Die Revolution des Web 2.0 kam nicht über Nacht. Schon vor Jahren prophezeiten Auguren, dass Desktop-Anwendungen durch so genannte Rich-Internet-Anwendungen (RIA) abgelöst werden. Doch bis sich die entsprechende Technik durchsetzte, sollte noch einige Zeit vergehen. Zwar ist HTML schon seit langem in der Lage, sehr komplexe Oberflächen darzustellen. Bei stark dynamischen GUIs gab es anfangs allerdings zwei Hemmschuhe: Zum einen lässt sich der Technologie-Mix aus HTML-Oberflächen und prozeduralen Skriptprogrammen verglichen mit homogenen objektorientierten Desktop-GUIs viel schlechter entwickeln und warten. Der zweite Stolperstein bei der Umsetzung reichhaltiger Web-Oberflächen war, dass reine HTML-Seiten bei jeder noch so kleinen Änderung vollständig aufgebaut werden müssen. Je komplexer die HTML-Oberflächen wurden, desto zäher ließen sich die Anwendungen bedienen.

Netscape legte Grundstein

Als die Internet-Blase platzte, geriet auch das Thema Rich-Internet-Anwendungen in Vergessenheit. Dennoch reiften in dieser Zeit eine Reihe von neuen Web-Technologien. Im vergangenen Jahr haben sie schließlich einen Reifegrad erreicht, so dass sich die RIA-Entwicklung stark vereinfachte und in der Folge die Zahl derartiger Anwendungen sprunghaft anwuchs. Den Grundstein dieser Entwicklung legte Netscape bereits 1995 mit der Einführung von Javascript. Diese Client-seitige Programmiersprache sollte die Bedienung von Web-Anwendungen komfortabler gestalten und Server-Anfragen mit nicht ausreichend validierten Daten im Ansatz verhindern. Die Idee war einfach: Ein Miniprogramm in Form eines Skripts, das in einem HTML-Formular eingebettet ist, prüft im Browser die Benutzereingaben, bevor dieser die Anfrage zum Server weiterleitet.

Moderner Datentransport

Eine weitere Erfolgsgeschichte stammt von der erweiterbaren Auszeichnungssprache XML. Aus der komplizierten Sprache SGML hervorgegangen, schaffte es das einfach aufgebaute HTML-Derivat auf Anhieb, die Web-Gemeinde zu überzeugen, um als generelles Austauschformat zum Datentransport fast überall akzeptiert zu werden. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Programmierschnittstelle Document Object Model. Sie erlaubt es unabhängig von Programmiersprachen und Plattformen, das Dokument, das der Internet-Browser anzeigt, auf objektorientierte Weise zu verändern. So lassen sich Struktur und Inhalt der Web-Seite verändern - eine Grundvoraussetzung für den modernen Datentransport. Im Zusammenhang mit dem Document Object Model bilden Javascript und XML die Grundlage für ein innovatives Kommunikationsverfahren zwischen Web-Client und Web-Server.

Dieses Verfahren nennt sich Ajax (Asynchronous Javascript and XML) und ist eine der Basistechniken des Web 2.0. Sie kombiniert Javascript mit XML und geht weit über die Fähigkeiten einfacher Javascript-Funktionen hinaus, indem sie sich nicht nur auf simple Validierungen beschränkt. Der Clou an Ajax ist, dass nur die Teile einer HTML-Seite ausgetauscht werden, die notwendigerweise auch aktualisiert werden müssen. Dadurch, dass nicht permanent eine vollständige Seite aufgebaut werden muss, erreichen Web-Anwendungen ohne zusätzliche Browser-Plug-ins erstmals die Agilität von Desktop-Anwendungen.

Bibliotheken kapseln Funktionen

Um den Einbau von Ajax-Funktionen komfortabel zu gestalten, haben sich in kürzester Zeit eine Reihe von Ajax-Javascript-Bibliotheken etabliert, die auf der Client-Seite zum Einsatz kommen (siehe Kasten "Zusammenspiel der Bibliotheken"). Sie kapseln häufig benötigte Javascript-Funktionen, liefern Oberflächenbausteine, ja sogar komplette Dialoge und gleichen die Eigenheiten unterschiedlicher Browser aus. Ohne Eingriff in die Installation des Web-Servers funktioniert zum Beispiel das bekannte, von vielen namhaften Herstellern unterstützte Dojo-Toolkit. Diese quelloffene, extrem leistungsfähige Javascript-Sammlung liegt zwar erst in der Version 0.3.1 vor, ist aber den Kinderschuhen längst entwachsen.

Das Dojo- und Ajax-Toolkit

Dojo ist, wie von Java-Bibliotheken bekannt, übersichtlich in Paketen organisiert. Das Widget-Toolkit enthält unter anderem eine Sammlung von Oberflächenbausteinen wie sortierbare Tabellen, Registermappen (Tab Container), Bäume (Tree Widget), Datumsfelder, Menüs, Menüleisten und neuerdings sogar Schiebe- und Drehregler (Spinner). Ebenfalls verfügbar sind Standardvalidatoren, mit denen sich zum Beispiel die korrekte Syntax einer E-Mail-Adresse prüfen lässt. Die Javascript-Bibliothek wird fast allen Wünschen gerecht und deckt auch gehobene Anforderungen bei der Entwicklung von Rich-Internet-Anwendungen wie "Drag and Drop" und Internationalisierung ab.

Ein weiterer bekannter Vertreter von Script-Bibliotheken ist das "Ajax Toolkit", kurz AjaxTK genannt. Es stammt von Zimbra, das für seine gleichnamige Groupware und eine Reihe von Bibliotheken zur RIA-Programmierung bekannt ist. Das AjaxTK läuft ebenfalls vollständig im Browser. Die Skript-Sammlung gliedert sich in fünf Quelltext-Pakete: Config, Core, Debug, DWT, Events, Net, Soap, Util und XML. Das Paket DHTML Widget Toolkit (DWT) enthält Schaltflächen, Standarddialoge, Registermappen, komplexere mehrseitige Dialoge, Kalender-Widgets und sogar einen einfachen HTML-Editor. Das AjaxTK unterstützt verschiedene Web-Browser, Drag and Drop, XML-Datenmanipulation und bringt ein eigenes Event-Model mit.

Server-seitige Techniken

Neben den Client-seitigen Bibliotheken ist eine Reihe von Server-seitigen Techniken ebenfalls vorzüglich zur Entwicklung von Rich-Internet-Anwendungen geeignet. Die Bandbreite reicht von C++ über Coldfusion, .NET und Java bis zu Skriptsprachen wie Perl, PHP und Ruby. Aufgrund der leichten Erlernbarkeit gilt die Server-seitige Skriptsprache PHP als Favorit unter den Web-Entwicklern. Auch hier gibt es mittlerweile eine Vielzahl von Ajax-Bibliotheken. Xoad zum Beispiel ist eine objektorientierte PHP-Bibliothek. Sie ist momentan in der Version 0.6 für PHP 4 und 5 erhältlich, bietet Unterstützung von selbst entwickelten Widgets (Custom Controls) und allen gängigen Web-Browsern. Zum einfacheren Datenaustausch setzt Xoad auf die XML-Alternative JSON.

Wer eine etwas modernere Alternative zu PHP oder Schwergewichten wie J2EE sucht und die Mühen üblicher Web-Entwicklung überspringen möchte, sollte einen Blick auf die objektorientierte Skriptsprache Ruby werfen. Für den PHP-Herausforderer gibt es inzwischen ein leistungsfähiges Framework mit dem Namen Ruby on Rails (RoR). RoR folgt dem MVC-Pattern und unterstützt somit eine sehr saubere Schichtentrennung, was für eine leichte Wartung der Anwendungen spricht. Das Framework ist weit mehr als eine reine Web-Bibliothek, enthält es doch einen eigenen Web-Server und Funktionen für den Datenbankzugriff. Damit nicht genug, auch Ajax-Funktionen sind bereits integriert. Das bedeutet für den Entwickler, dass er Drag and Drop, weiche Überblendungen, Vergößern, Verkleinern und Ausblenden von Widgets sowie agile Validierungen schnell umsetzen kann.

Java mit Struts, JSF und Ajax

Wem Skriptsprachen wie Javascript, PHP oder Ruby suspekt sind, oder wer ohnehin schon eine Web-Seite mit Java-Technik betreibt, dem stehen jetzt endlich auch eine Reihe von leistungsfähigen Java-Bibliotheken zur Verfügung. Zwar ist Java durch die einstmals populären Applets eng mit dem Internet verknüpft, aber die schwachen Servlets und Java Server Faces vermochten es lange nicht, sich gegen einfach programmierte, skriptgestützte Web-Anwendungen durchzusetzen. Das hat sich grundlegend geändert.

Den Durchbruch als Programmiersprache für Web-2.0-Anwendungen verdankt Java vor allem Server-seitigen Bibliotheken wie Struts. Dieses mächtige Open-Source-Framework war eine Frischzellenkur für die betagten Servlets und Java Server Pages. Das Framework ebnete zudem den eng verwandten Java Server Faces den Weg. Mit Hilfe von einer der beiden Bibliotheken ist es für den Java-Entwickler um einiges leichter, anspruchsvolle Rich-Internet-Anwendungen zu entwerfen. Das liegt an dem sauberen Aufbau nach dem MVC-Muster und den vielen Oberflächenelementen, die dem Entwickler zur Verfügung stehen.

Mit Hilfe spezialisierter Entwicklungsumgebungen wie"Java Studio Creator" lässt sich diese Oberfläche visuell programmieren und so ausstatten, dass der Unterschied zur Desktop-Anwendung verschwimmt. Komplexe dynamische Elemente wie Baumstrukturen, Symbolleisten und Tabellen programmiert der Entwickler hierbei nicht zu Fuß mit einem HTML-Editor, sondern greift zu entsprechenden Java-Klassen. Für den Entwickler bedeutet dies, dass das Framework den korrekten HTML-Code für den Client selbst dynamisch erzeugt. Um Ajax-Funktionen hinzuzufügen, können Entwickler hierbei auf eine Vielzahl von Bibliotheken zurückgreifen.

Noch einen Schritt weiter geht die relativ neue Java-Bibliothek namens "Rich Ajax Platform" (RAP). Sie ist nicht dazu gedacht, nachträglich Struts- oder Faces-Anwendungen aufzupeppen, sondern von Grund auf neue Web-Anwendungen zu entwickeln. Diese sehen dann aus wie Desktop-Anwendungen, verhalten sich so und sind intern auch so aufgebaut. Die Entwickler des Frameworks haben mit der klassischen Web-Entwicklung fast vollständig gebrochen und sich an das RCP-Programmiermodell (Rich Client Platform) von Eclipse angelehnt. Der Web-Entwickler arbeitet an seiner Rich-Ajax-Anwendung also nur mehr mit Klassen und Objekten - Tag-Bibliotheken und HMTL-Codierung sind passé.

Die Google-Bibliothek

Das "Google Web Toolkit" (GWT) ist eine weitere Alternative für Java-Entwickler, ihre Web-Anwendungen konform zu den gestiegenen Erwartungen der Benutzer zu gestalten. Die Google-Bibliothek weist einige Parallelen zur Rich Ajax Platform von Innoopract auf und ist ebenso nicht dazu gedacht, vorhandene Java-Web-Anwendungen aufzupeppen. Die Oberfläche der Web-Anwendung wird auf der Server-Seite entwickelt und besteht vollständig aus Java-Klassen. Diese erzeugen die einzelnen HTML-Seiten des Web-Clients. Die Web-Seiten bestehen zwar aus HTML und Javascript, mit diesem Code kommt der GWT-Entwickler jedoch nicht in Berührung.

Microsofts Weg

Zwar ist ASP.NET von der breiten Unterstützung, die Java oder PHP erfährt, noch meilenweit entfernt, mittlerweile stehen aber auch Microsoft-Anwendern eine Reihe von zusätzlichen Ajax-Bibliotheken zur Verfügung. Am interessantesten dürfte das von Microsoft selbst vorangetriebene Atlas-Projekt sein. Atlas besteht aus Client- und Server-seitigen Komponenten. Die Client-seitigen Skripte steuern die grafische Oberfläche und rufen Server-basierende Komponenten auf oder umgekehrt: Die Server-seitigen Komponenten erzeugen Web-Seiten mit eingebetteten Client-seitigen Skripten.

Die Client-seitigen Atlas-Bibliotheken enthalten eine Reihe von Komponenten für die Unterstützung von Drag and Drop, Textfelder mit Autokomplettierung, datensensitive Listenfelder sowie Navigationshilfen. Auf der Server-Seite liefert Atlas Schaltflächen, Kontrollfelder und Validierer. Sie dienen dazu, die manuelle Programmierung auf der Client-Seite zu vermeiden, indem HTML-Code automatisch erzeugt wird. (ue)