifecycles (Lebenszyklen) Dies kann auch als Workflow oder Prozess verstanden werden. Maven kennt drei Lifecycles: „clean“, „site“ und „build“.
• Phases (Phasen) In diesen werden die einzelnen Schritte innerhalb eines „Lifecycles“ bezeichnet, die in festgelegter linearer Reihenfolge durchlaufen werden. Der Build-Lifecycle Default kennt 23 Schritte.
• Goals (Ziele) Sind einzelne Aktionen bzw. Funktionalitäten, die in einem Plugin bereitgestellt werden.
• Archetypes (Archetypen) In diesen können Gerüste für unterschiedlichste Arten von Softwareprojekten erstellt werden, deren Struktur dem Standard von Maven entspricht. Was auch als ein wesentliches Merkmal von Maven-Projekten ist. Die einheitliche Verzeichnisstruktur, auf die ich nachfolgend eingehen werde.

Verzeichnisstruktur

my-project/ – Wurzelverzeichnis

pom.xml – Projektbeschreibung (Build-Logik)

src/ – alle Eingabedateien

main/ – Eingabedateien für die Erstellung des eigentlichen Produkts

java/ – Java-Quelltext-Dateien

resources/ – Projektdateien, die kein Java-Quellcode sind, aber für die Übersetzung oder zur Laufzeit benötigt werden, z. B. Bilder, SQL, Java-Properties-Dateien etc.

test/ – Eingabedateien, die für automatisierte Testläufe benötigt werden

java/ – Testfälle, die als Java-Quellcode vorliegen, z. B. JUnit-Testfälle

resources/ – Zusätzliche Ressourcen für Testfälle

target/ – Alle durch Maven während des Build-Vorgangs erstellten Dateien

classes/ – kompilierte Java-Klassen

Die Konfigurationsdatei „pom.xml“

Die Konfigurationsdatei für Maven-Projekte hat die offizielle Bezeichnung „Project Object Model (POM)“und ist als pom.xml im Wurzelverzeichnis des Projektes abgelegt. Im Kontext des Build-Managements ist die pom.xml die Build-Logik, die von externen Werkzeugen wie dem Automatisierungsserver Jenkins aufgerufen wird. Über Jenkins habe ich bereits geschrieben.

Die zwingenden Basisangaben für ein Projekt innerhalb einer POM sind die sogenannten GAV-Parameter, zuzüglich des Packagetyps. GAV steht für (G) = GroupID, (A) = ArtifactId und (V) = Version. Die GAV-Koordinaten müssen für jedes Projekt eindeutig sein und dürfen nicht mehrfach Verwendung finden.

Abhängigkeiten bzw. (Dependency Management)

Einer der wichtigsten Faktoren für den Erfolg von Maven ist der einfache Umgang mit fremden Abhängigkeiten, sogenannten 3rd Party Libraries. Externe Abhängigkeiten werden in der pom.xml notiert und über ihre GAV-Koordinaten eindeutig und transitiv aufgelöst. Die definierten Abhängigkeiten werden nicht physisch in die Versionsverwaltung mit aufgenommen, sondern während des Buildvorgangs im Projekt-Ausgabeverzeichnis target bereitgestellt.

Bei der Verwendung eines Artefaktes prüft Maven, ob es bereits lokal im Repository vorhanden ist. Das lokale Repository ist ein verstecktes Verzeichnis mit der Bezeichnung .m2/repository und findet sich im home-Verzeichnis des am Betriebssystem angemeldeten Nutzers.

Wird von Maven das angeforderte Artefakt im lokalen Repository nicht gefunden, wird in einem öffentlichen Remote-Repository danach gesucht. Bei erfolgreicher Suche wird das Artefakt im lokalen Repository verfügbar gemacht. Das Wichtigste öffentlich frei verfügbare Repository für Java-Artefakte lautet „Maven Central“ und wird von dem Unternehmen Sonatype betrieben.

Es besteht die Möglichkeit, einen eigenen Repository-Server zu betreiben, um selbst erstellte Artefakte im Unternehmen bzw. im Intranet für andere Projekte bereitzustellen oder diese über das Internet zur Verfügung zu stellen.

Wichtige Implementierungen zum Hosten eigener Artefakte sind Sonatype Nexus OSS oder JFrog Artifactory, für die es sowohl freie Community Versionen als auch kommerzielle Enterprise-Varianten gibt. Diese Lösungen können neben den verschiedenen Java-Artefakten auch andere Formate wie beispielsweise Docker Images, RubyGems, .NET nuget oder NPM verwalten. Maven Central, das größte Open-Source-Repository, wird mit Nexus OSS betrieben.

Maven-Lebenszyklen (Lifecycles)

Wie bereits vorher erwähnt, kommen in einem Maven Workflow verschiedene Lebenszyklen zum Einsatz. Diese sind:

• clean (Zum Löschen von Ergebnissen vorheriger Builds, mit den Phasen pre-clean, clean, post-cl
• build (default) (Zum Erstellen eines Projekts im Rahmen der verschiedenen Phasen
• site (Zum Erstellen von Webseiten zur Projektdokumentation und Reports, mit den Phasen pre-site, site, post-site, site-deploy.

Maven geht dabei jeweils von einem Zyklus aus, der bei der Softwareerstellung im Allgemeinen durchlaufen wird. Es muss aber nicht jedes Softwareprojekt alle Phasen des im Folgenden verkürzt dargestellten Default-Zyklus verwenden. Die Standardfunktionalität kann durch die Einbindung von zusätzlichen Plug-ins an die entsprechende Phase erweitert werden.

• validate bzw. validieren (Es wird überprüft, ob die pom.xml und die Projektstrukturen vollständig, valide und gültig sind.
• compile bzw. kompilieren (In dieser Phase wird der Quellcode kompiliert.
• test bzw. testen (Hier wird der kompilierte Code durch das eingebundene Unit-Test-Framework (z. B. JUnit, TestNG) getestet. Maven berücksichtigt dabei in späteren Zyklen, dass Testklassen normalerweise nicht in der auszuliefernden Software vorhanden sind.
• package bzw. verpacken (Das Kompilat wird – ggf. mit anderen nicht kompilierbaren Dateien – zur Weitergabe verpackt. Häufig handelt es sich dabei um eine JAR-Datei.
• integration-test bzw. Integrationstests (Bereitstellen der programmatisch erstellten Integrationstests mittels Behavior Driven Development (z. B. Cucumber, jGiven).
• verify bzw. Gültigkeitsprüfung des Softwarepakets (Überprüfung der Artefakte, ob die festgelegten Spezifikationen erfüllt wurden, D.H. die bereitgestellten Integrationstests werden ausgeführt.
• install bzw. das Kopieren in die lokale Maven-Repository (Kopiert das Softwarepaket ins lokale Maven-Repository, um es dann in anderen lokalen Maven-Projekten verwenden zu können. Dies ist insbesondere für modulare Projekte von Bedeutung.
• deploy bzw. anwenden (Lädt das Softwarepaket in ein entferntes Maven-Repository hoch, wonach es auch anderen Entwicklern global zur Verfügung steht.

Fazit

Hierbei kann man sich relativ kurzfassen. Ein Software-Projekt sollte stehts mit einem vernünftigen Buildmanagement ausgestattet sein. Das Open-Source-Tool bietet sich dabei vor allem bei Java-Projekten an, zumal es selbst auf Java basiert. Es ist ebenso möglich, Maven durch selbst entwickelte Plugins zu erweitern. Aufgrund dieser Eigenschaft wird es auch als Plugin Execution Framework bezeichnet. Man kann damit die Kollaboration bei der Entwicklung durch Programmierer und Projektmanager mit verschiedensten Skill-Sets wesentlich erleichtern bzw. vereinfachen.

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Prototypenbasierte Programmierung

Prototypenbasierte Programmierung, auch als klassenlose Objektorientierung bekannt, ist eine Form der objektorientierten Programmierung, die auf das Sprachelement der Klasse verzichtet. Objekte werden nicht durch Instanziierung (Der Prozess des Lesens oder des Angebens von Informationen) einer Klasse, sondern durch Klonen bereits existierender Objekte erzeugt. Bei diesem Klonen werden alle Eigenschaften (Attribute und Methoden) des Prototyp-Objektes kopiert. Sie können aber überschrieben werden, und das neue Objekt kann mit neuen Eigenschaften versehen werden. Hierzu aber in einem anderen Beitrag mehr.

Deklarative Programmierung

In der Informatik ist die deklarative Programmierung ein Programmierparadigma – ein Stil zum Aufbau der Struktur und der Elemente von Computerprogrammen -, dass die Logik einer Berechnung ausdrückt, ohne ihren Kontrollfluss zu beschreiben. Folglich wird im Quellcode festgelegt, was in welcher Reihenfolge und wie zu tun ist: „First do this and next do that / Erst dies und dann das tun“. Ich werde dieses Thema aber noch in einem anderen Beitrag ausführlich behandeln.

Imperative Programmierung

Die Imperative Programmierung ist ein Programmierparadigma, nach dem „ein Programm aus einer Folge von Anweisungen besteht, die vorgeben, in welcher Reihenfolge was vom Computer getan werden soll. Auch dieses Thema wird später noch in einem anderen Beitrag genauer thematisiert.

Objektorientierte Programmierung

Die objektorientierte Programmierung (kurz OOP) ist ein auf dem Konzept der Objektorientierung basierendes Programmierparadigma. Die Grundidee besteht darin, die Architektur einer Software an den Grundstrukturen desjenigen Bereichs der Wirklichkeit auszurichten, der die gegebene Anwendung betrifft. Eines der wichtigsten Programmierparadigmen unserer Zeit. Ich werde noch einige Beiträge zur objektorientierten Programmierung erstellen.

Single-thread

In der Informatik bezeichnet Thread einen Ausführungsstrang oder eine Ausführungsreihenfolge in der Abarbeitung eines Programms. Ein Thread ist Teil eines Prozesses. In meiner Jugend kannte man diesen Begriff noch in Zusammenhang mit Multithreading bei Prozessoren. War damals für uns wie ein Traum. Aber auch zu diesen Begrifflichkeit in einem anderen Beitrag mehr.

Dynamische Programmierung

Die dynamische Programmierung dient zur Lösung eines Optimierungsproblems durch algorithmische Verfahren. Das Problem wird in Teilprobleme zergliedert und es werden systematisch Zwischenergebnisse gespeichert. Auch hierzu in einem späteren Beitrag mehr.

Multiparadigmatische Programmiersprachen

Eine Multiparadigmen Programmiersprache ist eine Programmiersprache, die zur Problemlösung mit verschiedenen Programmierparadigmen die geeigneten Sprachmittel besitzt.

Java = / ≠ JavaScript

Sowohl Java als auch JavaScript sind in den USA und anderen Ländern eingetragene Marken von Oracle. Sie sind aber keineswegs identisch. Obwohl sie ähnlich klingen, sind sie in Bezug auf Syntax, Semantik und Anwendung der Sprache im wirklichen Leben sehr unterschiedlich.

Geschichte

Brendan Eich (Ein Programmierer der Netscape Communication Corporation) hat JavaScript 1995 entwickelt. Offenbar brauchte er etwa 10 Tage, um Mocha zu entwickeln. Später wurde der Name der Sprache in Mona und dann in LiveScript geändert. Derzeit ist sie allgemein als JavaScript bekannt. 1996 wurde es von der ECMA übernommen, die JavaScript mit der ECMAScript Language Specification und den ECMAScript Internationalized API Spezifikationen versah. Im Jahr 2005 traten Eich und Mozilla der ECMA bei, und die JavaScript-Gemeinschaft blühte auf. Im Jahr 2016 nutzten 92 % der Websites JavaScript, von großen Tech-Giganten wie Facebook und Google bis hin zu kleinen Start-Ups, wie meines.

Heute

Derzeit wird die Sprache immer noch überall eingesetzt und ist eine der am häufigsten verwendeten clientseitigen Skriptsprachen. Von 1995 bis heute hat JavaScript einen langen Weg zurückgelegt. Heutzutage wird es innerhalb von HTML-Elementen geschrieben, um Dynamik in Webprojekten und konventionellen Desktop-Anwendungen zu ermöglichen. So ziemlich alle Echtzeit Onlinespiele beinhalten die Sprache. Viele andere Technologien wurden auf der Grundlage von JavaScript entwickelt, zum Beispiel NodeJS® – welches ich in einem anderen Beitrag kurz angeschnitten habe, React – was ich in einem anderen Beitrag thematisieren werde. JavaScript ist zwar alt und hat eine komplexe Vergangenheit, doch genau diese Tatsache haben wir es zu verdanken, dass sie auch enorm großes Spektrum an Bibliotheken und Frameworks bietet. Hierzu nachfolgend mehr.

JavaScript-Bibliotheken

Um die Programmierung zu erleichtern, gibt es, wie bereits erwähnt, Unmengen an sogenannter JavaScript-Bibliotheken und -Frameworks. Diese Bibliotheken werden verwendet, um Code für komplexere Funktionalitäten schneller schreiben zu können. Sie ermöglichen es Entwicklern, vorgefertigte Code-Snippets zu nutzen und eigene Code-Snippets für die zukünftige Verwendung zu erstellen und zu speichern. Wenn man solch eine Bibliothek für seine eigenen Routinen erstellt hat und Herr dieser Daten ist, sind auch Zeit- als auch Arbeitsersparnisse die daraus resultieren immens. Beispiele für JavaScript-Bibliotheken sind: jQuery, ReactJS, Google Polymer, Dojo-Toolkit und Three.js. Wobei Three.js eine browserübergreifende JavaScript-Bibliothek und gleichzeitig eine Anwendungsprogrammierschnittstelle zur Erstellung und Anzeige animierter 3D-Computergrafiken in einem Webbrowser mit WebGL darstellt. Letzteres ist eines meiner Lieblingsdinge, mit denen ich mich beruflich als auch privat gerne beschäftige.

JavaScript-Frameworks

JavaScript-Frameworks sind Vorlagen, die eine Codestruktur vorgeben, der man folgen kann. Dadurch wird die Entwicklung teilweise erleichtert. Doch gleichzeitig schränkt es einen auch in gewisser Weise ein, da man als Entwickler gewisse Regeln beachten muss. Beispiele für JavaScript-Frameworks sind. beispielsweise Vue.js, AngularJS und Apache Royale.

Übrigens: Wenn JavaScript ohne die Verwendung von Bibliotheken oder Frameworks geschrieben, wird es als „Vanilla-JavaScript“ bezeichnet.

Clientseitiges JavaScript und serverseitiges JavaScript

JavaScript kann sowohl clientseitig als auch serverseitig genutzt werden. Clientseitiges JavaScript ermöglicht die Manipulation von Browsern und Webseiten. Es führt das Skript im Browser des Nutzers aus und ist eine der häufigsten Verwendungsformen von JavaScript. Ich habe hierzu in einem anderen Beitrag ein paar Zeilen geschrieben bzw. es findet in der Three.js Web-Anwendung statt, die im Header Bereich meiner persönlichen Website zum Einsatz kommt.

Serverseitiges JavaScript läuft nicht im Browser, sondern auf dem Server. Generell ist es weniger verbreitet als clientseitiges JavaScript. Ein Beispiel für ein beliebtes serverseitiges Scripting-Framework für JavaScript ist NodeJS®.

Fazit

JavaScript ist eine der wichtigsten Programmiersprachen. Sie ist sehr dynamisch und wird sowohl in der Anwendungs-, Frontend- als auch in der Backend-Webentwicklung verwendet.

Angesichts der möglichen Auswirkungen auf die Geschwindigkeit und Performance der Anwendung oder Webseite ist es wichtig zu verstehen, wie JavaScript funktioniert. Anhand von Best Practices kann man lernen, effektiver zu programmieren und die Leistung seiner Anwendungen und Webseiten zu verbessern. Auch in Bezug auf SEO (Search Engine Optimization = Suchmaschinenoptimierung – Die Maßnahmen, die dazu dienen, um die Sichtbarkeit einer Webseite und ihrer Inhalte für Benutzer einer Suchmaschine bzw. die Auffindbarkeit zu erhöhen) spielt dies eine sehr große Rolle. Aber das Thema SEO werde ich in einem späteren Beitrag thematisieren.

Der Beitrag JavaScript – Die Sprache für interaktive und dynamische Webanwendungen erschien zuerst auf CEOsBay.