Aktuelle Anpassungen

chapters/thesis/chapter03.tex

@@ -2,11 +2,10 @@
 \chapter{Konzept}
 \label{ch:concept}
 
-Das folgende Kapitel enthält die im Rahmen dieser Arbeit entstandenen Konzepte, um die aktuellen Probleme aufzuzeigen.
-Hierbei sind verschiedene Vorgehen zu verwenden, da die Anwendung aktuell noch nicht als produktive Anwendung
-freigegeben ist. Zum einen werden die aktuelle Mitarbeiter befragt, zu anderen wird der Produktionsserver selbst
-überprüft. Danach wird die Anwendung an sich untersucht und zum Schluss wird eine Neuentwicklung mit Hilfe anderer
-Frameworks diskutiert.
+Das folgende Kapitel enthält die im Rahmen dieser Arbeit entstandenen Konzepte, um die vorhanden Probleme zu
+identifizieren und mit entsprechenden Maßnahmen entgegenzusteuern. Hierbei werden zum einen die Konfigurationen
+der eingesetzten Software überprüft. Zum anderen werden die verschiedenen Schichten der entwickelten Software
+auf mögliche Optimierungen untersucht und bewertet.
 
 \section{Allgemeine Betrachtung des Systems}
 \label{sec:concept:viewsystem}
@@ -29,7 +28,7 @@ Server an seiner Leistungsgrenze arbeitet und dadurch es nicht mehr schafft die
 abzuarbeiten.
 
 Da unter Linux der Arbeitsspeicher nicht mehr direkt freigegeben wird, ist hier die Page-Datei der wichtigere Indikator.
-Wenn dieses in Verwendung ist, dann benötigt die aktuell laufenden Programme mehr Arbeitsspeicher als vorhanden ist,
+Wenn dieses in Verwendung ist, dann benötigen die aktuell laufenden Programme mehr Arbeitsspeicher als vorhanden ist,
 wodurch der aktuell nicht verwendete in die Page-Datei ausgelagert wird. Hierdurch erhöhen sich die Zugriffszeiten auf
 diese Elemente drastisch.
 
@@ -42,7 +41,7 @@ zwischengespeichert werden kann und daher diese Daten immer wieder direkt von de
 \label{sec:concept:softwarestructure}
 
 Bei der Performance-Untersuchung der Anwendung, wird sich im ersten Schritt auf die Dokumentenliste beschränkt. Anhand
-dieser können die Optimierungen getestet und überprüft werden. Im Nachgang können die daraus gewonnen Kenntnisse auf
+dieser können die Optimierungen getestet und überprüft werden. Im Nachgang können die daraus gewonnenen Kenntnisse auf
 die anderen Abfragen übertragen werden.
 
 Die Dokumentenliste zeigt direkte und indirekte Informationen zu einem Dokument an. Hierzu gehört die Kennung des
@@ -52,10 +51,10 @@ dem Schreibdatum sortiert, um die Ergebnisse bei gleichen Werten der zu sortiere
 immer in einer chronologisch aufsteigenden Form zu darzustellen.
 
 Aktuell verwenden die Editoren die Dokumentenliste um die Briefe eines Adressaten zu filtern und diese in
-chronologische Reihenfolge aufzulisten und zu untersuchen wie Kommunikation zwischen den Wedekind und dem Adressat
+chronologische Reihenfolge aufzulisten und zu untersuchen wie Kommunikation zwischen Herrn Wedekind und dem Adressaten
 abgelaufen ist. Ebenso wird nach Standorten sortiert, um zu prüfen mit welchen Personen sich an den ...
 
-\mytodos{Hier noch mehr INfos dazu, für was genau die Editoren diese tun}
+\mytodos{Hier noch mehr Infos dazu, für was genau die Editoren diese tun}
 
 Da die Daten in der 3. Normalform in der Datenbank gespeichert werden, sind einige Relationen für die Abfragen
 notwendig. Dies wird durch die generische Abfrage in \autoref{lst:documentlist} gezeigt. Zusätzlich wird für jedes
@@ -109,96 +108,22 @@ Seite mit den Daten zu rendern um diese an den Client auszuliefern. Diese 2 Zeit
 Seite mit dargestellt werden. Somit kann der Benutzer auch direkt sehen, wenn das laden länger gedauert hat, an welcher
 Stelle die Verzögerung aufgetreten ist.
 
-Zum Schluss soll die gesamte Anwendung noch automatisiert getestet werden. Hierfür wird ein Shell-Skript erstellt, dass
-automatisiert alle URLs der Webseite mehrfach abfragt. Die Dauer der Aufrufe der Webseiten werden gemessen und
+Die Abfragen werden ebenfalls untersucht und mit verschiedenen Methoden optimiert. Hierfür werden zum einen auf native
+SQL"=Anfragen umgestellt und die Ausführungszeiten überprüft. Ebenfalls werden die Abfragen durch Criteria API erzeugt
+und dessen Ausführungszeit ermittelt.
+
+% https://www.tutorialspoint.com/jpa/jpa_jpql.htm
+
+Zusätzlich werden im SQL-Server Optimierungen vorgenommen, darunter zählen die materialized views, welche eine erweiterte
+View sind. Neben der Abfrage der Daten beinhalteten diese auch noch nicht vorberechneten Daten der Abfrage, womit diese
+viel schneller abgefragt werden können. Zusätzlich werden die cached queries überprüft ob diese eine Verbesserung der
+Performance und der Abfragedauern verkürzen können.
+
+Um die Optimierungen in der Anwendung zu überprüfen, werden die Webseiten über ein Shell-Skript abgefragt. Das Skript
+ruft automatisiert die URLs der Webseite mehrfach ab. Die Dauer der Aufrufe der Webseiten werden gemessen und
 statistisch ausgewertet. Für einen späteren Vergleich werden diese Informationen gesichert und mit einem erneuten Aufruf
 nach den Optimierungen verglichen. Hierdurch kann auch festgestellt werden, ob die Optimierungen erfolgreich waren.
 Um die Netzwerklatenz ignorieren zu können, wird das Skript auf dem gleichen Computer aufgerufen, auf dem die Webseite
 gestartet wurde.
+
 Das zugehörige Script ist im Anhang \ref{ap:timing} angehängt.
-
-\section{Vergleich mit anderen Technologien}
-\label{sec:concept:technologiecompare}
-
-\mytodos{Noch tiefer eingehen?}
-
-Damit eine Umsetzung auf eine andere Technologie umgestellt werden kann, muss dies den kompletten Technologie"=Stack
-besitzen, wie dies von der \ac{JSF} unterstützt wird. Daher fallen reine FrontEnd"=Bibliotheken wie VueJS oder React aus
-der Betrachtung heraus, da sie zusätzlich noch einen Backend für die Anwendungslogik (englisch business logic) benötigt.
-
-\subsection{C\# - ASP.NET Core MVC}
-\label{sec:concept:technologiecompare:aspnetcore}
-
-Beim Vergleich zu \ac{JSF} steht ASP.NET Core MVC in nichts nach. Im großen und ganzen ist der Funktionsumfang der
-gleiche und mit dem EntityFramework gibt es ebenfalls einen sehr mächtigen \ac{ORM}. Hierbei wird die Programmierung anhand
-des \ac{MVC}"=Entwurfsmuster implementiert \citep{AspNetCore:2024:MVC}. Dieses Muster erleichtert die Trennung der
-Benutzeranforderungen, welche durch die Controller mithilfe der Modelle abgearbeitet werden, von der Bedienoberfläche,
-die hier in der Standardelementen von Webseiten, wie \ac{HTML}, \ac{CSS} und Javascript definiert werden. Zusätzlich
-existiert noch ein spezifischer Syntax um die Daten dynamisch in die Seiten einzufügen.
-
-Das System selbst ist in Schichten, auch Middleware genannt, aufgebaut \citep{AspNetCore:2024:Middleware}. Hierbei
-übernimmt jede Middleware ihre entsprechende Aufgabe oder gibt die Anfrage an die nächste Middleware weiter und wartet
-auf deren Antwort um diese und den Client zurückzugeben.
-Diese Konzept wird direkt vom Standard umgesetzt und somit sind die unterschiedlichen Verarbeitungen getrennt
-implementiert worden, was zu besserer Wartbarkeit des Programmcodes führt. Und die eigene Anwendung kann dadurch 
-je nach Bedarf die Middleware aktivierten, die wirklich benötigt wird.
-
-Zusätzlich können über eine Vielzahl an vorhandenen NuGet-Paketen das Programm erweitert werden. Oder Komponenten
-komplett ersetzt werden, wie z.B. das EntityFramework durch eine einfachere leichtere Version eines reinen \ac{ORM}
-zu ersetzt.
-
-C\# ist wie Java durch die neue .NET Runtime, aktuell in der Version 8 verfügbar, für die meisten Betriebssystem verfügbar.
-Bei der Übersetzung hat C\# einen Vorteil gegenüber von Java, da hier der Code wie bei Java zuerst in eine Zwischencode
-\ac{IL} kompiliert wird und zur Laufzeit über einen \ac{JIT} Compiler dann direkt in optimierten Maschinencode übersetzt wird.
-Hierbei haben die meistens Test gezeigt, dass das .NET Framework hier um einiges effizienter und schneller arbeitet als
-die Java Runtime. Zusätzlich wird bei ASP.NET Core nicht noch ein zusätzlicher Server benötigt um die Anwendung aktiv
-zu halten.
-
-\subsection{Golang}
-\label{sec:concept:technologiecompare:golang}
-
-Go (auch Golang) ist eine junge Programmiersprache, die sich durch Simplizität und Multifunktionalität auszeichnet, was
-eines der Ziele bei der Entwicklung ist. Weitere Ziele waren die native Unterstützung von Nebenläufigkeit und die
-leichte Verwaltung von großen Codebasen in größeren Entwicklerteams und ein hohen Übersetzungsgeschwindigkeit.
-Hierdurch ist es sehr einfach und effizient möglich eine Anwendung mit Go zu entwickeln \citep{Golang:2024}.
-Zusätzliche überzeugt Go durch die Typsicherheit und die automatische Speicherbereinigung durch den \ac{GC}.
-Die Entwicklung von Microservices mit Go wird durch die integrierten Funktionen und Bibliotheken gut Unterstützt,
-wodurch die Entwicklung, Bereitstellung und Skalierung erleichtert wird.
-
-Go wird in eine native Anwendung übersetzt, da für die großen Betriebssystem entsprechende Compiler existieren, sind
-Anwendung in Go ebenfalls nahezu Plattformunabhängig. Durch den integrierten Cross-Compiler, kann die Software direkt
-für andere Betriebssystem mit erstellte werden.
-
-Für eine dynamische Webseite, reichen die Standard-Bibliotheken, wobei auch hier gibt es verschiedene Frameworks die 
-eine Unterstützung für \ac{MVC} einbauen. Ein direkter \ac{ORM} ist ebenfalls vorhanden, um den einfachen Zugriff
-auf eine Datenbank zu ermöglichen.
-
-\subsection{PHP}
-\label{sec:concept:technologiecmopare:php}
-
-Mit der Skriptsprache PHP ist es sehr einfach eine dynamische Webseite zu entwickeln, da diese genau für solche
-Zwecke entwickelt wurde. Hierbei wird der Code nicht übersetzt, sondern immer zu Laufzeit interpretiert, was im
-Gegensatz zu den anderen vorgestellten Möglichkeiten im Sinne der Performance eindeutig ein Nachteil ist.
-Dafür ist eine Änderung nur mit Hilfe eines Texteditor sehr einfach und schnell umzusetzen.
-Der Zugriff auf eine Datenbank, ist direkt mit integriert und muss nur durch die Bereitstellung der passenden Treiber
-aktiviert werden.
-
-Die Template-Funktion für die Webseite wird nicht direkt unterstützt, sonder hier muss zwingend eine externe Bibliothek
-verwendet werden. Sonst entsteht sehr viel gleicher Code, der auf Dauer nicht mehr Wartbar bleibt.
-
-Für PHP gibt es ebenfalls umfangreiche Frameworks für die \ac{MVC}"=Unterstützung, wie z.B. \textit{Laravel} oder
-\textit{Symfony}. Um diese Webseiten aber nun wieder auf den Webserver betreiben zu können wird der \textit{composer}
-benötigt, der den Quellcode zusammenpackt und für die Bereitstellung vorbereitet. Hierbei ist die Leichtigkeit der
-Skriptsprache aber verloren gegangen.
-
-\subsection{Fazit}
-\label{sec:concept:technologiecompare:summary}
-
-Den größten Vorteil würde man aktuell mit der Umsetzung in Go bekommen, da dies für seine Geschwindigkeit und einfach
-bekannt und Entwickelt wurde. Zudem ist die Programmiersprache sehr jung und hat keine Altlasten mit dabei. Der
-größte Nachteil darin ist aber, dass hierfür noch nicht so viele Entwickler existieren, die dann das Projekt
-unterstützen können.
-
-Meiner Einschätzung nach, wäre ein Umstieg im aktuellen Stadium nicht sehr sinnvoll, da zum einen der großteil der 
-Anforderung umgesetzt ist, und für jeden Änderung die Mitarbeiter sich erst in die neue Code-Basis einarbeiten müssten.
-Bei Weiterentwicklungen durch Studenten, ist man mit Java im Vorteil, da dies an der Uni gelehrt wird.

chapters/thesis/chapter04.tex

@@ -29,9 +29,6 @@ prüfen, die den Cache von OpenJPE auswerten}
 Nun werden die unterschiedlichen Schichten betrachtet und möglichen Performance-Verbesserungen untersucht und deren
 Vor"= und Nachteile herausgearbeitet.
 
-\subsection{Caching im PostgreSQL}
-\label{sec:performance-checking:investigation-application:caching-postgresql}
-
 \subsection{Caching im OpenJPA}
 \label{sec:performance-checking:investigation-application:caching-openjpa}
 
@@ -41,9 +38,6 @@ Vor"= und Nachteile herausgearbeitet.
 \subsection{Caching in \ac{EJB}}
 \label{sec:performance-checking:investigation-application:caching-ejb}
 
-\subsection{Abfragen Native}
-\label{sec:performance-checking:investigation-application:query-native}
-
 \subsection{Abfragen JPQL}
 \label{sec:performance-checking:investigation-application:query-jpql}
 

marco-galster-config.tex

@@ -7,7 +7,7 @@
 % ****************************************************************************************************
 % 1. Personal data and user ad-hoc commands
 % ****************************************************************************************************
-\newcommand{\myTitle}{Analyse und Optimierung der Webseite des Wedekind Projektes\xspace}
+\newcommand{\myTitle}{Multi-Layer Optimization Strategies for Enhanced Performance in Digital Editions: A Study on Database Queries, Caches, Java EE and JSF\xspace}
 %\newcommand{\mySubtitle}{An Homage to The Elements of Typographic Style\xspace}
 \newcommand{\myDegree}{Bachelor of Science (B.Sc.)\xspace} 
 %\newcommand{\myDegree}{Bachelor of Arts (B.A.)\xspace}

thesis.tex

@@ -119,6 +119,10 @@
 % https://books.google.de/books?hl=de&lr=&id=3qO8DQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA1&dq=frank+wedekind&ots=S4LHWQ0h2e&sig=Mz8PEGF-md4n3AwH9cgXq-5vUac#v=onepage&q=frank%20wedekind&f=false
 % https://www.martin.germanistik.uni-mainz.de/forschung/frank-wedekind/
 
+% Webseiten für Java und Payara
+% https://blog.payara.fish/how-to-deploy-an-application-on-payara-server-5
+% https://docs.payara.fish/community/docs/6.2023.1/Technical%20Documentation/Ecosystem/IDE%20Integration/IntelliJ%20Plugin/Payara%20Server.html
+
 % Probleme mit Latexmk nach einen Update
 % pacman -S texlive-meta
 % > fmtutil-user --all
@@ -134,9 +138,11 @@
 % 1. Neue Payara Server - Local hinzufügen
 % 2. Bei Before Lunch "Build artifact" hinzufügen und "WedekindJSF.war" auswählen
 % 3. Unter Deployment "Artifact" "WedekindJSF.war" hinzufügen
+% 4. Sollte es Probleme mit dem Deyploment geben, ala "kann ...Servlet-class nof found" einfach alle target-Verzeichnis löschen und deployen
 
 % Konfiguration Glassfish/Payara (Muss scheinbar nach jedem neustart des Rechners gemacht werden)
 % 1. Payara-Server starten, damit man an die Admin-Oberfläche kommt unter http://localhost:4848/
+%    > /opt/payara/bin/asadmin start-domain domain1
 % 2. Unter Ressources\JDBC\JDBC Connection Pools einen neuen Anlegen:
 % 2.1. Poolname vergeben
 % 2.2. Resource Type: javax.sql.DataSource
@@ -149,4 +155,13 @@
 % 3.1. JNDI Name: jdbc/wedekindPostgreSQL (muss mit jta-data-source aus persistence.xml zusammen passen)
 % 3.2. Pool Name: den unter 2 angelegten Pool auswählen
 % 3.3. Mit Save bestätigen
-% 4. Payara-Server neustarten
+% 4. Payara-Server neustarten
+
+% Sollte der Ping nicht gehen, dann braucht man noch die Treiber, welche hier zu finden sind: https://jdbc.postgresql.org/download/
+% Häufige Fehlermeldung dafür ist "No suitable driver found for jdbc:postgresql://...."
+% Nach dem Download mit nachfolgendem Kommando hinzufügen:
+% > /opt/payara/bin/asadmin add-library /path/to/download/jdbcdriver.jar
+% > sudo -i -u postgres
+% > psql
+% > CREATE EXTENSION adminpack;
+% danach sollte der Ping auf der Webseite gehen