Kurze Zeitreise

Eclipse ist im Grunde genommen der Nachfolger von IBM Visual Age for Java 4.0. Der Quellcode dafür wurde im Jahr 2001 von IBM freigegeben. Im Jahr 2004 beschloss das von IBM geführte Eclipse-Konsortium die Ausgründung der rechtlich eigenständigen Eclipse Foundation, die seitdem für die Entwicklung von Eclipse verantwortlich ist. Es unterstützt die Java-Version 5 ab Version 3.1 und Java 6 ab Version 3.2. Ab dem Jahr 2006 wurden die Veröffentlichungstermine neuer Versionen der wichtigsten Eclipse-Komponenten harmonisiert, um Versionskonflikte zu vermeiden und Eclipse-Anwendern die Nutzung zu erleichtern. Man hat den Veröffentlichungszyklus ab der Version 2018-09 auf Quartalsaktualisierungen verkürzt, da ab Java 9 nicht mehr alle 3 Jahre, sondern alle 6 Monate eine neue Java Version erscheint. Es folgt nun einem Rolling Release Modell.

Rolling Release

(„rollen“ und „veröffentlichen“. Sinngemäß handelt es sich dabei um die kontinuierliche Aktualisierung der Software und ist ein Begriff aus der Softwareentwicklung. Bei einem Betriebssystem, dass das Rolling-Release-Prinzip anwendet, gibt es keine Betriebssystem-Versionen, bei denen bei einem Versions-Upgrade eine große Menge an Software auf einmal aktualisiert wird. Die einzelnen Software-Pakete werden vielmehr immerfort aktualisiert. Dies schließt sogenannte Releases, also Veröffentlichungen des Betriebssystems, aber nicht aus. Im Gegensatz zu einem Betriebssystem ohne Rolling Releases sind die Veröffentlichungen jedoch keine Versionen, sondern sogenannte Snapshots. Dies bedeutet, eine Kopie aller im Moment im Repository liegenden Software-Versionen. Diese Snapshots dienen meistens auch als Installations-Medien.

Die Projektnamen waren bisher nach den Jupitermonden (Callisto, Europa und Ganymede), den Raumsonden Galileo und Helios, die Version 3.7 nach der für Eclipse typischen Farbe Indigo benannt. Die Anfangsbuchstaben der Projektnamen werden ab Version 3.5 in alphabetischer Reihenfolge vergeben. Die Version 3.8 erschien gleichzeitig mit der Version 4.2. Um mit dem schnelleren Release-Zyklus von Java mitzuhalten, hat man 2018 von einem jährlichen Release auf vier Releases pro Jahr umgestellt. Damit hat man auch das Namensschema der Release-Versionen auf „{Jahreszahl}-{Monat}“ vereinfacht, also beispielsweise „2018-09“. Die einzelnen Versionen werden jeweils als Grundversion oder als Zusammenstellung aus verschiedenen Programmpaketen veröffentlicht. Einzelne Programmpakete kann man jedoch auch später noch nachinstallieren. Die Benutzeroberfläche von Eclipse ist standardmäßig englischsprachig. Es gibt jedoch zu jeder Version Babel-Language-Packs, die man sich in den entsprechenden Sprachen als Plugin installieren kann.

Darauf gehe ich so explizit ein, da ich mich in den letzten Tagen mit Kollegen über Eclipse ausgetauscht und in einem Quellcode verweise auf „Jupiter“ entdeckt habe. In der jüngsten Vergangenheit habe ich mich mit Jupyter beschäftigt. Daher auch hier ein Verweis auf den Beitrag damit es zu keiner Verwechslung der Themen kommt. Beides von Grund auf verschiedene Themen bzw. Dinge 😉

Architektur

Bis einschließlich zur Version 2.1 ist Eclipse als erweiterbare IDE konzipiert gewesen. Ab Version 3.0 ist es selbst nur der Kern, der die einzelnen Plug-ins lädt, die dann die eigentliche Funktionalität zur Verfügung stellt. Diese Funktionalität basiert, wie bereits erwähnt, auf Equinox. Sowohl Eclipse als auch die Plugins sind vollständig in Java implementiert. Zur Erstellung der GUI (grafischen Benutzeroberfläche) wurde SWT verwendet. Zur Darstellung der GUI-Komponenten basiert SWT ähnlich wie AWT auf den nativen GUI-Komponenten des jeweiligen Betriebssystems. Eclipse steht für 14 verschiedene Systeme und Architekturen zur Verfügung und gilt somit als plattformunabhängig. Die Plugins lassen sich direkt von einem Update-Server, über den „Market Place“, oder durch Entpacken einer Installationsdatei installieren.

Das frei verfügbare Eclipse SDK umfasst die Eclipse-Plattform, Werkzeuge zur Java-Entwicklung (Java Development Tools, JDT) und die Umgebung zur Entwicklung von Eclipse-Plugins (Plugin Development Environment, PDE).

Rich Client Platform

Eclipse bietet eine Rich Client Platform, welche es Anwendungsentwicklern ermöglicht, basierend auf dem Eclipse-Framework, von der Eclipse-IDE unabhängige Anwendungen zu schreiben. Die folgenden Komponenten (Plugins) werden typischerweise mindestens für eine Eclipse-Rich-Client-Platform-Anwendung verwendet:

• Eclipse Core Platform – steuert den Lebenszyklus einer Eclipse-Anwendung
• Eclipse Platform UI – stellt die Workbench mit den Konzepten Sichten, Editoren, Perspektiven, Menüs und Toolbars zur Verfügung
• Standard Widget Toolkit (SWT)
• JFace

Weitere Eclipse-Komponenten, wie das Hilfesystem oder das automatische Aktualisierungssystem, kann man ebenfalls einsetzen. In der Regel nutzt man das Eclipse-OSGi-Framework Equinox zum Kombinieren (bundling) der Komponenten.

Das UI (User Interface)

Eclipse ist in Komponenten (parts) gegliedert, die in Sichten (views) und Editoren (editors) gegliedert sind. Wobei die Unterscheidung in view und editor sich an der Nutzung orientiert und nicht technischer Natur ist. Diese Fenster kann man durch Drag and Drop beliebig anordnen oder minimieren.

Sichten

Mit Hilfe der views kann man Daten direkt bearbeitet und darunterliegende Datenstrukturen verändern.

Beispiele für views sind die auch aus den meisten anderen Editoren bekannte Navigator-View, die im Projektverzeichnis enthaltene Dokumente anzeigt, der Klassenexplorer, der baumartig strukturiert Symbole für die Klassen, Funktionen, Variablen und Importe eines geöffneten Quelltextes anzeigt oder das Suchfenster, dass die Ergebnisse einer Suche auflisten kann.

Editoren

Editoren sind Komponenten, die nur das jeweils geöffnete Datenelement bearbeiten und in denen der Nutzer explizit speichern muss, um Daten zu verändern. Beispiele sind Fenster, die meist den Quelltext mit Syntaxhervorhebung anzeigen, wobei es für viele Programmiersprachen einen eigenen Editor gibt. Beispielsweise für Java, C, PHP, Python, HTML, aber auch einen einfachen Texteditor. Genauso gibt es auch visuelle Editoren (beispielsweise UML-Editoren, GUI-Builder) oder solche, die Baumstrukturen anzeigen (etwa der XML-Editor). Editoren nehmen normalerweise den meisten Raum des Programmfensters in Anspruch. Mehrere geöffnete Quelltexte kann man als Reiter öffnen, die man dann über Tabs am oberen Rand in den Vordergrund bringen kann. Außerdem kann man Tabs fixieren, damit man beispielsweise den zugehörigen Quelltext nicht versehentlich schließt. Auch kann man die Editoren weitestgehend frei per Drag and Drop anordnen. Davon abgesehen ist es möglich, eine Datei in mehreren Editoren gleichzeitig zu öffnen.

Perspektiven

Perspektiven sind vollständige Anordnungen von parts. Ein editor bleibt beim Perspektivwechsel erhalten. Perspektiven sind weitestgehend frei konfigurierbar und man kann benutzerdefinierte Konstellationen speichern sowie laden. Meistens stellen Plugins, die man nachinstalliert, vorkonfigurierte Perspektiven zur Verfügung, diese passt man dann meisten den eigenen Wünschen und Vorlieben an.

Plugins und Erweiterungen

Es gibt zahlreiche Erweiterungen für Eclipse. Teils proprietär, teils frei verwendbar bzw. Open Source. Primär verwendet man es als Java IDE. Dabei kommen vor allem die in den Java Development Tools zusammengefassten Plugins zum Einsatz. Es existieren aber etliche Plugins für andere Sprachen, die ich bereits unter Editoren erwähnt habe. Hinzu kommt noch die Entwicklung von OSGi-Bundles. Dazu zählt vor allem das CDT-Projekt, welches C und C++ unterstützt und unter Anderem die GNU Compiler Collection sowie die LLVM (-Clang und -GCC) abdeckt. Darüber hinaus gibt es auch Plugins für Perl, PHP, ColdFusion, Ruby, Python, C#, Fortran, Ada2005, Scala usw. Diese kann man über ein Menü in Eclipse einbinden. Neben Plugins für konkrete Programmiersprachen gibt es auch solche, die allgemeine Entwicklungsprozesse unterstützen, wie beispielsweise Mylyn für „aufgabenorientierte Entwicklung“ oder Saros für Verteilte Paarprogrammierung auch Distributed Pair Programming, DPP oder Pair Programming, PP genannt. Oft sind diese Ergänzungen – anders als das Kernprogramm – ausschließlich in der englischen Sprache erhältlich.

Neben den Java Development Tools gibt es viele weitere Projekte, die man ebenfalls auf der Eclipse-Website koordiniert. Ein solches Projekt ist das Eclipse Tools Project, dass verschiedene Hilfsmittel entwickelt, die Entwickler erweitern können. Weitere Projekte sind das Eclipse Modeling Framework (EMF), das Graphical Editing Framework (GEF) und die eingestellte Eclipse Riena Platform (Riena). Mit EMF lässt sich ein Datenmodell erstellen, das zum Beispiel auf UML basieren kann. GEF ist ein Projekt, dass es Entwicklern erlaubt, mit Hilfe eines existierenden Datenmodells schnell einen grafischen Editor zu erstellen. Riena unterstützt Entwickler bei der Ausstattung einer Anwendung mit einem benutzerfreundlichen Interaktionskonzept und ansprechenden Oberflächenelementen.

Basierend auf diesen Erweiterungen und dem modularen Aufbau von Eclipse selbst, lassen sich für Projekte spezifische Eclipse-Bundles erstellen. Diese enthalten alle für ein bestimmtes Projekt notwendigen Teile und Erweiterungen von Eclipse, ohne mit unnötigen Teilen Hauptspeicher und Rechenleistung zu verbrauchen.

Inzwischen gibt es auch Open Source-Erweiterungen, die eine automatisierte Bereitstellung und Konfiguration erheblich erleichtern. Dazu zählen oasp4j-ide, Oomph und Yatta Profiles, von denen ich einige in zukünftigen Beiträgen thematisiere.

Fazit

Durch den quelloffenen Ansatz und der kostenfreien Nutzungsmöglichkeit ist Eclipse neben IntelliJ eines der beliebteren IDEs. Man kann durch Plugins und Erweiterungen viele Programmiersprachen bedienen. Der Programmkern von Eclipse stellt in dem Zusammenhang die einzige versionsübergreifende Konstante dar. Jede Aktualisierung führt Neuerungen in den Kern ein und die integrierten Plugins bzw. Erweiterungen erfordern dadurch meist eine Anpassung an die neue Version.

Die grafische Oberfläche von Eclipse ist auf eine effiziente Arbeitsweise ausgerichtet. Der konzeptionelle Aufbau durch Views, Editoren und Perspektiven sorgt für eine anpassbare Optik und eine bequeme Arbeitsweise mit und in der IDE. Man kann sowohl die Funktionalitäten als auch die GUI von Eclipse durch die manuelle oder automatische Installation von Plugins bzw. Erweiterungen anpassen. Entsprechende Möglichkeiten finden sich in dem standardmäßig integrierten Market Place von Eclipse.

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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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Debian GNU/Linux basiert auf den grundlegenden Systemwerkzeugen des GNU-Projektes sowie dem Linux-Kernel.

Die aktuelle Version ist Debian 11 „Bullseye“ und als Vorabversion gibt es bereits Debian 12 „Bookworm“. Es bietet eine große Auswahl (Zurzeit ca. 60.000) an Anwendungsprogrammen und Werkzeugen. Auch wird Debian als Basis für viele andere Linux Distributionen genutzt. Eines der Bekannteren Ubuntu, welches eher nicht mehr zu meinen persönlichen Favoriten gehört.

So ging es los

Im August 1993 hat Ian Murdock mit der Arbeit an einem neuen Betriebssystem angefangen. Es sollte offen sein, ganz im Sinn von Linux und GNU. Er verschickte eine offene Einladung an andere Software-Entwickler und lud sie ein, bei einer Software-Distribution mitzumachen, die auf dem damals noch recht jungen Linux-Kernel basieren sollte. Debian sollte sorgfältig zusammengestellt und genauso gewissenhaft betreut und unterstützt werden. Dabei sollte es ein offenes Design aufweisen und Beiträge und Unterstützung aus der Freien-Software-Gemeinschaft einfließen lassen.

Alles begann mit einer kleinen, eingeschworenen Gruppe von Hackern von freier Software und wuchs zu einer relativ großen, gut organisierten Gruppe aus Entwicklern, Beitragenden und Anwendern heran. Mittlerweile fasst das Debian-Projekt mehr als eintausend aktive Entwickler und Unterstützer auf der ganzen Welt.

Die Satzung

Ein Projekt mit dieser Größe braucht eine gute Organisationsstruktur. Aus diesem Grund hat das Debian-Projekt klare Regeln und Richtlinien, die man hier unter der Satzung einsehen kann.

Debian – Das Wieso

Manche wundern sich, warum so viele Menschen dafür brennen, so viel Freizeit in das Programmieren, Verpacken und Betreuen von Software zu investieren und sie dann auch noch zu verschenken. Dafür gibt es eine ganze Reihe von Gründen.

Manche Leute sind von Natur aus einfach hilfsbereit und haben mit der Einbringung in ein freies Software-Projekt ihren Weg gefunden, diese Hilfsbereitschaft auszuleben.

Viele Entwickler schreiben Programme, um Computer sowie verschiedene Architekturen und Programmiersprachen besser zu verstehen.

Einige Unterstützer möchten sich für all die freie Software revanchieren, die sie benutzen dürfen und bringen sich deshalb ein. 

Dann gibt es noch viele AkademikerInnen, die an freier Software entwickeln, um ihre Kenntnisse zu erweitern und um die Ergebnisse ihrer Forschungen bekannt zu machen.

Und zu guter Letzt gibt es Unternehmen, die bei der Entwicklung und Betreuung von freier Software helfen, um Einfluss darauf zu nehmen, wie sich die Software weiterentwickelt. Besonders dann, wenn man neue Features schnell implementiert haben möchte.

Ich persönlich bin bei dem ein oder anderen Projekt dabei, weil mich die Technologie an sich interessiert und mir die Zusammenarbeit mit Menschen sehr viel Spaß macht. Und nachdem mir relativ schnell langweilig wird, benötige ich immer wieder neuen Input. Letzteres gilt natürlich für die Technologie und weniger für die Menschen. Im Grunde genommen, beteiligt man sich meistens an Open Source bzw. in diesem Kontext als Debian-Entwickler, für den Spaß und um gemeinsam etwas großartiges zu erschaffen.

Ideologie und unfreie Software

Die Debian Gemeinschaft glaubt an die freie Software. Dennoch ist es respektiert, dass Menschen manchmal unfreie Software auf ihren Computern installieren müssen. Aus diesem Grund gibt es den Beschluss seitens der Debian Entwickler, diese Menschen nach Möglichkeit zu unterstützen, daher gibt es eine immer größer werdende Anzahl von Paketen, die unfreie Software auf einem Debian-System nachinstallieren lässt.

Diese Tatsache kann besonders zu Beginn relativ herausfordernd sein, da man bereits zur Installation von Debian nicht freie Treiber Pakete für diverse Hardware installieren muss, die nicht standardmäßig auf den Installationsmedien mitgeliefert werden. Besonders betroffen hierbei, sind in der Regel die Treiber für die Netzwerkkarte, da man diese bereits bei der Installation benötigt, um aktualisierte Pakete bereits bei der initialen Installation mitzuinstallieren. Doch dies werde ich, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit, bei einem späteren Beitrag nochmals ausführlich thematisieren.

Das Projekt

So gesehen, kann sich jeder als Debian Entwickler registrieren, der den sogenannten New-Member-Prozess erfolgreich durchläuft. Die Bewerber kommen hinsichtlich ihrer Kenntnisse und Fähigkeiten auf den Prüfstand. Außerdem wird sichergestellt, dass sie mit der Philosophie des Projektes vertraut sind.

Der Name des Betriebssystems leitet sich von den Vornamen des Debian-Gründers Ian Murdock und seiner damaligen Freundin und späteren Ehefrau Debra Lynn ab. Bereits wenige Monate nach der Gründung, im Mai 1994, entschied sich das Projekt zu einer Änderung des offiziellen Namens von Debian zu Debian GNU/Linux.

Letzteres ging mit der Auffassung der Free Software Foundation einher, dass das häufig als Linux bezeichnete Betriebssystem eine Variante des GNU-Systems sei. Dahingehend gab es einen relativ bekannten Namensstreit, den ich hier nicht wirklich thematisieren werde. Wen es aber interessiert, kann gerne hier vorbeischauen.

Allgemein spricht man nur noch von Debian, wenn man von Debian spricht 😀

Das System ist bekannt für seine Paketverwaltung dpkg und deren Frontend APT. Mit diesen ist es möglich, alte Versionen von Debian GNU/Linux durch aktuelle zu ersetzen oder neue Softwarepakete zu installieren. Sie sind ebenfalls dafür zuständig, alle von einem Programm benötigten Abhängigkeiten aufzulösen, also alle Programmpakete zu laden und zu installieren, welche die gewünschte Software benötigt.

Sicherheit

Alle Probleme mit der Software sind öffentlich behandelt, so auch sämtliche Sicherheitsprobleme. Aspekte der Sicherheit sind öffentlich auf der debian-security-announce-Mailingliste zur Diskussion freigegeben. Debian‘s Sicherheitsgutachten (Audits) werden über eine öffentliche Mailingliste versendet (Sowohl unter den Entwicklern als auch mit den externen Mailinglisten) gleichzeitig auf einem öffentlichen Server bekanntgegeben.

Durch diese Handhabung verspricht man sich ein schnelleres Auffinden von Sicherheitslücken und damit die Möglichkeit, diese auch eher beheben zu können. Die entgegengesetzte Herangehensweise des Security Through Obscurity (Sicherheit durch Unklarheit bedeutet, dass man sich in der Sicherheitstechnik auf die Geheimhaltung des Entwurfs oder der Implementierung als Hauptmethode zur Gewährleistung der Sicherheit eines Systems oder einer Komponente verlässt) ist dagegen als unpraktikabel angesehen. 

Die Tatsache, dass die Entwicklung der Distribution öffentlich sichtbar unter Beteiligung einer Vielzahl von Personen geschieht, erfordert besondere Sicherheitsmaßnahmen. Änderungen an Paketen sind grundsätzlich mit einem verifizierbaren Schlüssel digital signiert. Die Überprüfung der Gültigkeit der Signatur erfolgt beim Anwender vor der Installation. Diese Maßnahme soll es Dritten erschweren, schädliche Software in Debian-Pakete einzuschleusen.

Die Paketbetreuer passen die Sicherheitsaspekte ihrer jeweiligen Software an die allgemeinen Grundsätze von Debian an. Daher sind Dienste nach der Installation oft als „sicher“ voreingestellt, was von einem Benutzer als „Einschränkung“ empfunden werden kann. Dennoch versucht Debian, Sicherheitsaspekte und einfache Administration abzuwägen. Zum Beispiel werden Dienste wie ssh und ntp nicht inaktiv installiert, wie es bei den Distributionen der BSD-Familie üblich ist. Auf BSD werde ich in einem zukünftigen Beitrag eingehen.

Wenn ein Sicherheitsproblem in einem Debian-Paket entdeckt wird, kommt es zusammen mit einer Einschätzung der dadurch entstehenden Gefahr in die Öffentlichkeit bzw. wird auf den vorher erwähnten Wegen publiziert. Parallel wird so schnell wie möglich ein Sicherheitsupdate dieses Pakets vorbereitet und auf speziellen Servern veröffentlicht. Kritische Sicherheitslücken werden auf diese Weise häufig innerhalb von Stunden geschlossen.

An dieser Stelle ist es vielleicht sinnvoll zu erwähnen, dass die von Debian angepasste Implementierung des für die Schlüsselerstellung zuständigen Zufallsgenerators der OpenSSL-Bibliothek zwischen September 2006 und Mai 2008 mit einer erheblichen Sicherheitslücke lief. Die generierten geheimen Schlüssel konnten abgeschätzt und damit in kurzer Zeit (vor-)berechnet werden (1024- und 2048-Bit-Schlüssel in ungefähr zwei Stunden). Insbesondere OpenSSH und die sichere Kommunikation in Webbrowsern waren davon betroffen.

Das Sicherheitsrisiko besteht weiterhin für alle RSA-Schlüssel, die in diesem Zeitraum auf betroffenen Systemen erstellt wurden und seit der Aktualisierung der Bibliothek nicht neu erstellt wurden. Auch alle DSA-Schlüssel, die jemals von einem Rechner mit fehlerhaftem Zufallszahlengenerator verwendet wurden, sind seitdem unsicher. Selbst wenn diese ursprünglich auf einem Rechner mit korrekt arbeitendem Zufallszahlengenerator erstellt wurden. Zu einem der größeren Sicherheitslücken kam es auch im Jahr 2019. Denn da wurde in dem Paketmanagertool von Debian („apt“ bzw. „apt-get“) eine Sicherheitslücke entdeckt, die es einem Man-in-the-Middle-Angreifer ermöglichte Code bei einem Update auszuführen.

Fun Facts

Die Stadt München war zwischen 2006 und 2013 mit Debian-basierten Betriebssystemen LiMux auf freier Software unterwegs. Spekulationen zufolge switchten sie durch Einfluss von Microsoft, da sie mit einer Deutschland-Zentrale von Unterschleißheim nach München-Schwabing umzogen, zu Microsoft. Dies könnte mit der Gewerbesteuer an die Stadt München zusammenhängen, meinte der ein oder andere Autor im Manager-Magazin.

Fazit

Wie bereits erwähnt, empfinde ich Debian als äußerst sympathisches Projekt bzw. Distribution. Nichtsdestotrotz ist es, meiner Meinung nach, noch kein einsteigerfreundliches Betriebssystem. Zum einen, wegen der unfreien Treiber, die gegebenenfalls vor- oder nachinstalliert werden müssen und zum anderen, weil grundsätzlich jedes System nach der Neuinstallation Sicherheitslücken enthält, die von fähigen Personen geschlossen werden müssen. Debian GNU/Linux bietet umfangreiche Möglichkeiten, das System vor unbefugten Zugriffen abzuschotten. Allerdings reicht es nicht aus nur Sicherheits-Updates aufzuspielen. Der Anwender selbst kann und muss aktiv sein System „härten“. Und dafür muss man schon einiges an Fachwissen mitbringen.

Sicherlich kann sich der Nutzer über Sicherheitsrisiken unter den genannten Quellen bereits im Vorfeld informieren. Doch auch während und nach der Installation des Debian-Betriebssystems muss der Nutzer auf einige grundlegende Dinge achten. Dies beginnt bei den BIOS-Einstellungen, geht über die Absicherung des Bootloaders und schlussendlich bei der Installation von Sicherheits-Patches bzw. zur Anpassung von Diensten und sicherheitsrelevanten Dateien.

Daher ist es vielleicht sinnvoll, mit einem „einfacheren“ System wie Ubuntu zu beginnen und sich so langsam in die Materie einzuarbeiten, wenn man in der Zukunft etwas unabhängiger und konsequenter unterwegs sein will.

Der Beitrag Debian – Für Stabilität und Freiheit erschien zuerst auf CEOsBay.

Git wurde ursprünglich von Linus Torvalds im Jahr 2005 für die Entwicklung des Linux-Kernels entwickelt, wobei andere Kernel-Entwickler zur anfänglichen Entwicklung wesentliche Beiträge geleistet haben. Seit 2005 ist Junio Hamano der Hauptverantwortliche. Wie bei den meisten anderen verteilten Versionskontrollsystemen und im Gegensatz zu den meisten Client-Server-Systemen ist jedes Git-Verzeichnis auf jedem Computer ein vollwertiges Repository mit einer vollständigen Historie und vollständigen Versionsverfolgungsfunktionen, unabhängig vom Netzwerkzugang oder einem zentralen Server. Git ist, wie Anfangs angesprochen, freie und Open Source Software, die unter der GPL-2.0-Lizenz vertrieben wird.

Eine kurze Anekdote über Git und dessen Abbreviatur

Linus Torvalds witzelte sarkastisch über den Namen git (was im britischen Slang „unangenehme Person“ bedeutet): „Ich bin ein egoistischer Mistkerl und benenne alle meine Projekte nach mir selbst. Erst „Linux“, jetzt „Git“. Die Manpage beschreibt Git als „the stupid content tracker“ Die Read-me-Datei des Quellcodes führt weiter aus:
„Git“ kann alles Mögliche bedeuten, je nach Laune (Ich werde dies in der englischen Sprache belassen, da es so wahrscheinlich mehr Sinn macht 😉 ).

• Random three-letter combination that is pronounceable, and not actually used by any common UNIX command. The fact that it is a mispronunciation of „get“ may or may not be relevant.
• Stupid. Contemptible and despicable. Simple. Take your pick from the dictionary of slang.
• „Global information tracker“: you’re in a good mood, and it actually works for you. Angels sing, and a light suddenly fills the room.
• „Goddamn idiotic truckload of sh*t“: when it breaks.

Um Git zu verstehen sind im Prinzip 8 Begriffe relevant. Repository (Kurz: Repo), die Versionskontrolle, Fork bzw. Forking (Gabel bzw. Gabelung), Branch (Verzweigung), Stage (Phase oder Stadium), Modified (modifiziert), Commit (Verbindlichkeit) und Merge (Zusammenführung). Diese Begriffe werde ich nachfolgend beschreiben.

Was ist eine Repository?

Eine Repository, kurz Repo genannt, ist ein Speicherort für Softwarepakete. Oft wird auch ein Inhaltsverzeichnis zusammen mit Metadaten (Metainformationen bzw. -daten sind strukturierte Daten, die Informationen über Merkmale anderer Daten enthalten) gespeichert. Eine Software-Repository wird in der Regel von Source-Control-Managern (SCM) oder Repository-Managern (Ein Repository-Manager ist eine dedizierte Server-Anwendung, die für die Verwaltung von Repositories mit binären Komponenten entwickelt wurde) verwaltet – Dazu teilweise mehr in der Versionskontrolle und in späteren Beiträgen. Paketmanager ermöglichen die automatische Installation und Aktualisierung von Repositories (Deshalb auch „Pakete“ genannt).

Viele Organisationen und Softwarehersteller unterhalten zu diesem Zweck Server im Internet, teilweise kostenlos oder gegen eine Gebühr. Repositories können können verschiedene Programmiersprachen, Betriebssysteme, Spiele oder andere Anwendungen sowie Dokumente und Daten beherbergen. Die Betreiber solcher Repositories stellen in der Regel ein Paketverwaltungssystem zur Verfügung. Folglich Werkzeuge, mit denen Softwarepakete aus den Repositories gesucht, installiert und anderweitig bearbeitet werden können. Viele Linux-Distributionen (Der Begriff Distribution stammt aus dem Lateinischen „distributio“ und hat im Zusammenhang mit Software zwei unterschiedliche Bedeutungen: Softwarepaketierung und Softwareverteilung) verwenden z. B. das Advanced Packaging Tool (APT), das häufig in Debian-basierten Distributionen zu finden ist oder yum in Red Hat-basierten Distributionen. Es gibt auch mehrere unabhängige Paketverwaltungssysteme, wie z. B. pacman, dass in Arch Linux verwendet wird und equo, welches in Sabayon Linux zu finden ist. Ich bin primär mit Debian-basierten Distributionen unterwegs. Werde ich aber in zukünftigen Beiträgen ausführlicher thematisieren.

Was ist Versionskontrolle?

Die Versionskontrolle unterstützt Entwickler bei der Verfolgung und Verwaltung von Änderungen am Quellcode eines Softwareprojekts. Wenn ein Projekt und die Anzahl der Programmierer wachsen, wird die Versionskontrolle unabdingbar. Doch in der Regel kommen sowohl bei kleineren als auch größeren Softwareprojekten mehrere Personen zum Einsatz, die gemeinsam an dem Quellcode arbeiten. Wenn man beispielsweise als Core-Entwickler an einem bestimmten Teil der Codebasis arbeiten möchte, ist es nicht förderlich oder effizient, wenn der Quellcode direkt bearbeitet wird, da zeitgleich noch andere die an dem Projekt beteiligt sind und daran arbeiten. Dies kann am Ende des Tages für ein enormes Durcheinander sorgen 😀

Da man auf dieses Durcheinander gut verzichten kann, arbeitet man als Entwickler mit einer Versionskontrolle „sicher“ durch branching (Verzweigungen) und merging (Zusammenführungen). „Sicher“ in Anführungszeichen, da es auch da einige Stolpersteine gibt 😉

Beim branching dupliziert ein Entwickler den Teil des Quellcodes (Das so genannte Repository bzw. die Repo), der für ihn relevant ist und kann die Änderungen genau an diesem Teil des Codes vornehmen, ohne den Rest des Projekts zu beeinträchtigen. Sobald der Entwickler seinen Teil des Codes ordnungsgemäß fertiggestellt hat, kann er diesen Code wieder in den Hauptquellcode mergen (einbinden), um es offiziell zu machen. All diese Änderungen werden protokolliert, kommentiert und können bei Bedarf eingesehen, kontrolliert oder rückgängig gemacht werden.

Was ist Fork. bzw. Forking?

Ein Fork ist eine Kopie einer Repository. Das Forken einer Repository ermöglicht es, frei mit Änderungen zu experimentieren, ohne das Originalprojekt zu beeinträchtigen. Dieser Begriff wird auch anderweitig genutzt, doch darauf werde ich jetzt nicht weiter eingehen 😀

Was ist Branch bzw. Branching?

Ein Branch (Zweig) ist ein hervorstehender Teil eines Baumes. Etwas, dass aus einem Hauptteil herausragt. So, auch in unserem Kontext. Ein Zweig stellt eine unabhängige Entwicklungslinie dar. Zweige dienen als Abstraktion für den Prozess der Bearbeitung (Stage/Commit). Man kann sie sich als eine Möglichkeit vorstellen, ein neues Arbeitsverzeichnis, einen Bereitstellungsbereich und/oder einen Projektverlauf anzufordern.

Was ist Modified bzw. Modifying?

Modified (Geändert) bedeutet, dass die Datei(en) geändert wurden aber noch nicht in die Datenbank bzw. Repository übertragen wurden.

Was ist Stage bzw. Staging?

Staged (Phase/Stadium) bedeutet, dass eine geänderte Datei in ihrer aktuellen Version markiert wurde, um sie in dem nächsten Commit-Snapshot (Schnappschuss) zu übernehmen.

Was ist Commit bzw. Committing ?

Commits (Verbindlichkeiten) sind die zentralen Bausteineinheiten einer Git-Projektzeitleiste. Sie können als Schnappschüsse oder Meilensteine entlang der Zeitachse eines Git-Projekts betrachtet werden. Commits werden mit dem Befehl „git commit“ erstellt, um den Zustand eines Projekts zu diesem Zeitpunkt festzuhalten. Im Endeffekt wie das Zwischenspeichern mit F5 bei Spielen oder Strg + S bei der regulären Arbeit am Computer. In der Betrachtungsweise einiger interessanter und manchmal nervtötender Zeitgenossen – Lediglich etwas fundamentaler 😉

Merge

Mit dem Merging-Befehl fügt Git einen geforkten (aufgegabelten) Verlauf wieder zusammen. Mit dem Befehl „git merge“ kann man die unabhängigen Entwicklungslinien, die mit dem Befehl „git branch“ erstellt wurden, in einen einzigen Zweig integrieren.

Fazit

Alles in allem sollte dies für eine kurze Erklärung reichen. In naher Zukunft werde ich auch ein Tutorial über die Nutzung von Git schreiben. Sicherlich gibt es heutzutage auch kommerzielle Cloud-Lösungen wie GitHub oder GitKraken, die diese Schritte auf wenige Mausklicks reduzieren und so eine nahtlosere Zusammenarbeit ohne etwaige Vorkenntnisse ermöglichen, doch dies werde ich auch in zukünftigen Beiträgen thematisieren.

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