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\chapter{Backend}
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Das Backend ist das Herzstück einer jeden Anwendung. Es muss hochverfügbar und enorm fehlertolerant sein. Aus diesem Grund haben wir uns für Technologien entschieden, die Open-Source-Software sind und eine entsprechend große Verbreitung haben. Weiter war es von Anfang an wichtig trotz der großen Abhängigkeit zum Backend die Entwicklung der anderen Teile nicht zu blockieren. Es wurden daher frühzeitig Modelle und Protokolle erstellt, die bereits vor der Fertigstellung gemockt werden konnten.
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\section{Technologiebeschreibung}
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\subsection{Spring Boot}
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Für die Implementierung des REST-Backends haben wir auf das Spring Framework gesetzt. Genauer gesagt, das Spring \emph{Boot} Framework. Das Wort "Boot" steht hierbei sinngemäß für "bootstrap", was uns viel Konfigurationsarbeit abgenommen hat. Alle Standard Beans und Factories waren bereits initialisiert und konnten ohne weitere Konfiguration genutzt werden.
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Es wurden im Projektverlauf auch noch diverse Erweiterungen des Frameworks genutzt.
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\begin{itemize}
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\item \textbf{org.springframework.boot:spring-boot-starter-web}, bringt einen integrierten Tomcat Application Server mit und ermöglicht das Verarbeiten von Webanfragen.
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\item \textbf{org.springframework.boot:spring-boot-starter-actuator}, wird genutzt um Diagnose-Endpoints freizuschalten.
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\item \textbf{org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa}, bringt alle nötigen Abhängigkeiten um mit der Java Persistence API Daten in einer Datenbank abzulegen.
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\item \textbf{org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-rest}, bietet Möglichkeiten sehr leicht Datenbank Entitäten als HTTP REST Ressourcen bereitzustellen.
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\item \textbf{org.springframework.boot:spring-boot-starter-security}, wird später zusammen mit der Authentifizierung über JWT genutzt.
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\item \textbf{org.springframework.boot:spring-boot-starter-test}, bringt Möglichkeiten leichtgewichtig Unit Tests für Webanwendungen zu schreiben.
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\end{itemize}
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Zur weiteren Reduktion des "Boilerplate Codes" wurde zusätzlich noch das Lombok Framework\footnote{\url{https://projectlombok.org/}} genutzt. Es bietet die Möglichkeit Getter und Setter sowie diverse Konstruktoren für Datenklassen zu generieren. Dadurch konnten die Datenklassen um etwa 80\% in der große reduziert werden, dies fördert die Lesbarkeit und vermeidet auch Leichtsinnsfehler.
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\subsection{MariaDB}
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Als Datenbank wurde MariaDB eingesetzt. MariaDB ist die Quelloffene Entwicklung der MySQL Datenbank und nimmt deshalb alle Befehle an die auch MySQL annimmt. Als Alternative stand noch Postgres zur Auswahl, da wir aber keine der erweiterten Funktionen von Postgres brauchten fiel die Auswahl auf MariaDB. MariaDB musste auf keinem Entwicklungsrechner installiert werden, da immer das offizielle Dockerimage\footnote{\url{https://hub.docker.com/_/mariadb}} genutzt wurde.
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\subsection{Weitere Open Source Software}
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Eine weitere Bibliothek die für die Authentifizierung benutzt wird ist die Java-JWT Implementation von Auth0. Sowie die H2 In-Memory Datenbank. Diese zweite Datenbank wird während der Entwicklung genutzt, um schnell homogene Beispieldaten zu laden und Tests auf diesen durchzuführen.
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\subsection{Spezielles Setup}
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Um produktiv zu Arbeiten mussten noch weitere Tools genutzt werden. Dazu zählt primär die IntelliJ IDEA Ultimate Entwicklungsumgebung\footnote{\url{https://www.jetbrains.com/de-de/idea/}}. Diese IDE hat sehr viele Integrationen für das Spring Framework, als auch mit unseren Docker-Setup. Es wird dadurch möglich ausschließlich in der IDE zu arbeiten, ohne weitere Kommandozeilenfenster.
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Das Zweite wichtige Programm war der REST-Client Insomnia REST\footnote{\url{https://insomnia.rest/}}, welcher alle Möglichkeiten bietet, um REST APIs zu testen und Testabfragen auszuführen.
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\section{Umsetzung}
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\subsection{Spring Entities}
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\missingfigure{Datenbankmodell (Entitiy Relationship Modell)}
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\subsection{Sicherheit durch JWT}
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\subsection{Repositories}
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\subsection{Projections}
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\section{Endpoints}
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\subsection{HAL und Paging}
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\section{Probleme und Lösungen}
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\section{Deployment} |