Mono-Probleme auf dem Raspberry Pi

Auf einem meiner Raspberry Pi-Rechner läuft eine in Mono geschriebene Server-Applikation. Damit die Server-Applikation funktionierte benötigte sie natürlich die Mono Runtime. Diese kann unter Raspbian einfach mittels des Kommandos:

apt-get install mono-runtime

installiert werden. Als ich die Serverapplikation nach der Installation von Mono ausführen wollte erhielt ich allerdings folgende Fehlermeldung:

Missing method .ctor in assembly Melinda.dll, type System.Runtime.CompilerServices.ExtensionAttribute
Can't find custom attr constructor image: Melinda.dll mtoken ...

Dieses Problem ließ sich durch die Installation der Bibliothek libmono-system-core4.0-cil beheben:

apt-get install libmono-system-core4.0-cil

Im Anschluss erhielt ich bei einem erneuten Startversuch eine weitere Fehlermeldung:

Grapevine.Exceptions.Server.UnableToStartHostException occurred
An error occured when trying to start the Grapevine.Server.RestServer

In diesem Fall kam die Fehlermeldung vom REST-API Framework Grapevine. Allerdings war der Fehler nicht wirklich in der Bibliothek zu finden. Stück für Stück kamen weitere Fehlermeldungen wie diese:

System.Reflection.ReflectionTypeLoadException: The classes in the module cannot be loaded.

zustande. Nach einiger Recherche war klar: auch in diesem Fall fehlten weitere Abhängigkeiten aus dem Mono-Framework. In diesem Fall half die Holzhammermethode; die Installation des kompletten Mono-Frameworks. Dazu wurde das Paket mono-complete mittels:

apt-get install mono-complete

installiert. Dieses nimmt ein paar mehr Megabyte als das Runtime-Paket in Anspruch, allerdings sind damit alle möglichen Abhängigkeiten installiert. Somit kann man sich auf die eigentliche Entwicklung und Ausführung der eigenen Applikationen konzentrieren, anstatt einer kuriosen Fehlermeldung nach der anderen hinter her zu jagen.

REST-Server mit Grapevine aufsetzen

In den letzten Tagen habe ich für ein Projekt einen REST-Server geschrieben. Der Server läuft unter .NET bzw. Mono – also war ich auf der Suche nach einer passenden Bibliothek bzw. einem Framework, welches mich bei dem Aufsetzen eines solchen Servers unterstützt. Nach einem Blick auf Nancy und einigen anderen Frameworks bin ich schlussendlich bei Grapevine gelandet.

sukona.github.io

sukona.github.io

Dabei handelt es sich um eine Bibliothek, welche neben einem REST-Client auch einen REST-Server bereitstellt. Das Hauptaugenmerk der Entwicklung wird dabei auf den REST-Server gelegt. Mit Hilfe des Frameworks lässt sich ein REST-Server mittels weniger Zeilen Quellcode aufsetzen:

ServerSettings settings = new ServerSettings();
settings.Host = "localhost";
settings.Port = "1111";

RestServer server = new RestServer(settings);
server.Start();

In diesem Beispiel werden die Einstellungen für den Server angelegt und anschließend dem Server übergeben. Danach wird der Server mit der Methode Start hochgefahren. Damit verfügt man zwar über einen REST-Server, dieser verfügt allerdings über keinerlei Methoden was die praktische Verwendung eher erschwert. Ressourcen für den Server werden mittels des Attributes RestResource markiert:

[RestResource(BasePath = "/time/")]
public class TimeModule
{
    [RestRoute(PathInfo = "date")]
    public IHttpContext GetDate(IHttpContext context)
    {
        context.Response.SendResponse(Grapevine.Util.HttpStatusCode.Accepted, getDate());
        return context;
    }
}

Über das Attribut RestRoute wird eine Methode für Grapevine gekennzeichnet – das Pathinfo definiert dabei den Pfad über welchen diese aufgerufen werden kann. Durch den über das Attribut RestResource festgelegten BasePath lautet die vollständige URL für die Ressource:

http://localhost:1111/time/date

Wird diese Methode per GET aufgerufen, so wird das aktuelle Datum zurückgegeben. Damit ist ein minimaler REST-Server mit einer Ressource implementiert. Grapevine selbst ist unter der Apache Lizenz lizenziert und damit freie Software. Der Quelltext der Bibliothek befindet sich auf GitHub.

Swagger – REST API goes Framework

Ein REST-API von Hand entwickelt, benötigt eine Dokumentation, ein entsprechenden Server und eventuell einige Clients als Referenz. Einfacher wird es mit einem Framework wie Swagger. Unter Zuhilfenahme der Beschreibungssprache YAML können mit Hilfe des Frameworks REST-APIs, Dokumentation, Server und Clients generiert werden.

Der Swagger Editor

Der Swagger Editor

Doch Swagger versteht sich nicht nur als Framework, sondern auch als Spezifikation. Begonnen wurde mit der Entwicklung bereits im 2010; die Swagger Specification trägt seit Anfang Januar 2012 offiziell den Namen OpenAPI Specification und beschreibt eine maschinenlesbare Interfacedefinitionen einer REST-API. Ähnliches wurde unter anderem schon mit WSDL und WADL versucht – alles Konzepte bzw. Beschreibungsprachen welche an ihren eigenen Limitationen gescheitert sind und wenn überhaupt nur noch sporadisch genutzt werden.

Betreut und weiterentwickelt wird die Spezifikation nun von der Open API Initiative, zu der namenhafte Firmen wie Google, PayPal, IBM, Atlassian und Microsoft gehören. Die Spezifikation als solche ist freie Software und auf GitHub zu finden. Sie ist unter der Apache Lizenz lizenziert. Aktuell ist die Spezifikation in der Version 2.0 veröffentlicht.

Auf der offiziellen Webseite von Swagger findet sich ein Editor, mit welchem APIs definiert werden können und anschließend exportiert werden können. Der Editor kann dabei Server unter anderem in den Sprachen bzw. für die Framworks Haskel, Jax-RS, Node.js, Python, Rails und PHP erzeugen. Bei den Clients ist die Auswahl noch größer. Diese können in C#, HTML, Dart, Go, Groovy, Java, Javascript, Objective C, Perl, PHP, Ruby, Scala, Swift und vielen weiteren Sprachen erzeugt werden.

Neben dem Editor kann für die Erzeugung von Clients auch der Swagger Codegen genutzt werden. Dabei handelt es sich um eine Java-Anwendung um die Clients lokal auf dem eigenen Rechner zu erzeugen. Der Editor und viele weitere Tools rund um Swagger sind ebenfalls auf GitHub zu finden. – auch diese sind freie Software, welche unter der Apache Lizenz stehen.

Java und vorzeichenlose Typen

Zur Entwicklung von Anwendungen nutze ich im Normalfall die Programmiersprache C#. In dieser gibt es sogenannte Signed und Unsigned-Datentypen. Im Deutschen würde man dazu vorzeichenbehaftete und vorzeichenlose Typen sagen. Bei einem vorzeichenbehafteten Typ wird die Hälfte des Wertebereiches für die Darstellung negativer Zahlen und die andere Hälfte für die Darstellung positiver Zahlen genutzt. Dies führt allerdings dazu das man die Hälfte des positiven Wertebereiches einbüßt. So gibt es für den UInt32 und den Int32 unter C# bzw. der CLR folgende Wertebereiche:

UInt32    0 bis 4.294.967.295
Int32    −2.147.483.648 bis 2.147.483.647

An dieser Stelle spielen vorzeichenlose Datentypen ihre Stärke aus, da sie über einen größeren Wertebereich für positive Zahlen verfügen – bei gleichem Speicherverbrauch. So ist die Nutzung vorzeichenloser Datentypen immer dann interessant, wenn man größere positive Zahlen speichern möchte. Wenn man sich nun die Datentypen bei Java anschaut, so wird man feststellen, das es unter Java keine vorzeichenlosen Typen (mit der Ausnahme des 16 Bit großen Typs char) gibt. Möchte man nun z.B. die Werte von 0 bis 255 speichern, was bei der Verarbeitung von Daten aus bestimmten Dateiformaten vorkommt, müsste man in Java hierfür einen short (16 Bit) anstatt eines byte (8 Bit) nutzen, da selbst das byte unter Java vorzeichenbehaftet ist und nur den Bereich von -128 bis 127 abbilden kann. Möchte man diesen zusätzlichen Speicherplatz nicht hergeben, so gibt es auch unter Java eine Möglichkeit größere Werte in einem byte zu speichern:

byte unsigned = (byte)200;
int value = (int)unsigned^-256;

In der ersten Zeile wird die Zahl 200 gecastet und der Variable unsigned zugewiesen. Das Bitmuster in der Variable entspricht dann der Zahl 200. Da der Typ allerdings als vorzeichenbehaftet interpretiert wird, würde ein:

System.out.println(unsigned);

zur Ausgabe der Zahl -56 führen. Möchten wir den Wert der Variable vorzeichenlos ermitteln, muss eine XOR-Operation mit -256 ausgeführt werden, welche schließlich zum Ergebnis 200 führt.

Probleme mit dem Xamarin Studio und abgelaufenen Triallizenzen

Vor einiger Zeit hatte ich die Xamarin.iOS-Trial-Lizenz des Xamarin Studio ausprobiert. Als diese abgelaufen war, fragte mich das Xamarin Studio ob ich die Lizenz verlängern oder mit der Starter-Edition fortfahren möchte. Ich entschied mich für die Starter-Edtion. Allerdings gibt es ein Problem. Xamarin Studio fragt nun bei jedem Start nach der gewünschten Option – was nicht nur nervig ist, sondern auch ein Fehler im Studio darstellt.

Das Lizenz-Pop-Up

Das Lizenz-Pop-Up

Als schnellen Workaaround kann der Account vom Xamarin Studio getrennt werden, allerdings ist das nicht die optimale Lösung. Stattdessen sollte man den Support kontaktieren und die Trial-Version aus dem Account entfernen lassen. Danach gehört das Problem der Vergangenheit an.