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Anleitung für eine unternehmensbezogene Pusharchitektur

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Unternehmen gehen mehr und mehr dazu über, mobile Anwendungen entweder für ihre Endbenutzer (extern) oder für ihre Mitarbeiter (intern) zu erstellen. Sie verfügen über Back-End-Systeme – beispielsweise Mainframecomputer oder Branchenanwendungen –, die in die Architektur der mobilen Anwendungen integriert werden müssen. Dieser Leitfaden zeigt, wie sich diese Integration am besten umsetzen lässt, und empfiehlt mögliche Lösungen für allgemeine Szenarien.

Eine häufige Anforderung besteht darin, Pushbenachrichtigung an die Benutzer über deren mobile Anwendung zu senden, wenn in den Back-End-Systemen ein interessierendes Ereignis auftritt. Ein Beispiel: Eine Bankkundin, die die Banking-App ihrer Bank auf ihrem iPhone installiert hat, möchte benachrichtigt werden, wenn ihr Konto mit einem Betrag belastet wird, der über eine bestimmte Summe hinausgeht. Ein anderes Beispiel ist ein Intranetszenario, in dem ein Mitarbeiter aus der Finanzabteilung, der auf seinem Windows Phone über eine App zur Budgetgenehmigung verfügt, benachrichtigt werden möchte, wenn er eine Genehmigungsanforderung erhält.

Die Bankkonto- oder Genehmigungsverarbeitung erfolgt wahrscheinlich in einem Back-End-System, das ein Pushbenachrichtigung an den Benutzer auslösen muss. Möglicherweise gibt es mehrere solcher Back-End-Systeme, die alle die gleiche Logik für Pushbenachrichtigungen verwenden müssen, wenn ein Ereignis eine Benachrichtigung auslöst. Die Komplexität besteht hier darin, dass mehrere Back-End-Systeme in ein einziges Pushsystem integriert werden müssen, in dem die Endbenutzer möglicherweise unterschiedliche Benachrichtigungen abonniert haben. Möglicherweise gibt es sogar mehrere mobile Anwendungen. Ein Beispiel hierfür sind mobile Intranetumgebungen, in denen eine einzige mobile Anwendung Benachrichtigungen von mehreren solcher Back-End-Systeme empfangen soll. Die Back-End-Systeme haben keinerlei Kenntnis der Pushsemantik oder Pushtechnologie, also besteht eine häufige herkömmliche Lösung darin, eine Komponente bereitzustellen, die die Back-End-Systeme ständig nach Ereignissen von Interesse abfragt und dafür zuständig ist, die Pushnachrichten an die Clients zu senden.

Eine bessere Lösung ist das Modell „Azure Service Bus – Thema/Abonnement“, das die Komplexität reduziert und gleichzeitig die Lösung skalierbar gestaltet.

Die allgemeine Architektur der Lösung (verallgemeinert mit mehreren mobilen Apps, jedoch gleichermaßen anwendbar, wenn es nur eine mobile App gibt) sieht wie folgt aus.

Aufbau

Diagram of the enterprise architecture showing the flow through Events, Subscriptions, and Push Messages.

Kernstück dieses Architekturdiagramms ist der Dienst Azure Service Bus, der ein auf Themen und Abonnements basierendes Programmiermodell bereitstellt (mehr dazu erfahren Sie unter WindowsAzure.ServiceBus). Der Empfänger, bei dem es sich in diesem Fall um das mobile Back-End handelt (üblicherweise Azure Mobile Service zum Auslösen einer Pushbenachrichtigung an die mobilen Apps), erhält Nachrichten nicht direkt von den Back-End-Systemen, sondern von einer dazwischen liegenden Abstraktionsschicht. Diese wird von Azure Service Bus bereitgestellt und ermöglicht es den mobilen Back-End-Systemen, Nachrichten von einem oder mehreren Back-End-Systemen zu empfangen. Für jedes der Back-End-Systeme, z.B. für Abrechnung, Personalwesen oder Finanzen, muss ein Service Bus-Thema erstellt werden. Bei diesen Systemen handelt es sich im Grunde um „Themen von Interesse“, die bewirken, dass Nachrichten als Pushbenachrichtigungen gesendet werden. Die Back-End-Systeme senden Nachrichten an diese Themen. Ein Mobil-Back-End kann eines oder mehrere solcher Themen durch Erstellen eines Service Bus-Abonnements abonnieren. Dadurch erhält das mobile Back-End die Berechtigung, eine Benachrichtigung vom entsprechenden Back-End-System zu empfangen. Das Mobil-Back-End lauscht weiterhin auf Nachrichten in seinen Abonnements, und sobald eine Nachricht eingetroffen ist, sendet es diese als Benachrichtigung an seinen Benachrichtigungshub. Notification Hubs senden die Nachricht dann schließlich an die mobile App. Hier finden Sie die Liste der wichtigsten Komponenten:

  1. Back-End-System (Branchen- oder Legacysystem)
    • Erstellt Service Bus-Themen
    • Sendet Nachrichten
  2. Mobil-Back-End
    • Erstellt dienstbezogene Abonnements
    • Empfängt Nachrichten (von Back-End-System)
    • Sendet Benachrichtigungen an Clients (über Azure-Benachrichtigungshub)
  3. Mobile Anwendung
    • Empfängt Benachrichtigungen und zeigt diese an

Vorteile

  1. Die Entkopplung von Empfänger (mobile App/mobiler Dienst über Benachrichtigunghub) und Sender (Back-End-Systeme) ermöglicht es, zusätzliche Back-End-Systeme bei minimalen Änderungen zu integrieren.
  2. Hiermit lassen sich auch Szenarios umsetzen, in denen mehrere mobile Apps in der Lage sind, Ereignisse von mehreren Back-End-Systemen zu empfangen.

Beispiel

Voraussetzungen

Arbeiten Sie die folgenden Tutorials durch, um sich mit den Konzepten sowie den allgemeinen Erstellungs- und Konfigurationsschritten vertraut zu machen:

  1. Erste Schritte mit Service Bus-Themen: Dieses Tutorial bietet Informationen zum Verwenden von Service Bus-Themen und -Abonnements, zum Erstellen eines Namespace, der Themen und Abonnements enthält, und zum Senden und Empfangen von Nachrichten an und von Themen und Abonnements.
  2. Erste Schritte mit Notification Hubs: Dieses Tutorial erläutert, wie Sie eine Windows Store-App einrichten und wie Sie Notification Hubs verwenden, um sich für Benachrichtigungen zu registrieren und diese zu empfangen.

Beispielcode

Der vollständige Beispielcode ist unter Notification Hubs Samples verfügbar. Der Code ist in drei Komponenten aufgeteilt:

  1. EnterprisePushBackendSystem

    a. Dieses Projekt verwendet das NuGet-Paket Azure.Messaging.ServiceBus und basiert auf Veröffentlichungs-/Abonnementprogrammierung für Service Bus.

    b. Bei der Anwendung handelt es sich um eine einfache C#-Konsolen-App zum Simulieren eines Branchensystems, mit dem das Senden einer Nachricht an eine mobile App veranlasst wird.

    static async Task Main(string[] args)
{
    string connectionString =
        ConfigurationManager.AppSettings.Get("Azure.ServiceBus.ConnectionString");

    // Create the topic
    await CreateTopicAsync(connectionString);

    // Send message
    await SendMessageAsync(connectionString);
}

    c. CreateTopicAsync wird zum Erstellen des Service Bus-Themas verwendet.

    public static async Task CreateTopicAsync(string connectionString)
{
    // Create the topic if it does not exist already
    ServiceBusAdministrationClient client = new ServiceBusAdministrationClient(connectionString);

    if (!await client.TopicExistsAsync(topicName))
    {
        await client.CreateTopicAsync(topicName);
    }
}

    d. SendMessageAsync wird verwendet, um die Nachrichten an dieses Service Bus-Thema zu senden. Dieser Code sendet für dieses Beispiel einfach regelmäßig einen Satz von zufälligen Nachrichten an das Thema. Normalerweise ist ein Back-End-System vorhanden, das die Nachrichten sendet, wenn ein Ereignis auftritt.

    public static sync Task SendMessageAsync(string connectionString)
{
    await using var client = new ServiceBusClient(connectionString);
    ServiceBusSender sender = client.CreateSender(topicName);

    // Sends random messages every 10 seconds to the topic
    string[] messages =
    {
        "Employee Id '{0}' has joined.",
        "Employee Id '{0}' has left.",
        "Employee Id '{0}' has switched to a different team."
    };

    while (true)
    {
        Random rnd = new Random();
        string employeeId = rnd.Next(10000, 99999).ToString();
        string notification = String.Format(messages[rnd.Next(0,messages.Length)], employeeId);

        // Send Notification
        ServiceBusMessage message = new ServiceBusMessage(notification);
        await sender.SendMessageAsync(message);

        Console.WriteLine("{0} Message sent - '{1}'", DateTime.Now, notification);

        System.Threading.Thread.Sleep(new TimeSpan(0, 0, 10));
    }
}

  2. ReceiveAndSendNotification

    a. Dieses Projekt verwendet die NuGet-Pakete Azure.Messaging.ServiceBus und Microsoft.Web.WebJobs.Publish und basiert auf Veröffentlichungs-/Abonnementprogrammierung für Service Bus.

    b. Die folgende Konsolen-App ist als Azure WebJob implementiert, weil sie kontinuierlich ausgeführt werden muss, um auf Nachrichten aus den Branchen- bzw. Back-End-Systemen zu lauschen. Diese Anwendung ist Teil Ihres mobilen Back-Ends.

    static async Task Main(string[] args)
{
    string connectionString =
             ConfigurationManager.AppSettings.Get("Azure.ServiceBus.ConnectionString");

    // Create the subscription that receives messages
    await CreateSubscriptionAsync(connectionString);

    // Receive message
    await ReceiveMessageAndSendNotificationAsync(connectionString);
}

    c. CreateSubscriptionAsync wird zum Erstellen eines Service Bus-Abonnements für das Thema verwendet, an das das Back-End-System Nachrichten sendet. Je nach Geschäftsszenario erstellt diese Komponente mindestens ein Abonnement für die jeweiligen Themen (z.B. empfangen einige Themen Nachrichten aus dem Personalsystem, einige aus dem Finanzsystem usw.).

    static async Task CreateSubscriptionAsync(string connectionString)
{
    // Create the subscription if it does not exist already
    ServiceBusAdministrationClient client = new ServiceBusAdministrationClient(connectionString);

    if (!await client.SubscriptionExistsAsync(topicName, subscriptionName))
    {
        await client.CreateSubscriptionAsync(topicName, subscriptionName);
    }
}

    d. ReceiveMessageAndSendNotificationAsync wird verwendet, um die Nachricht über das dazugehörige Abonnement aus dem Thema zu lesen und, wenn der Lesevorgang erfolgreich war, eine Benachrichtigung zu erstellen (im Beispielszenario eine native Windows-Popupbenachrichtigung), die über Azure Notification Hubs an die mobile Anwendung gesendet werden soll.

    static async Task ReceiveMessageAndSendNotificationAsync(string connectionString)
{
    // Initialize the Notification Hub
    string hubConnectionString = ConfigurationManager.AppSettings.Get
            ("Microsoft.NotificationHub.ConnectionString");
    hub = NotificationHubClient.CreateClientFromConnectionString
            (hubConnectionString, "enterprisepushservicehub");

    ServiceBusClient Client = new ServiceBusClient(connectionString);
    ServiceBusReceiver receiver = Client.CreateReceiver(topicName, subscriptionName);

    // Continuously process messages received from the subscription
    while (true)
    {
        ServiceBusReceivedMessage message = await receiver.ReceiveMessageAsync();
        var toastMessage = @"<toast><visual><binding template=""ToastText01""><text id=""1"">{messagepayload}</text></binding></visual></toast>";

        if (message != null)
        {
            try
            {
                Console.WriteLine(message.MessageId);
                Console.WriteLine(message.SequenceNumber);
                string messageBody = message.Body.ToString();
                Console.WriteLine("Body: " + messageBody + "\n");

                toastMessage = toastMessage.Replace("{messagepayload}", messageBody);
                SendNotificationAsync(toastMessage);

                // Remove message from subscription
                await receiver.CompleteMessageAsync(message);
            }
            catch (Exception)
            {
                // Indicate a problem, unlock message in subscription
                await receiver.AbandonMessageAsync(message);
            }
        }
    }
}
static async void SendNotificationAsync(string message)
{
    await hub.SendWindowsNativeNotificationAsync(message);
}

    e. Um diese App als WebJob zu veröffentlichen, klicken Sie in Visual Studio mit der rechten Maustaste auf die Projektmappe, und wählen Sie Als WebJob veröffentlichen aus.

    Screenshot of the right-click options being displayed with Publish as Azure WebJob outlined in red.

    f. Wählen Sie Ihr Veröffentlichungsprofil aus, und erstellen Sie eine neue Azure-Website, sofern noch keine vorhanden ist, die diesen WebJob hostet. Sobald die Website vorhanden ist, klicken Sie auf Veröffentlichen.

    Screenshot showing the workflow to create a site on Azure.

    g. Konfigurieren Sie den WebJob mit „Dauerhaft ausführen“, sodass in etwa Folgendes angezeigt wird, wenn Sie sich beim Azure portal angemeldet haben:

    Screenshot of the Azure Portal with the enterprise push backend webjobs displayed and the Name, Schedule, and Logs values outlined in red.

  3. EnterprisePushMobileApp

    a. Dies ist eine Windows Store-Anwendung, die Popupbenachrichtigungen von dem WebJob empfängt, der als Teil Ihres mobilen Back-Ends ausgeführt wird, und diese Benachrichtigungen anzeigt. Dieser Code basiert auf Erste Schritte mit Notification Hubs.

    b. Stellen Sie sicher, dass Ihre Anwendung so konfiguriert ist, dass sie Popupbenachrichtigungen empfangen kann.

    c. Stellen Sie sicher, dass der folgende Notification Hubs-Registrierungscode beim App-Start aufgerufen wird (nachdem HubName und DefaultListenSharedAccessSignature ersetzt wurden):

    private async void InitNotificationsAsync()
{
    var channel = await PushNotificationChannelManager.CreatePushNotificationChannelForApplicationAsync();

    var hub = new NotificationHub("[HubName]", "[DefaultListenSharedAccessSignature]");
    var result = await hub.RegisterNativeAsync(channel.Uri);

    // Displays the registration ID so you know it was successful
    if (result.RegistrationId != null)
    {
        var dialog = new MessageDialog("Registration successful: " + result.RegistrationId);
        dialog.Commands.Add(new UICommand("OK"));
        await dialog.ShowAsync();
    }
}

Ausführen des Beispiels

  1. Stellen Sie sicher, dass Ihr WebJob erfolgreich ausgeführt wird und für die kontinuierliche Ausführung geplant ist.

  2. Führen Sie die EnterprisePushMobileApp aus, mit der die Windows Store-App gestartet wird.

  3. Führen Sie die Konsolenanwendung EnterprisePushBackendSystem aus, die das Branchen-Back-End simuliert und damit beginnt, Nachrichten zu senden. Es sollten Popupbenachrichtigungen ähnlich der folgenden angezeigt werden:

    Screenshot of a console running the Enterprise Push Backend System app and the message that is sent by the app.

  4. Die Nachrichten wurden ursprünglich an Service Bus-Themen gesendet, die von Service Bus-Abonnements in Ihrem WebJob überwacht wurden. Sobald eine Nachricht empfangen wurde, wurde eine Benachrichtigung erstellt und an die mobile App gesendet. Sie können die WebJob-Protokolle durchsuchen, um die Verarbeitung zu bestätigen. Navigieren Sie dazu im Azure portal für Ihren WebJob zum Link „Protokolle“:

    Screenshot of the Continuous WebJob Details dialog box with the message that is sent outlined in red.