Grundlagen von JSON Web Tokens

JWTs sind als offener Standard definiert (RFC 7519) (Siehe Beitrag über RFC und HAL) und sind in vielen Programmiersprachen und Plattformen implementiert. Ein JWT besteht aus drei Teilen: Header, Nutzlast (Payload) und Signatur. Diese Teile sind durch Punkte getrennt und bilden einen kompakten Token, die man beispielsweise in einem https-Header oder einer URL übertragen kann.

Struktur von JWT

Header

Der Header enthält Informationen über den verwendeten Algorithmus zur Signatur des Tokens und den Token-Typ. Typischerweise sieht ein Header folgendermaßen aus:

{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}

Nutzlast (Payload)

Die Nutzlast enthält die eigentlichen Informationen, die man zwischen den Parteien austauscht. Diese Informationen bezeichnet man auch als Claims. Der Payload kann sowohl vordefinierte als auch benutzerdefinierte Claims enthalten.

Siehe nachfolgendes Beispiel:

{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"iat": 1516239022
}

oder

{
  "user_id": "42"
}

Im zweiten Beispiel ist user_id der Claim-Schlüssel und 42 der zugehörige Wert. Diesen Claim kann man beispielsweise in einem JWT verwenden, um den authentifizierten Benutzer zu identifizieren.

Signatur

Die Signatur dient dazu, die Integrität des Tokens sicherzustellen und zu verhindern, dass man dessen Inhalt manipulieren kann. Dier Erstellung erfolgt durch die Verwendung eines geheimen Schlüssels und des im Header angegebenen Algorithmus (z. B. HMAC-SHA256).

Vorteile von JWT

Stateless und skalierbar

JWTs ermöglichen eine stateless Authentifizierung, da die Nutzlast alle erforderlichen Informationen enthält. Dies bedeutet, dass man keine Sitzungsdaten auf der Serverseite speichern muss. Dadurch sind und bleiben Anwendungen leichter skalierbar.

Einfache Implementierung

Da JWTs auf dem weit verbreiteten JSON-Format basieren, ist ihre Implementierung einfach und sie unterstützt eine Vielzahl von Bibliotheken und Frameworks.

Selbstenthaltend

JWTs enthalten alle erforderlichen Informationen in sich selbst. Dadurch sind keine zusätzlichen Datenbankabfragen zur Verifizierung des Benutzers erforderlich.

Nutzungsszenarien von JWT

Authentifizierung

Man nutzt JWTs häufig zur Authentifizierung von Benutzern in Single-Page-Anwendungen (SPAs) Single Page Applications und APIs.

Autorisierung

Man kann ein JWT auch zur Autorisierung verwenden. Dies lässt sich bewerkstelligen, sofern Informationen über die Rollen und Berechtigungen des Benutzers in den Claims des Tokens enthalten sind.

Informationen teilen

Da JWTs einfach zu erstellen und zu verifizieren sind, kann man sie verwenden, um Informationen zwischen verschiedenen Diensten oder Parteien sicher auszutauschen.

Sicherheitsbedenken und Best Practices

Sichere Übertragung

Man sollte JWTs immer über sichere Kommunikationskanäle wie https übertragen, um Man-in-the-Middle-Angriffe zu verhindern.

Gültigkeit bzw. Ablaufzeit

Tokens sollten eine Gültigkeit bzw. Ablaufzeit (Expiration Time) enthalten, um das Risiko einer Kompromittierung zu minimieren. Sobald ein Token abgelaufen ist, kann man nicht mehr auf die Ressource zugreifen. Dies schafft eine weitere Sicherheitsinstanz, da der Angreifer, selbst wenn er den Zugang gehacked hat, im Besitz des immer wieder neu generierten Tokens sein muss.

Aufbewahrung von geheimen Zugangsdaten

Man sollte den geheimen Schlüssel, den man zur Signatur von JWTs verwendet, sicher aufbewahren und vor unbefugtem Zugriff schützen.

Die Wahl des richtigen Algorithmus

Man sollte einen sicheren Algorithmus für die Signatur von Tokens verwenden. Beispielsweise HMAC-SHA256 oder RSA. Dies, davon ist auszugehen, kann sich mit der fortschreitenden Entwicklung der Quantencomputertechnologie ändern. Folglich ist es immer von enormer Wichtigkeit, die Entwicklungen dahingehend zu beobachten.

Token – Hijacking)

Man sollte darauf achten, dass JWTs nicht im Local Storage oder Session Storage des Browsers gespeichert sind. Dies kann die Seite bzw. Anwendung anfällig für Cross-Site-Scripting-Angriffe (XSS) machen. Daher kann es Sinn machen, https-Only-Cookies zu verwenden.

Fazit

JSON Web Tokens bieten eine moderne, flexible und sichere Methode zur Authentifizierung und Autorisierung von Benutzern in Webanwendungen und APIs. Durch die Stateless-Natur, einfache Implementierung und Selbstenthaltung von JWTs lassen sich skalierbare Lösungen für die Identitätsverwaltung erstellen. Dennoch sollte man sich der Sicherheitsrisiken bewusst sein und Best Practices befolgen, um die Integrität und Sicherheit der Anwendung zu gewährleisten.

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MapStruct nutzt dabei die Annotationen, die auf den Java-Objekten angebracht sind, um automatisch Mapping-Code (Bean-Mappings) zu generieren. Das Framework generiert dabei standardmäßig Mappings zwischen Objekten mit gleichem Namen und Typ, es können aber auch eigene Mappings definiert werden. Dabei können auch komplexere Mappings erstellt werden, beispielsweise wenn Attribute in den Quell- und Zielobjekten unterschiedliche Namen haben oder wenn sie unterschiedliche Typen haben.

MapStruct ist sehr einfach zu verwenden und erfordert nur eine minimale Konfiguration. Es integriert sich nahtlos in das Build-System, da es als Annotation Processor fungiert und beim Kompilieren des Codes aufgerufen wird. Das Framework ist relativ schnell und hat einen geringen Overhead, da es keine Laufzeit-Abhängigkeiten hat.

Vorteile auf einem Blick

• Schnelle Ausführung durch Verwendung einfacher Methodenaufrufe anstelle von Reflexion (Bedeutet: Ein Programm kennt seine eigene Struktur und kann diese modifizieren)
• Kompilierzeit-Typensicherheit. Nur Objekte und Attribute, die einander zugeordnet sind – Es findet keine versehentliche Zuordnung einer Auftragsentität zu einem Kunden-DTO statt.
• In sich geschlossener Code – keine Laufzeit-Abhängigkeiten
• Eindeutige Fehlerberichte zur Erstellungszeit, wenn: 
  • Mappings unvollständig sind (Wenn nicht alle Zieleigenschaften gemappt sind)
  • Mappings fehlerhaft sind (Wenn es keine geeignete Mapping-Methode oder Typkonvertierung findet)
• Leicht zu debuggender Mapping-Code (Oder manuell editierbar, z. B. im Falle eines Fehlers im Generator)

Fazit

Zusammenfassend ist MapStruct ein leistungsfähiges und einfach zu bedienendes Framework, das die Entwicklung von Mapping-Code vereinfacht und beschleunigt. Vor allem, weil das Übertragen von Daten zwischen Objektmodellen meist eine wiederkehrende Aufgabe bei der Anwendungsentwicklung ist. Es ist eine gute Wahl, wenn man schnell und effizient Mapping-Funktionalitäten in Anwendungen integrieren möchte. Man kann es in Befehlszeilen-Builds (Maven, Gradle usw.) als auch in der bevorzugten IDE wie z.B. IntelliJ oder Eclipse verwenden.

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Es stützt sich auf XML zur Repräsentation der Daten und auf Internet-Protokolle der Transport- und Anwendungsschicht zur Übertragung der Nachrichten. Die gängigste Kombination ist SOAP über https (Hypertext Transfer Protocol) und TCP (Transmission Control Protocol). Man kann SOAP auch über das SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) oder JMS (Jakarta Messaging) verwenden.

Die mit der Nachricht übermittelten Nutzdaten man nicht zwingend in XML senden. Andere Formate wie Base64 oder CSV sind ebenfalls möglich. Seit Version 1.2. nutzt man die Abkürzung SOAP offiziell nicht mehr als Akronym, da es erstens (subjektiv) keineswegs einfach (Simple) ist und zweitens nicht nur dem Zugriff auf Objekte (Object Access) dient.

Kurze Zeitreise

SOAP entstand aus der Weiterentwicklung der Spezifikation für XML-RPC im Jahr 1998. Hauptverantwortlicher Software-Entwickler damals Dave Winer und seine Firma UserLand Software in engem Austausch mit Microsoft. Dave Winter ist übrigens auch für RSS 2.0 verantwortlich. Einen Beitrag über RSS findet man hier.

Im Jahr 1999 fand die Veröffentlichung der Version 1.0 von SOAP statt. Dies stellt unter Anderem den Zeitpunkt dar, an dem die Entwicklung mehr Unterstützung fand. Vor allem hat sich IBM im Jahr 2000 der Entwicklung angeschlossen, was dazu führte, dass IBM, Microsoft, DevelopMentor (Don Box) und UserLand Software (Dave Winer) die Spezifikation von SOAP 1.1 beim World Wide Web Consortium (W3C) einreichten. Dabei hat man das Ziel verfolgt, eine Arbeitsgruppe zu gründen, die SOAP weiterentwickeln sollte. Das Ergebnis dieser Arbeitsgruppe ist SOAP Version 1.2, empfing im Juni 2003 die Anerkennung als recommendation (Empfehlung).

Wie zu Beginn des Beitrags erwähnt, hat man SOAP nicht mehr als gebräuchliche(s) Akronym bzw. Abkürzung verstanden. Der Hauptgrund dafür ist die Tatsache, dass sämtliche Deutungen für SOAP, wie Simple Object Access Protocol oder Service Oriented Architecture Protocol, nicht mehr den vollständigen Sinn von SOAP trafen. Dies ermöglichte die Anmeldung von SOAP als Markennamen in den USA.

Wie funktioniert SOAP?

SOAP ist wie zuvor beschrieben, ein Protokoll zum Austausch XML-Information-Set-basierter Nachrichten über ein Rechnernetz und hat den Status einer W3C-Empfehlung. Es stellt Regeln für das Nachrichtendesign auf. Regelt, wie Daten in der Nachricht abzubilden und zu interpretieren sind. Es gibt eine Konvention für entfernte Prozeduraufrufe mittels SOAP-Nachrichten vor. SOAP macht keine Vorschriften zur Semantik applikationsspezifischer Daten, die man gegebenenfalls versendet möchte, sondern stellt ein Framework (Siehe meinen Beitrag) zur Verfügung, welches erlaubt, dass man beliebige applikationsspezifische Informationen übertragen kann.

Man kann SOAP für entfernte Prozeduraufrufe ebenso nutzen wie für einfache Nachrichtensysteme. Zum Senden von Nachrichten kann man beliebige Transportprotokolle verwendet. Dazu gehören beispielsweise FTP, SMTP, https oder auch JMS. Aus Gründen der Kompatibilität nutzt man in der Praxis hierzu gängige Netzwerk-Architekturen. Auch ist mittels https die verschlüsselte Übertragung von SOAP-Nachrichten möglich. Das ermöglicht jedoch keine End-to-End-Verschlüsselung. Dies kann man durch WS-Security erreichen. Die Einbindung erfolgt lediglich auf der Ebene der Nachrichten und nicht auf der des unterliegenden Transportprotokolls. Folglich ist es so, dass man das XML Information Set der SOAP-Anfrage bei Nutzung von https(S) im Body eines https POST Requests als XML an eine gegebene URL schickt.

In der Regel setzt man SOAP da ein, wo der direkte Zugang fremder Systeme zu einer Informationsquelle nicht sinnvoll erscheint. Dies kann sowohl an Kompatibilitätsproblemen zwischen verschiedenen Anwendungsarchitekturen liegen aber auch an diversen Sicherheitsaspekten. So kann man einen (partiellen) Zugriff auf eine Datenbank ermöglichen, ohne dem Anwenderprogramm den direkten Zugang zu ermöglichen. Die Menge der ausführbaren Methoden reglementiert und definiert man über die SOAP-Schnittstelle.

Die Kommunikation mit SOAP ermöglicht die Kopplung von Systemen. Der offene Entwurf ermöglicht jedoch lediglich den Aufbau schwach gekoppelter Systeme. Die Flexibilität des Konzeptes erkauft man sich durch die Nachteile beim Übertragungsvolumen und Rechenaufwand. Dies kann teuer werden, da man das XML-Dokument beim Sender zunächst aufbaut und anschließend validiert. Das Konzept verfolgt eigentlich das Ziel eines leichtgewichtigen Protokolls.

Doch durch den flexiblen Einsatzbereich führt die zu übertragende Datei eine Reihe von Metadaten mit sich, die bei der Konstruktion des XML-Dokuments weiter anwächst. So führt beispielsweise das einfache Versenden von „Wahr“ oder „Falsch“ zu einem Datenvolumen von mehreren hundert Bytes. In einem stark gekoppelten System sollte dafür theoretisch ein Bit reichen.

Durch die Möglichkeit des flexiblen Aufbaus des Dokuments kann man jedoch auch komplexe Transaktionen in einer Anfrage atomar zusammenfassen, während man in stark gekoppelten Systemen hierzu oftmals mehrere Anfragen erstellen muss. Dies verbessert das Nutzlastverhältnis (Nutzdaten zu Meta-Daten) und den Kommunikationsaufwand (für den Aufbau einer Verbindung, nur ein Senden/Empfangen).

SOAP unterscheidet zwischen dem endgültigen Empfänger und den Zwischenempfängern. Dies ermöglicht es, eine Nachricht über verschiedene „Hops“ zu schicken, bei denen man sogar verschiedene Transportprotokolle verwendet. Beispielsweise kann man zum ersten Hop die Nachricht mittels Java Message Service schicken, im Anschluss über E-Mail und schließlich dem Empfänger mittels https weitergeben. Der Absender muss über die Zwischenhops keine Information haben, die Middleware jedoch schon.

Wie ist eine SOAP-Nachricht aufgebaut?

Eine minimale SOAP-Nachricht besteht aus einem Envelope genannten Element, dem man einen lokalen Namen zuweisen muss. Dieses Element referenziert mittels eines Namensraum-Attributes auf https://www.w3.org/2003/05/soap-envelope. Child dieses Elements muss ein Body-Element sein. Optional kann zuvor ein Header-Element stehen. In diesem kann man Meta-Informationen, beispielsweise zum Routing, zur Verschlüsselung oder zu Transaktionsidentifizierung, unterbringen. Im Body-Element sind die eigentlichen Nutzdaten untergebracht. Dies sieht dann folgendermaßen aus:

<?xml version="1.0"?>
<s:Envelope xmlns:s="https://www.w3.org/2003/05/soap-envelope">
    <s:Header>
    </s:Header>
    <s:Body>
    </s:Body>
</s:Envelope>

Innerhalb des Body-Elements können sowohl Informationen zum Datenaustausch als auch Anweisungen für einen entfernten Prozeduraufruf stehen. Dies ist vom Empfänger entsprechend zu interpretieren.

Im Header gibt man den nächsten Hop (intermediary) und den endgültigen Empfänger (ultimate recipient) an. Ein intermediary kann beispielsweise die Nachricht verschlüsseln, sie loggen oder die Nachricht aufteilen. Ersteres erlaubt es, dass die Anwendungslogik sich nicht um die Sicherheit der Nachricht kümmern muss. Darum kümmert sich die Middleware. Was eine Middleware ist, erkläre ich in einem anderen Beitrag. Die Möglichkeit, dass Intermediaries beliebige Dinge tun können, ermöglicht EAI (Enterprise Application Integration).

Fazit

Viele Altsysteme verwenden möglicherweise noch SOAP. In der Vergangenheit war es auch die Lösung schlechthin. Heute ist es eher REST, welches zum Einsatz kommt und in webbasierten Szenarien häufig als die schnellere Alternative gilt.

Zusammengefasst kann man sagen, dass REST aus einer Reihe von Richtlinien für eine flexible Implementierung besteht und SOAP ein Protokoll mit spezifischen Anforderungen wie XML-Messaging ist.

REST-APIs sind schlank und daher ideal für moderne Anwendungen geeignet, wie das Internet of Things (IoT), mobile Anwendungen und Serverless Computing. SOAP-Webservices bieten zwar integrierte Sicherheit und Transaktions-Compliance, die vielen Unternehmensanforderungen entspricht, doch die Erstellung und Wartung ist wesentlich aufwändiger. Darüber hinaus folgen auch viele öffentlich zugängliche APIsheutzutage, den REST-Richtlinien.

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Seit 2009 ist es ein Open-Source-Projekt, dass auf gute Testbarkeit ausgelegt ist (An dieser Stelle möchte ich auf den Test Driven Development Beitrag verweisen 😉 ). Dies bietet ein MVC/MVVM-Framework, welches bidirektionales Databinding unterstützt.

MVC/MVVM?

MVVM teilt die verschiedenen Komponenten des Entwicklungsprozesses in drei Kategorien auf. Model, View und ViewModel. In der Regel handelt es sich dabei um Code-Markup oder grafische Benutzeroberflächen (GUI). MVC (Model-View-Control) ist eine Methode, mit der Entwickler Programme in diese drei Komponenten aufteilen. Auf diese Weise lassen sich geschäftliche Anforderungen und Regeln von der Art und Weise unterscheiden, wie Benutzer mit der Anwendung arbeiten. Gerne gehe ich in einem zukünftigen Beitrag näher darauf ein.

Unterschiede zwischen Angular und AngularJS

Angular ist wie bereits erwähnt der Nachfolger von AngularJS. Von Grund auf neu geschrieben, unterscheiden die beiden sich grundsätzlich und in vielerlei Hinsicht.

• Angular kennt keine „scopes“ oder Controller, sondern verwendet eine Hierarchie von Komponenten als zentrales Architekturkonzept.
• Angular hat eine einfachere Syntax für Ausdrücke: Mit „[ ]“ werden Bindings für Eigenschaften und mit „( )“ werden Bindings für Events erzeugt.
• Mobile-First-Ansatz: Die Anforderungen von mobilen Plattformen haben besondere Priorität.
• Modularität: Module können Funktionalitäten auslagern, sodass Code leichtgewichtiger und schneller sein kann.
• Es liegt lediglich die Unterstützung moderner Browser vor, wodurch man weniger Workarounds wegen Browser-Kompatibilitätsproblemen benötigt.
• Angular empfiehlt die Verwendung von TypeScript. Es bietet Klassenbasierte objektorientierte Programmierung, Statische Typisierung und Generics.
• TypeScript ist eine Obermenge von ECMAScript 6 (ES6) und ist rückwärts kompatibel mit ECMAScript 5, damit JavaScript. Angular bietet somit auch die Vorzüge von ES6: (Lambdas, Iteratoren, for…of-Schleifen, Generatoren im Stil von Python, Reflexion)
• Verbesserte Dependency Injection: Bindings ermöglichen die Benennung von Abhängigkeiten.
• Directives dienen dem Zweck, dass Aussehen und Verhalten eines Tags dynamisch zu verändern.
• Dynamisches Laden ist möglich
• Asynchrone Kompilierung von Templates
• Einfacheres Routing
• Kontroller und $scope sind durch Komponenten und Directives ersetzt. Eine Komponente ist eine Directive mit einem Template.
• Reaktive Programmierung mit RxJS

Angular für konventionelle Websites?

Angular ist ideal für Websites mit dynamischem Inhalt, jedoch nicht für kleine Seiten mit statischem Inhalt geeignet. Die Implementierung von Angular erhöht in diesem Fall lediglich die Gesamtgröße des Projekts und folglich auch die Ladezeiten. Dies ist eines der Hauptgründe, warum man Angular nicht für Landing Pages und Websites mit statischem Inhalt verwenden sollte. Davon abgesehen ist Angular weit davon entfernt, SEO-freundlich zu sein. Und im Zeitalter von Search-Engine-Optimization gibt es weitaus bessere Alternativen, um dieses Ziel zu erreichen. Auch ist Angular keine gute Lösung für kurzfristige Projekte oder Start-ups mit begrenzten Ressourcen. Die Komplexität des Front-Ends kann in relativ kurzer Zeit immense Ausmaße annehmen und später schwer zu bändigen sein.

Das Hauptanwendungsgebiet von Angular bestand darin, Einzelseiten-Webanwendungen zu erstellen. Aus diesem Grund verfügt es über eine breite Palette von Werkzeugen für die SPA-Entwicklung. Darüber hinaus ist es eine ideale Technologie für Websites, bei denen sich der Inhalt auf der Grundlage des Nutzerverhaltens und der Präferenzen der Benutzer dynamisch anpasst. Dependency Injections stellen sicher, dass im Falle der Änderung einer Komponente andere Komponenten, die mit ihr in Zusammenhang stehen, automatisch mitgeändert werden.

Die 3 verschiedenen Ladetechniken

Bei der Arbeit mit Angular bieten sich 3 verschiedene Ladetechniken an. Diese sind das Eager Loading, Lazy Loading und Preloading, auf die ich nachfolgend eingehe.

Eager Loading (Eifriges Laden)

Der Abruf aller benötigten Daten möglichst wirksam und umgehend bzw. sofort. Hierzu gibt es im Grunde genommen nicht viel anzumerken. Die Technik ist zwar effizient, doch die Tatsache, dass man eventuell nur einen bestimmten Teil der Daten benötigt aber dennoch alle Daten lädt, kann sich schnell zu einem Nachteil entwickeln, wenn es sich um große Datenmengen handelt.

Lazy Loading (Langsames Laden)

Die am wenigsten eifrige bzw. nicht eifrige Ladetechnik. Wenn man faul ist, tut man so lange nichts, bis man es wirklich muss oder dazu gezwungen wird. Man stelle sich vor, dass die Anwendung drei Bereiche hat. Home, Admin und das Dashboard. Auf den Home-Bereich wird ständig zugegriffen, auf den Dashboard-Bereich die meiste Zeit. Der Admin-Bereich wird jedoch nur von einigen wenigen Nutzern verwendet. Folglich kann man die Admin-Route nach und nach laden. So lange niemand auf die Idee kommt, auf den Verwaltungsbereich der Anwendung zu klicken, wird der damit verbundene Code auch nicht ausgeführt bzw. nicht geladen.

Die Mehrheit der Nutzer lädt den Code für den Verwaltungsbereich schlichtweg nie. Wenn man also Lazy Loading verwendet, kann man grundsätzlich schneller auf die Anwendung zugreifen, da man nicht so viel Code vom Server laden muss. Dies hängt damit zusammen, dass das ORM-Werkzeug (Objekt-Relationales Mapping-Werkzeug) jeglichen Zugriff auf alle Objektreferenzen »abfangen« muss, um hier bei Bedarf die verbundenen Objekte nachladen zu können. Dieses Abfangen erfolgt durch die Verwendung bestimmter Klassen für Einzelreferenzen und Mengenklassen. Der Unterschied zwischen den ORM-Werkzeugen liegt darin, ob der Entwickler diese Klassen explizit im Code verwenden muss oder ob das ORM-Werkzeug diese beim Kompilieren oder zur Laufzeit austauscht.

Preloading (Vorladen)

Die „somewhere-in-between“ (Irgendwie Zwischendrin) Ladetechnik. Beim Preloading macht man im Grunde genommen dasselbe wie beim Lazy Loading, nur ein bisschen anders.

Anhand des Home, Dashboard und Admin Beispiels lässt sich dies folgendermaßen darstellen. Die Startseite braucht man immer. Also lädt man diese schnell bzw. eifrig. Der Admin-Bereich wird nur selten und nur von wenigen Benutzern benötigt, also kann man diesen erst einmal etwas vernachlässigen bzw. „lazy“ laden. Aber das Dashboard ist nicht das Erste, was ein Benutzer sieht, also kann es grundsätzlich erst einmal warten. Doch das Dashboard ist gleichzeitig etwas, dass die meisten der Benutzer irgendwann sehen möchten. Also sollte es zumindest dann zur Verfügung stehen, wenn das Laden des Home-Bereichs fertiggestellt ist. Nach jeder erfolgreichen Navigation sucht der Router in seiner Konfiguration nach einem nicht geladenen Modul, das er vorladen kann.

Der Home-Bereich wird erfolgreich geladen und unmittelbar danach wird der Dashboard-Bereich im Hintergrund geladen.

Welche Ladetechnik kann/soll ich nun verwenden?

Wie bei vielen Angelegenheiten in der IT kommt es hier auf den spezifischen Anwendungsfall und den zur Verfügung stehenden Ressourcen an. Wenn man nicht genau weiß, ob man die zusätzlichen Daten benötigt oder nicht, dann kann es ungünstig sein, sie direkt zu laden. Es kann aber auch ungünstig sein, sie später nachladen zu müssen. Entscheidend bei der Entscheidung ist die Wahrscheinlichkeit, ob und wann man die jeweiligen Daten für wen benötigt, um welche Datenmenge es sich handelt und ob man die Daten später einfach nachladen kann. Zu beachten ist, dass man ein automatisches Nachladen, nach einer Serialisierung, in der Regel nicht mehr initiieren kann.

Release-Frequenz

Angular Releases folgen dem Konzept des Semantic Versionings. Man unterscheidet zwischen Major-, Minor- und Bugfix-Releases. Alle 6 Monate gibt es eine neue Major Release. Major Releases enthalten signifikante neue Features, sind aber nicht abwärtskompatibel. Der Umstieg auf eine neuere Major Release benötigt daher oft Update-Scripts, Refactorings des bestehenden Codes, weitere Tests und das Erlernen neuer APIs. Zu jeder Major Release gibt es ein bis drei Minor Releases. Patch Releases und Pre-Releases gibt es fast jede Woche.

Support

Der Support von Major Releases beträgt typischerweise 18 Monate lang nach Release. Davon 6 Monate aktiv. Aus diesem Grund gibt es in regelmäßigen Abständen Minor Releases und Patch Releases. Es folgt ein 12-monatiger Long Term Support (LTS) in Form von Patch-Releases, ausschließlich zur Behebung kritischer und sicherheitsrelevanter Fehler.

Fazit

Bei der Verwendung von Angular sollte von vornherein klar sein, dass die Realisierung eines Projekts mit der Abnahme vieler Entscheidungen über Architektur und des Renderings verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass sich das Projektteam zu 100% auf die Umsetzung von Features konzentrieren kann und nicht die grundlegende Architektur eigenständig aufbauen muss.

Durch die sehr einheitliche Struktur von Angular Anwendungen lassen sich gute Entwickler sehr schnell in das Projekt integrieren, da Angular Anwendungen stets einer gewissen Struktur folgen. Dies vereinfacht die Skalierbarkeit des Teams als auch des Projektes selbst als vergleichsweise bei Individuallösungen der Architektur in anderen Frameworks.

Generell ist es für Enterprise Projekte sicherlich eine gute Wahl. Dennoch sollte man andere Frameworks wie React und VueJS nicht außer Acht lassen, über die ich in den kommenden Tagen schreibe.

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Insbesondere trifft man auf JSON bei Webanwendungen und mobilen Apps in Verbindung mit JavaScript, Ajax oder WebSockets zum Übertragen von Daten zwischen dem Client und dem Server.

Serialisierung

Bei einer Abbildung von strukturierten Daten auf eine sequenzielle Darstellungsform, spricht man in der Informatik von einer Serialisierung. Die Serialisierung wird hauptsächlich für die Speicherung von Objekten in Dateien und für die Übertragung von Objekten über das Netzwerk bei verteilten Softwaresystemen verwendet.

Übliche Speichermedien sind nur in der Lage, Datenströme zu speichern. Serialisierung für die Persistenz von Objekten. Hier wird der komplette Zustand des Objektes, inklusive aller referenzierten Objekte, in einen Datenstrom umgewandelt, der anschließend auf ein Speichermedium geschrieben wird.

Nach der Serialisierung liegt ein Objekt mehrfach vor. Sowohl in der externen Darstellung, beispielsweise als Datei als auch im Arbeitsspeicher. Wird nach der Serialisierung eine Änderung am Objekt im Arbeitsspeicher vorgenommen, hat dieses keine Auswirkung auf das serialisierte Objekt in der externen Darstellung.

Die Umkehrung der Serialisierung, also die Umwandlung eines Datenstroms in Objekte, bezeichnet man als Deserialisierung.

In der Linguistik bezeichnet man mit Serialisierung die Art und Weise, wie hierarchische grammatikalische Strukturen in eine lineare Abfolge gebracht sind, damit sie in einer zeitlichen Abfolge sprachlicher Ausdrücke dargestellt werden kann. Diese Reihenfolge kann in verschiedenen Sprachen unterschiedlich sein.

Eine kurze Zeitreise

JSON entstand aus der Notwendigkeit heraus, ein zustandsloses (stateless) Echtzeit-Kommunikationsprotokoll zwischen Server und Browser zu haben, ohne Browser-PlugIns wie Flash oder Java-Applets zu verwenden, die sich Anfang der 2000er Jahre als vorherrschende Methoden, im Einsatz befanden.

Crockford spezifizierte und verbreitete als Erster das JSON-Format. Das Akronym stammt von State Software, ein von Crockford und anderen im März 2001 gegründetes Unternehmen. Die Gründer hatten sich geeinigt, ein System zu entwickeln, dass Standard-Browser-Funktionen nutzte und eine Abstraktionsschicht für Web-Entwickler bereitstellte, um zustandsbehaftete (abstraction layer) Web-Anwendungen zu erstellen, die über eine dauerhafte Duplex-Verbindung zu einem Web-Server verfügten. Sie hielten dafür zwei Hypertext Transfer Protocol (https)-Verbindungen offen und bauten die Verbindung wieder auf, bevor die Standard-Browser-Timeouts eintraten, wenn kein Datenaustausch stattfand. Die Gründer stimmten darüber ab, ob das Datenformat JSML (JavaScript Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation) genannt und unter welcher Lizenz die Verfügungstellung stattfinden sollte. Die Website JSON.org ging dann im Jahr 2002 online. Im Dezember 2005 begann Yahoo! damit, die ersten Webdienste (Web-Services) in JSON anzubieten.

Vorgänger geht auf ein Spiel für Kinder

Ein Vorläufer der JSON-Bibliotheken wurde in einem Projekt für Kinder, einem digitalen Trading-Spiel namens Cartoon Orbit bei Communities.com (Die Gründer von State hatten alle zuvor bei diesem Unternehmen gearbeitet), für Cartoon Network verwendet, dass ein browserseitiges Plugin mit einem proprietären Nachrichtenformat zur Manipulation von DHTML-Elementen nutzte (Dieses System gehört übriges 3DO). Nach der Entdeckung der frühen Ajax-Fähigkeiten verwendeten digiGroups, Noosh und andere, Frames, um Informationen in das visuelle Feld des Browsers zu übertragen, ohne den visuellen Kontext einer Webanwendung aktualisieren zu müssen. So hatten sie Rich-Web-Anwendungen in Echtzeit erstellt, die nur die Standard https-, HTML– und JavaScript-Fähigkeiten von Netscape 4.0.5+ und IE 5+ verwendeten. Crockford fand darauf heraus, dass JavaScript als objektbasiertes Nachrichtenformat für ein solches System verwendet werden kann. Das System wurde später an Sun Microsystems, Amazon.com und EDS verkauft.

JSON basiert teilweise auf JavaScript und wird häufig auch mit JavaScript verwendet. Dennoch ist es ein sprachunabhängiges Datenformat. Code zum Parsen und Generieren von JSON-Daten ist in vielen Programmiersprachen leicht verfügbar. Auf der JSON-Website sind die JSON-Bibliotheken nach Sprachen geordnet.

Im Oktober 2013 veröffentlichte Ecma International die erste Ausgabe seines JSON-Standards ECMA-404. Im selben Jahr verwendete RFC 7158 ECMA-404 als Referenz. 2014 wurde RFC 7159 zur Hauptreferenz für die Verwendung von JSON im Internet und löste RFC 4627 sowie RFC 7158 ab (wobei ECMA-262 und ECMA-404 als Hauptreferenzen beibehalten wurden). Im November 2017 veröffentlichte ISO/IEC JTC 1/SC 22 ISO/IEC 21778:2017 als internationalen Standard. Am 13. Dezember 2017 hat die Internet Engineering Task Force RFC 7159 durch die Veröffentlichung von RFC 8259, der aktuellen Version des Internet-Standards STD 90, überholt (ersetzt).

Crockford fügte der JSON-Lizenz eine Klausel hinzu, die besagt, dass „die Software für das Gute, nicht für das Böse verwendet werden soll“, um die JSON-Bibliotheken zu öffnen und sich gleichzeitig über Unternehmensjuristen und diejenigen lustig zu machen, die übermäßig pedantisch sind. Ironischer- und lustigerweise führte diese Klausel zu Konflikten der JSON-Lizenz mit anderen Open-Source-Lizenzen, da Open-Source-Software und freie Software in der Regel keine Einschränkungen hinsichtlich des Verwendungszwecks implizieren.

Wie ist JSON aufgebaut?

Die Daten können beliebig verschachtelt werden, beispielsweise ist ein Array (indizierte Liste) von Objekten möglich, die wiederum Arrays oder Objekte enthalten. Als Zeichenkodierung benutzt JSON standardmäßig UTF-8. Auch UTF-16 und UTF-32 werden unterstützt.

JSON und die Typen von Elementen

• null = Nullwert (Wird durch das Schlüsselwort null dargestellt.)
• Boolean = Boolescher Wert (Wird durch die Schlüsselwörter true und false dargestellt. Dies sind keine Zeichenketten. Sie werden daher, wie null, nicht in Anführungszeichen gesetzt.
• Number = Zahl (Ist eine Folge der Ziffern 0–9. Diese Folge kann durch ein negatives Vorzeichen – eingeleitet und durch einen Dezimalpunkt . unterbrochen sein. Die Zahl kann durch die Angabe eines Exponenten e oder E ergänzt werden, dem ein optionales Vorzeichen + oder – und eine Folge der Ziffern 0–9 folgt.)
• String = Zeichenkette (Eine Folge von null oder mehr Unicode-Zeichen. Es beginnt und endet mit doppelten geraden Anführungszeichen („). Es kann Unicode-Zeichen und durch \ eingeleitete Escape-Sequenzen enthalten.
• Array = Anordnung (Beginnt mit [ und endet mit ]. Es enthält eine durch Kommata geteilte, indizierte Liste von Elementen gleichen oder verschiedenen Typen. Leere Arrays sind ebenfalls zulässig.
• Object = Objekt (Beginnt mit { und endet mit }. Es enthält eine durch Kommata geteilte, ungeordnete Liste von Eigenschaften. Objekte ohne Eigenschaften („leere Objekte“) sind ebenfalls zulässig. Das Objekt besteht aus einem Schlüssel und einem Wert, getrennt durch einen Doppelpunkt (Schlüssel : Wert). Die Schlüssel sollten eindeutig sein, da unterschiedliche Parser mit mehrfach vorkommenden Schlüsseln unterschiedlich umgehen. Während ECMA-404 keine Eindeutigkeit voraussetzt, fordert RFC 7159, dass Schlüssel innerhalb eines Objekts eindeutig sind. Folglich ist der Schlüssel eine Zeichenkette und der Wert ein beliebiges Element.

Nicht signifikante Leerraum-Zeichen sind erlaubt, also Leerzeichen (Unicode U+0020), horizontale Tabs (U+0009), Zeilenumbrüche mittels LF und / oder CR (U+000D und U+000A). Diese Zeichen werden außerhalb von Zeichenketten bei der Interpretation ignoriert.

Die Grenzen von JSON

JSON unterstützt nicht alle von JavaScript unterstützten Datentypen. Bei nicht unterstützten Datentypen wird folgendermaßen serialisiert:

• NaN, Infinity und -Infinity werden zu null serialisiert.
• Date-Objekte werden in eine Zeichenkette konvertiert, die einer Datumsformatbeschreibung nach ISO-8601 genügt.
• Function-, RegExp- und Error-Objekte werden verworfen.

Das folgende Beispiel zeigt eine mögliche JSON-Darstellung zur Beschreibung meiner Person.

{
  "Unternehmen": "COEZBAY",
  "Nummer": "2023-23-23-777",
  "Waehrung": "BTC",
  "Inhaber": "CEO"
  {
    "Name": "Oezbay",
    "Vorname": "Cagatay",
    "maennlich": true,
    "Hobbys": ["IT", "Schach", "Basketball"],
    "Alter": 38,
    "Kinder": [],
    "Partner": null
  }
}

Das JSON-Schema

Das JSON-Schema gibt ein JSON-basiertes Format an, um die Struktur von JSON-Daten für die Validierung, Dokumentation und Interaktionssteuerung zu definieren. Es enthält einen Contract für die JSON-Daten, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind und wie diese Daten geändert werden können.

Das Schema basiert auf den Konzepten des XML-Schemas, ist jedoch JSON-basiert. Wie in XSD (XML Schema Definition) können dieselben Serialisierungs- und Deserialisierungsprogramme sowohl für das Schema als auch für die Daten verwendet werden. Es ist selbstbeschreibend und in einem Internet-Entwurf der Internet Engineering Task Force festgelegt. Für verschiedene Programmiersprachen stehen mehrere Validatoren mit jeweils unterschiedlichen Konformitätsstufen zur Verfügung.

Der Vergleich mit XML

Sowohl JSON als auch XML beschreiben die Struktur eines Datensatzes. Der Datensatz kann weitere Datensätze enthalten. Dadurch sind beliebig tief verschachtelte Strukturen möglich.

In XML sind die einzelnen Knoten der Datenstruktur benannt, während die Knoten in JSON unbenannt bleiben.

Einfache Zeichenketten in XML können sowohl als Attribut eines Elements als auch als eigenständiges Element beschrieben sein. In JSON gibt es diese Unterscheidung nicht. Diese in den meisten Fällen irrelevante Flexibilität führt dazu, dass sich die Struktur von XML-Dokumenten häufig unnötigerweise unterscheidet.

Sowohl für JSON als auch für XML gibt es Beschreibungssprachen, um weiter einzugrenzen, wie „gültige“ Dokumente auszusehen haben. Ganz im Gegensatz zu „wohlgeformten“ Dokumenten.

Die Syntax von JSON ist einfacher gestaltet und erscheint daher oft lesbarer und insbesondere leichter schreibbar. In der Regel produziert JSON auch einen geringeren Overhead im Vergleich zu XML.

Sowohl JSON als auch XML müssen von einem speziellen Parser eingelesen werden. Traditionell ist jedes wohlgeformte JSON-Dokument ein gültiger JavaScript-Ausdruck. Das unaufmerksame Interpretieren von JSON-Dokumenten mit eval() führt jedoch zu Sicherheitslücken, die nicht zu unterschätzen sind.

Sowohl JSON als auch XML sind nicht gut zum Repräsentieren von Binärdaten geeignet, da beide Datenformate als Grundelement zeichenbasiert sind und nicht bytebasiert.

Der Beitrag JSON – Schönheit der einfachen Datenübertragung erschien zuerst auf CEOsBay.

Features

Im Wesentlichen unterscheiden sich die beiden Versionen im Funktionsumfang. Hierzu von der Ultimate Version unterstützte Sprachen: Java, Groovy, Kotlin, Scala, Python and Jython, Cython, Ruby and JRuby, Rust, PHP, Go, Dart, SQL, HTML, XML, JSON, YAML, XSL, XPath, Markdown, JavaScript, TypeScript, CSS, Sass, SCSS, Less, Haml, Slim, Liquid

Wobei zu beachten ist, dass die Ultimate Edition von IntelliJ IDEA neben den nativ unterstützten Sprachen, einige der Sprachen lediglich durch den Einsatz von PlugIns unterstützt. In der Community Edition sind auch einige Sprachen gar nicht berücksichtigt. Eine explizite bzw. genaue Differenzierung möchte ich in diesem Beitrag nicht vornehmen. Also sind die Angaben bzgl. der Features mit Vorsicht zu genießen.

Auch ist zu beachten, dass lediglich die Ultimate Edition von IntelliJ IDEA die umfangreiche Framework Unterstützung mitbringt. Im Enterprise Umfeld sind diese in der Regel unabdingbar.

Auch bei den Build Tools gibt es Unterschiede. Besonders auffällig ist dabei die Tatsache, dass npm zwar in der Ultimate Edition läuft, jedoch nicht in der Community Edition. Ich habe es auch in der Community Version zum Laufen gebracht. Dennoch ist dies mit Vorsicht zu genießen, da ich aufgrund von Fehlern dennoch auf die Ultimate Edition geswitched bin.

Versionskontrolle

Auf die Funktionsfähigkeit bei der Versionskontrolle bzw. bei Cloud-basierten Diensten wie Git, GitHub, Subversion, Mercurial und Team Foundation Server kann man sich verlassen. Bei Perforce ist man zumindest in der Community Edition verlassen.

Deployment

Während die Community Edition lediglich Docker für das Deployment unterstützt sind es mit der Ultimate Edition Kubernetes, Java Applications Servers als auch Docker.

Codevervollständigung

Die Codevervollständigung ist eine Funktion, die vor allem Programmieranfängern sehr entgegenkommt. Nur wenige werden als Coder geboren, oder!? Da vergisst man schon mal schnell eine import-Anweisung, IDEA aber nicht. Meistens weist IntelliJ einen auf den Fehler hin und schlägt Korrekuren vor. Dies gilt auch für nicht verwendete Importe, die IntelliJ entsprechend einer manuellen Zustimmung entsorgt.

Es nimmt einem den Grossteil der Tipparbeit ab, damit man sich dem Programmdesign widmen kann und nicht über korrekt formulierte JAVA-Anweisungen nachdenken muss. Ich muss gestehen, dass ich mich bisher noch nicht wirklich mit JAVA auseinandergesetzt habe. Doch dies hole ich derzeit nach und auch darüber gibt es in der nahen Zukunft einen Beitrag.

Code Layout Manager

Den Code Layout Manager weiß man spätestens dann zu schätzen, wenn man im eigenen Quelltext nicht mehr durchblickt oder fremden Quelltext bearbeiten muss. Dann kann man Text markieren und von IDEA neu formatieren lassen. Dies geht relativ intelligent von statten.

Refactoring

Auch die Refactoringfähigkeiten von IntelliJ sind nicht zu unterschätzen. Wer die Funktionen einmal in Aktion erlebt hat, der möchte sie nicht mehr missen. Dazu gehören u.A. das Renaming, Move, Introduce Explaining Variable, Extract Method usw.

Fazit

Ich arbeite noch nicht lange mit dem Programm. Doch IntelliJ hat scheinbar in enger Kooperation mit den Anwendern ein relativ gutes Produkt entwickelt, mit dem man gut im Enterprise Umfeld arbeiten kann. Besonders die große PlugIn Bibliothek als auch die individuelle Erweiterbarkeit durch eine offen gelegte API haben mir persönlich sehr gefallen. Dadurch ist es auch möglich eigene PlugIns für IntelliJ zu schreiben und diese zu selbst zu implementieren.

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Kurze Zeitreise

jQuery wurde im Jahr 2006 von John Resig entwickelt. Resig war ein Entwickler bei Mozilla und arbeitete an der Entwicklung von JavaScript–Frameworks. Er erkannte jedoch, dass die vorhandenen Frameworks zu umfangreich und schwerfällig waren und dass es schwierig war, plattformübergreifende Anwendungen zu entwickeln, die auf verschiedenen Browsern und Geräten funktionieren.

Um diese Herausforderung zu lösen, begann Resig damit, eine neue JavaScript-Bibliothek zu entwickeln, die schlanker und schneller als vorhandene Frameworks war. Er nannte diese Bibliothek „jQuery“ und veröffentlichte sie im Januar 2006.

Das Ziel war es, Entwicklern eine einfache und intuitive Methode zu bieten, um mit dem DOM (Document Object Model) zu arbeiten und interaktive Webanwendungen zu erstellen. jQuery sollte auch die Entwicklung von plattformübergreifenden Anwendungen erleichtern und dafür sorgen, dass Anwendungen auf allen gängigen Browsern gleich aussehen und funktionieren.

Dank seiner schlanken und schnellen Natur wurde jQuery schnell zu einer der am häufigsten verwendeten JavaScript-Bibliotheken in der Webentwicklung. Es hat die Art und Weise, wie Entwickler JavaScript-Code schreiben und Webanwendungen entwickeln, grundlegend verändert.

Heute ist es weiterhin eine der am häufigsten verwendeten JavaScript-Bibliotheken und wird von einer großen Entwicklergemeinschaft unterstützt, die ständig neue Funktionen und Erweiterungen entwickelt.

Funktionen von JQuery

Einer der Hauptvorteile von jQuery ist die Fähigkeit, das Schreiben von JavaScript-Code zu vereinfachen. Es bietet eine Vielzahl von Funktionen, die das Schreiben von Code für häufige Aufgaben wie DOM-Manipulationen, Event-Handling und AJAX-Anfragen erleichtern. Durch die Verwendung von jQuery können Entwickler schneller und effizienter arbeiten und so die Entwicklungsdauer ihrer Anwendungen verkürzen.

jQuery bietet auch eine Cross-Browser-Unterstützung, die es Entwicklern ermöglicht, plattformübergreifende Anwendungen zu entwickeln, ohne sich um Browser-Inkompatibilitäten kümmern zu müssen. Die Bibliothek stellt sicher, dass Anwendungen auf allen gängigen Browsern gleich aussehen und funktionieren.

Ein weiterer Vorteil von jQuery ist die umfangreiche Dokumentation und die große Entwickler-Community. Die Bibliothek ist seit vielen Jahren in der Webentwicklung im Einsatz und es gibt eine Vielzahl von Dokumentationen, Tutorials, Foren und anderen Ressourcen, die Entwicklern helfen, die Bibliothek zu nutzen. Die Community bietet auch eine Vielzahl von Plugins und Erweiterungen, die Entwickler verwenden können, um ihre Anwendungen zu erweitern.

jQuery bietet auch eine große Anzahl von Plugins und Erweiterungen, die Entwickler verwenden können, um ihre Anwendungen zu erweitern. Diese Plugins bieten zusätzliche Funktionen und ermöglichen es Entwicklern, die Bibliothek weiter anzupassen und zu erweitern.

Fazit

Alles in allem ist jQuery eine sehr nützliche und leistungsfähige JavaScript-Bibliothek, die es Entwicklern ermöglicht, Webanwendungen schneller und effizienter zu entwickeln. Es bietet eine Vielzahl von Funktionen und Unterstützung für plattformübergreifende Anwendungen. Durch die sehr umfangreiche Dokumentation und die große Entwickler-Community ist es auch relativ einfach zu erlernen bzw. am Ende des Tages zu verwenden. Wenn man Webanwendungen entwickelt, kann man es durchaus in Betracht ziehen, jQuery in die Tool-Box aufzunehmen.

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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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Kurze Zeitreise

CSS (Cascading Style Sheets) entstand in den 90er Jahren als Reaktion auf die wachsende Komplexität des Webdesigns und das Bedürfnis, eine klarere Trennung zwischen Inhalt (HTML) und Gestaltung (CSS) zu erreichen. Bis dahin verwendeten Webdesigner und Entwickler hauptsächlich HTML-Tags und -Attribute, um das Design einer Webseite zu kontrollieren. Diese Praxis führte jedoch zu unübersichtlichem und schwer wartbarem Code und schränkte die kreativen Möglichkeiten ein.

Der norwegische Informatiker und Web-Pionier Håkon Wium Lie ist der Hauptentwickler von Cascading Style Sheets. Zusammen mit dem belgischen Informatiker Bert Bos schlug er 1994 die Idee von CSS vor. Lie arbeitete zu dieser Zeit am CERN (der Europäischen Organisation für Kernforschung) und war am Projekt beteiligt, das zum ersten Webbrowser führte, dem WorldWideWeb (später umbenannt in Nexus). Lie und Bos erkannten, dass man eine Lösung für das Design-Problem finden musste, und entwickelten das Konzept der Cascading Style Sheets.

Später übernahm World Wide Web Consortium (W3C) Cascading Style Sheets. Eine internationale Organisation, die Webstandards entwickelt und pflegt. Das W3C veröffentlichte CSS Level 1 (CSS1) im Jahr 1996. Relativ schnell nahm man es als Webstandard auf. Seitdem hat sich Cascading Style Sheets stetig weiterentwickelt und umfasst mittlerweile mehrere Versionen und Module, die unterschiedliche Aspekte des Webdesigns abdecken.

Die Syntax von CSS

Ein CSS besteht aus Regelsätzen, die jeweils aus einem Selektor und einer Deklaration bestehen. Der Selektor bestimmt, auf welche Elemente man die Stilregeln anwendet, während die Deklaration eine oder mehrere Eigenschaften und deren Werte definiert, die man auf die ausgewählten Elemente angewenden möchte.

Beispiel:

h1 {
  color: red;
  font-size: 24px;
}

Selektoren

Selektoren sind die grundlegenden Bausteine eines CSS-Stylesheets. Sie bestimmen, welche HTML-Elemente von den definierten Stilregeln betroffen sind. Es gibt verschiedene Arten von Selektoren, wie z.B. Element-Selektoren, Klassen-Selektoren, ID-Selektoren und Pseudoklassen.

Das Box-Modell von CSS

Eines der grundlegenden Konzepte in CSS ist das Box-Modell. Die Darstellung aller Elemente auf einer Webseite erfolgt als rechteckige Box.

Diese bestehen aus den folgenden vier Bereichen:

1. Inhalt
2. Padding
3. Border
4. Margin.

Durch die Manipulation dieser Bereiche kann man das Layout und die Anordnung von Elementen auf der Webseite steuern.

Responsive Webdesign

Das Aufkommen von mobilen Geräten hat die Wichtigkeit von Responsive Webdesign signifikant erhöht. CSS bietet verschiedene Techniken, um Websites auf unterschiedlichen Bildschirmgrößen und Geräten optimal darzustellen. Die bekannteste Technik ist die Verwendung von Media Queries, die es ermöglichen, verschiedene Cascading Style Sheet Regeln abhängig von der Bildschirmgröße oder anderen Geräteeigenschaften anzuwenden.

Fazit:

CSS ist immer noch ein unverzichtbares Werkzeug für Webdesigner und Entwickler. Durch das Verständnis der Grundlagen und der zugrundeliegenden Konzepte kann man das Aussehen und die Benutzererfahrung von Webseiten und Webanwendungen drastisch verbessern. Die Flexibilität und Leistungsfähigkeit von CSS eröffnen eine Welt der kreativen Möglichkeiten und helfen dabei, das Web nach den eigenen Vorstellungen zu gestalten.

Der Beitrag CSS – Die Sprache für ansprechendes Webdesign und kreative Freiheit erschien zuerst auf CEOsBay.

Grundprinzipien von PHP

Es ist eine serverseitige Sprache, was bedeutet, dass man PHP-Skripte ausschließlich auf einem Server ausführt, bevor es das Ergebnis an den Webbrowser des Clients sendet. Dies hat den Vorteil, dass man sensible Daten wie Passwörter oder Datenbankverbindungen nicht direkt im Quellcode des Clients preisgeben muss.

Einige der grundlegenden Prinzipien:

• Einfache Syntax: Es ist bekannt für seine einfache und leicht verständliche Syntax, die es sowohl Anfängern als auch erfahrenen Programmierern ermöglicht, relativ schnell produktiv zu sein.

• Dynamisches Typisierungssystem: Im Gegensatz zu streng typisierten Sprachen erlaubt es Variablen, verschiedene Datentypen (z.B. Strings, Zahlen, Arrays und Objekte) während der Laufzeit zu speichern. Dies ermöglicht eine höhere Flexibilität und verkürzt die Entwicklungszeit.

• Integration mit HTML: Man kann PHP-Skripte direkt in HTML-Dateien einbetten, wodurch es einfach ist, dynamische Inhalte innerhalb einer statischen HTML-Seite zu erstellen.

• Umfangreiche Standardbibliothek: Es bietet eine umfangreiche Sammlung von Funktionen und Klassen, die die Arbeit mit Dateien, Datenbanken, Sitzungen, Cookies, Netzwerkprotokollen und vielem mehr erleichtern.

Vorteile von PHP

• Plattformübergreifend: Es ist kompatibel mit verschiedenen Betriebssystemen wie Windows, Linux und MacOS. Dies macht es zu einer idealen Wahl für Webentwickler, die plattformunabhängige Anwendungen erstellen möchten. Bis vor einigen Iterationen von MacOS konnte man einen Server nativ über das Terminal starten. Dies hat man aber scheinbar aufgrund von Sicherheitsrisiken unterbunden. Möglich ist dies nun via Homebrew. Hierzu verweise ich gerne auf den folgenden Artikel.

• Leistungsfähigkeit: Man kann komplexe und umfangreiche Webanwendungen verarbeiten und ist in der Lage, auch bei hoher Last stabile Leistung zu liefern.

• Kostenfrei und Open Source: Es ist eine Open-Source-Software, was bedeutet, dass man sie kostenlos herunterladen, verwenden und modifizieren darf. Dies hat zu einer großen und engagierten Entwicklergemeinschaft geführt, die nach wie vor zur ständigen Verbesserung und Erweiterung der Sprache beiträgt.

• Breite Unterstützung: Viele Webhosting-Unternehmen unterstützen PHP von Haus aus und man kann es leicht auf einem Webserver installieren.

Anwendungsgebiete von PHP

Wie bereits erwähnt ist es ist eine vielseitige Programmiersprache. Man kann sie aus diesem Grund in einer Vielzahl von Anwendungsfällen einsetzen. Einige der wichtigsten Anwendungsgebiete von PHP sind:

• Content-Management-Systeme (CMS): PHP ist die treibende Kraft hinter einigen der beliebtesten CMS wie WordPress, Joomla und Drupal. Diese Systeme erleichtern die Erstellung und Verwaltung von Websites ohne tiefgreifende Programmierkenntnisse.

• E-Commerce-Plattformen: Man verwendet es häufig zur Entwicklung von Online-Shops und E-Commerce-Plattformen. Beispiele hierfür sind WooCommerce, Magento oder PrestaShop. Die Skalierbarkeit und Flexibilität von PHP ermöglichen es Entwicklern, umfangreiche und leistungsfähige E-Commerce-Websites zu erstellen, die auf die individuellen Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten sind.

• Webanwendungen: PHP eignet sich hervorragend für die Entwicklung von benutzerdefinierten Webanwendungen und hat eine Vielzahl von Frameworks wie Laravel, Symfony oder CodeIgniter, die den Entwicklungsprozess vereinfachen und beschleunigen.

• APIs und Web-Services: Aufgrund seiner Fähigkeit, einfach und schnell mit verschiedenen Datenquellen und -formaten zu arbeiten, eignet sich PHP hervorragend zur Entwicklung von APIs und Web-Services, die als Brücke zwischen unterschiedlichen Anwendungen und Plattformen fungieren.

• Social-Media-Plattformen: PHP ist die Grundlage einiger bekannter Social-Media-Plattformen wie Facebook, dass man ursprünglich in PHP entwickelt hat. PHP kann man aber auch bei der Entwicklung eigener Social-Media-Plattformen oder bei der Integration von Social-Media-Funktionalitäten in bestehende Anwendungen einsetzen.

Fazit

PHP hat sich als eine robuste, vielseitige und weit verbreitete serverseitige Skriptsprache etabliert, die man in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen einsetzt. Mit seiner einfachen Syntax, den leistungsfähigen Funktionen und breiten Unterstützung durch Webhosting-Unternehmen, ist PHP eine ausgezeichnete Wahl für Webentwickler, die dynamische, interaktive und benutzerfreundliche Websites und Webanwendungen erstellen möchten. Die engagierte und wachsende Entwicklergemeinschaft garantiert die fortlaufende Verbesserung und Erweiterung der Sprache, was PHP zu einer attraktiven Option für Webentwickler auf der ganzen Welt macht.

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