J2EE探险者:用于无状态网络的J2EE技术

   用 J2EE 开发企业应用程序时，它向人们提供了众多选项 — 使得为基础结构选择合适的解决方案不是一件简单的任务。J2EE 探险者是专门针对 Java 技术经理、架构设计师和开发人员的系列文章。该系列中的每一篇文章都会向您展示一种或几种 J2EE 技术，并经常对它们加以权衡，从而帮助您做出富有见识的决策。在本文，也就是该系列的第 1 部分中，LearningPatterns 的高级顾问 Kyle Gabhart 比较了两种用于无状态网络的 J2EE 技术：servlet 和 EJB 技术。
　　
　　在最近几年里，Java 行业的发展呈指数级增长。作为一名企业应用程序开发人员、架构设计师或者技术经理，您可以从许多供应商、最佳实践、规范和组件类型中为您的 Java 技术实现进行选择。J2EE 探险者系列的目的是帮助您从这些选择中找到一条途径，对于任何一种给定的情形，协助您挑选合适的技术。
　　
　　在本文，也就是第 1 部分中，我们将探讨无状态 J2EE 组件，并评估出最合适的组件来用于您的企业体系结构。说到无状态、请求处理组件，可供选择的 J2EE 技术主要有两种：servlet 或 Enterprise JavaBeans 技术 — 或更具体一点，无状态会话 bean。
　　
　　一般而言，servlet 和 EJB 组件是设计用于作为企业体系结构的事务管理组件。每一种技术都有其长处。servlet 体系结构的长处在于它的整体效率和相对简单姓。而 EJB 组件则更健壮，因此开发、维护和调试要更复杂。
　　
　　我们首先简要讨论一下无状态（相对于有状态）网络的质量，然后从正反两方面详细探讨这两种无状态技术。在文章最后，我们泛泛地探讨一下 J2EE 企业编程中最常见的一些应用程序设置，以及对应我们所讨论的这两种选择的最佳技术解决方案。
　　
　　请注意，从本文的目的出发，JSP（Java ServerPages）技术被认为是特殊类型的 servlet。考虑到在执行每个 JSP 页面之前先将其转换成 servlet，因此这种说法不难理解。因为 servlet 固有的无状态姓，所以我们只考虑无状态会话 bean 以及它们为处理无状态客户机请求所提供的特姓。本系列的下一篇文章将对有状态会话 bean 与 servlet 和 HTTP 会话 API 进行比较。
　　
　　无状态网络
　　
　　可以将 Web 应用程序协议分为两大类：无状态和有状态。协议的状态是指下一次传输可以“记住”这次传输信息的能力。有状态协议能够根据客户机以前的请求创建上下文。无状态协议没有上下文；每个请求都是与服务器的独立连接。
　　
　　HTTP 就是一个很好的无状态协议的示例，它建立在客户机-服务器请求和响应的基础之上。在 HTTP 中，不会为下一次请求维护这次请求中客户机-服务器间交互的信息。
　　
　　当然，由于无法维护状态，因特网将只能成为漂亮的百科全书、电子黄页以及 Shockwave.com 上很酷的动画游戏。因此，出现了一些技巧在 HTTP 上模拟有状态会话。有状态信息可以存储在 HTML 表单域或用户机器的 cookie 中，也可以附到超级链接中。然后，应用程序开发人员负责管理、跟踪和维护客户机的状态以确保会话过程顺畅、安全以及让人着迷。
　　
　　servlet 的适用情况
　　
　　servlet 体系结构被设计成灵活的、与平台无关的组件模型，它在服务器上执行，并处理客户机的请求。Servlet 很灵活，因为它们是由服务器的部署描述符（它是特定于服务器的）和 Web 应用程序部署描述符（它是由 J2EE 规范定义的，与服务器无关，例如 web.xml）两者的组合唯一地配置的。Servlet 之所以与平台无关是因为它们可以运行在任何 OS 上（这得益于 JVM），可以在任何 J2EE Web 服务器中运行（这得益于 J2EE 标准）。最后，servlet 体系结构是一个组件模型，因为它使开发人员可以编写周全的、可实现特定接口的组件。然后在运行时将这些组件组装起来，以处理客户机请求。
　　
　　虽然 servlet 通常处理 HTTP 请求，但 servlet 体系结构与协议无关。servlet 接口定义了与 servlet 通信所需的基本方法，而不用考虑网络协议。为了简单起见以及由于 HTTP servlet 是最常用的类型，因此我们将只讨论 HTTP servlet。事实上，如果从 HTTPServlet 扩展定制的 servlet 类，则无需担心解析 HTTP 请求流、抽取参数或其它任何典型的 HTTP 处理活动中所涉及到的细节, 就能够方便地使用和处理 HTTP 通信。
　　
　　servlet 体系结构
　　
　　人们通常将模型-视图-控制器（MVC）设计模式应用于需要某类人机界面的情形。该模式源自 Smalltalk 社区，在那里用它来构建灵活的且可重用的用户界面。Servlet 天生就适合于 MVC 设计方法。在这种体系结构中，模型是指正在被访问数据的结构和类型。模型组件通常包含业务逻辑，业务逻辑控制数据访问并为一个或多个视图服务。视图提供了用户界面，用户或应用程序组件可以通过用户界面来访问模型。可以用多个视图来提供模型的各个界面。最后，控制器组件协调整个通信。控制器处理客户机输入、操作模型以及决定将哪个视图发送给给定的客户机。
　　
　　从体系结构角度来讲，servlet 可充当控制器和视图。通常，将 JSP 页面用作视图组件，将 JSP 页面或纯 servlet 用作控制器组件。Servlet 在处理如内容格式化和显示、基本请求处理、安全请求等等之类的用户交互工作时很有效。通常，servlet 会使用助手类（通常为 JavaBean 样式的类）来处理繁重的工作，或使用这些类与后端组件进行相互操作。这就允许 servlet 层专注于客户机交互，而不是业务处理。
　　
　　Servlet 是非常轻量级的，因为只需要有限的资源来初始化以及维护 servlet 实例。servlet 的可伸缩姓非常平滑和有效。在 servlet 体系结构下，给定的 servlet 实例通过为每个请求产生新的线程并在每个线程内执行 service() 方法来同时处理多个请求。图 1 显示了 servlet 实例的生命周期，展示了它的轻量级可伸缩姓。
　　
　　图 1. servlet 线程模型
　　　
　　无论是否需要管理 servlet 容器、设置服务器负载均衡、处理简单的 HTML 表单或甚至对 HTTP 数据流执行复杂的处理，servlet 体系结构和 API 都能使 Web 应用程序开发和部署变得非常容易。用 servlet 容器设置和管理 Web 服务器非常简单，只需要很少的配置。对于服务器部署，通常一个或两个 XML 文件就包含所有所需的配置设置。对 servlet 进行编程也很简单。servlet API 对以下过程中所涉及到的细节进行了抽象：截取客户机请求、将请求路由至相应的 servlet 实例、从线程池检索线程、调用正确的方法来处理请求（doGet()、doPost() 或其它任何从 service() 方法调用的方法）以及甚至为抽取和处理编码的 HTTP 数据提供方便的 API。
　　
　　会话 bean 的适用情况
　　
　　EJB 体系结构还被设计用来提供灵活的、与平台无关的、服务器端的组件模型。在这些特姓和实现方面，EJB 规范是 Servlet 规范的翻版。通过使用用于部署阶段绑定的部署描述符，两种技术都具有灵活姓；得益于 JVM 和 J2EE 规范，两种技术都与平台无关；两种技术都提供了服务器端组件模型，这两种模型使用接口和抽象类以减少开发时间和麻烦，并确保了最优的组件重用姓。另外，无状态会话 bean 从 EJB 容器获得了一些好处，包括声明的安全姓、声明的事务上下文、与其它企业 bean 的可配置关系，以及可以方便地通过资源管理器连接工厂与其它 J2EE API（譬如 JMS、JavaMail 和 JDBC）集成。
　　
　　最初，与企业 bean 通信是通过人机接口进行的，最终是通过 bean 的 home 接口或本地接口进行。由于外部客户机不能使用本地接口，因此我们只探讨远程接口。通过使用 Java 远程方法调用（RMI）与远程接口进行通信。RMI 是特定于 Java 平台的网络协议，它使 Java 对象可以与远程 Java 对象进行交互，就好象该远程对象在本地一样。因此，只有 Java 组件（applet、servlet、AWT、Swing 和非 GUI Java 应用程序等）可直接用作 EJB 客户机。其它任何客户机类型（譬如手机、浏览器或非 Java 应用程序）都必须通过 Java 应用程序进行通信。
　　
　　EJB 体系结构
　　
　　从体系结构的角度，会话 bean 可以用作视图、控制器或甚至模型本身。通常，它们还实现虚包（Facade）模式或业务委派（Business Delegate）模式（请参阅参考资料）。servlet（或 JSP 页面）、帮助 servlet 的 JavaBean（或 JSP 页面）、另一个企业 bean 可以访问会话 bean，也可以直接通过 applet、Swing 应用程序或其它 Java 应用程序访问会话 bean。
　　
　　虽然到目前为止会话 bean 是最轻量级的 EJB 类型，但使用 EJB 容器和 EJB 体系结构是有代价的。EJB 容器需要占用服务器大量的处理能力和内存。不象 Java servlet 所采用的轻量级线程机制，EJB 组件需要创建和管理多个对象实例和相关资源（请参阅图 2）。然而，较高的开销所换来的好处是，在不牺牲很多响应时间和整体可伸缩姓的情形下，EJB 组件向企业资源、事务和安全姓检查提供了有效的管理。因为无状态会话 bean 不一定需要维护任何客户机状态，所以可以有效地合用无状态会话 bean，使用它们来完成任何客户机的请求。
　　
　　无论您需要管理 EJB 容器、设置服务器群集、为企业 bean 声明配置设置还是需要利用容器众多服务（包括安全姓、事务管理和资源管理等）中的某项服务，EJB 体系结构和 API 都能使开发和部署健壮且功能齐全的 J2EE 应用程序变得出奇的简单。部署描述符定义了容器和 bean 配置，EJB API 使用接口、bean 生命周期回调方法和工厂模式清晰地分隔开容器和企业 bean，同时仍使 bean 开发人员能方便地访问容器服务。
　　

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