Typed Server Pages

Abstract

In this dissertation a statically typed server pages approach is elaborated. The resulting notions of correctness ensure the type-safe interplay of dynamically generated web forms and targeted software components on the one hand side and the generation of documents that are valid with respect to a given user interface description language on the other hand. The approach contributes the notion of tag support for gathering complex user defined data, the notion of exchanging complex objects virtually across the web user agent, the notion of typed server-side calls to server pages, and the notion of higher order server pages. Web applications are ubiquitous. Ultra-thin client based tiered enterprise applications become more and more important. Due to this a considerable number of innovative web technologies has been provided recently. Currently web applications and web based system architecture are fields of intensive research activity. Server pages technology is a state-of- the-art in this field. The contributions of this work target stability, maintainability and reusability of server pages based systems. The findings are programming language independent, a concrete programming language can be amalgamated with the found concepts in a way that is conservative with respect to the language's semantics. In this dissertation a server pages based presentation layer is characterized abstractly as a closed collection of typed dialogue methods. Based on this coding guidelines and rules are defined that together informally provide the desired notions of type correctness and description correctness. The static semantics of the new server pages approach is defined as a Per Martin-Löf style type system with respect to an amalgamation with a minimal imperative programming language and a sufficiently complex equi-recursive type system. The "model two architecture" of web based system applications is analyzed in order to provide a further justification of the proposed approach. NSP/Java, a concrete amalgamation of the concepts with the programming language Java, is discussed. An operational semantics of the resulting technology is described as a transformation of NSP/Java technology to Java Server Pages technology. Furthermore JSPick is presented, a reverse engineering tool for Java Server Pages based presentation layers. A formal semantics of this CASE tool is given as pseudo-evaluation. The server pages approach is part of a proposed holistic approach to modeling and developing form based, submit/response style systems. A case study exemplifies how the impedance mismatch between modeling and implementation is mitigated by the approach.

In der Dissertation wird eine statische Semantik für einen Skriptseiten-Ansatz ("Server Pages"-Ansatz) definiert. Das resultierende Typkorrektheitskonzept garantiert ein typsicheres Zusammenspiel von dynamisch generierten Web- Formularen und anvisierten Server-seitigen Software-Komponenten. Das resultierende Konzept einer Beschreibungskorrektheit sichert Gültigkeit von generierten Dokumenten in bezug auf eine vorgegebene Benutzerschnittstellen- Beschreibungssprache. Es werden das Konzept einer Beschreibungssprachen- basierten Unterstützung komplexer Nachrichtentypen, das Konzept des virtuellen Austauschs komplexer benutzerdefinierter Objekte über den Benutzeragenten, das Konzept der funktionalen Dekomposition von Skriptseiten und das Konzept von Skriptseiten höherer Ordnung vorgeschlagen und in den streng getypten Skriptseiten-Ansatz vollständig integriert. Web-Applikationen erfahren eine zunehmende Verbreitung. Web-basierte Präsentationsschichten finden sich in verstärktem Maß als integraler Bestandteil von Unternehmensapplikationen. Diesem Umstand wird die Entwicklung einer großen Anzahl diverser Web- Technologien gerecht. Web-Applikation und Web-Technologie sind Gegenstand aktueller Forschung. Skriptseiten stellen in diesem Bereich einen neusten Stand der Technik dar. Die Beiträge der vorliegenden Arbeit zielen auf Robustheit, Wartbarkeit und Wiederverwendbarkeit von Skriptseiten-basierten Applikationen. Die erzielten Resultate sind programmiersprachenunabhängig, konkrete Programmiersprachen können semantik-erhaltend mit den gefundenen Konzepten verschmolzen werden. In der Dissertation wird zunächst eine abstrakte Charakterisierung von Skriptseiten als streng getypte Dialogmethoden erarbeitet. Auf dieser Basis werden Kodierungsrichtlinien und -regeln definiert, die zusammen die gewünschte Typkorrektheit und Beschreibungskorrektheit informell begründen. Die statische Semantik des Skriptseiten-Ansatzes wird als "Per Martin-Löf"-artiges Typsystem bezüglich der Verschmelzung mit einer minimalen imperativen Programmiersprache und einem ausreichend komplexen equi-rekursiven Typsystem formalisiert. Die Entwurfsentscheidungen des Ansatzes werden durch die Analyse einer verbreiteten Software-Architektur von Web-Applikationen zusätzlich motiviert. Die operationelle Semantik einer konkreten Sprachverschmelzung wird als Transformation in eine bestehende Technologie ausformuliert. Außerdem wird ein rechnergestütztes Entwicklungswerkzeug zur statischen Analyse ererbter Skriptseiten-basierter Präsentationsschichten vorgestellt. Die Semantik dieses Werkzeugs wird als Pseudo-Auswertung formal definiert. Der erarbeitete Skriptseiten-Ansatz ist in einen Gesamtansatz zur Modellierung und Entwicklung formularbasierter Systeme integriert. Ein Fallbeispiel demonstriert die relative Strukturbruchlosigkeit des Gesamtansatzes.