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STEVEN GOULD在文中介绍了JAVA2平台企业版(J2EE)的13种核心技术:JDBC, JNDI, EJBS, RMI, JSP, JAVA SERVLETS, XML, JMS, JAVA IDL, JTS, JTA, JAVAMAIL 和 JAF。为了联系实际,GOULD基于WEBLOGIC应用服务器—来自BEA SYSTEMS公司的一种广为应用的产品—环境来介绍J2EE的这些技术。
JAVA最初是在浏览器和客户端机器中粉墨登场的。当时,很多人质疑它是否适合做服务器端的开发。现在,随着对JAVA2平台企业版(J2EE)第三方支持的增多,JAVA被广泛接纳为开发企业级服务器端解决方案的首选平台之一。
J2EE平台由一整套服务(SERVICES)、应用程序接口(APIS)和协议构成,它对开发基于WEB的多层应用提供了功能支持。
在本文中我将解释支撑J2EE的13种核心技术:JDBC, JNDI, EJBS, RMI, JSP, JAVA SERVLETS, XML, JMS, JAVA IDL, JTS, JTA, JAVAMAIL 和 JAF,同时还将描述在何时、何处需要使用这些技术。当然,我还要介绍这些不同的技术之间是如何交互的。
此外,为了让您更好地感受J2EE的真实应用,我将在WEBLOGIC应用服务器—来自BEA SYSTEMS公司的一种广为应用的产品—环境下来介绍这些技术。不论对于WEBLOGIC应用服务器和J2EE的新手,还是那些想了解J2EE能带来什么好处的项目管理者和系统分析员,相信本文一定很有参考价值。
宏观印象: 分布式结构和J2EE
过去,二层化应用 -- 通常被称为CLIENT/SERVER应用 -- 是大家谈论的最多的。图1刻画了典型的二层化结构。在很多情况下,服务器提供的唯一服务就是数据库服务。在这种解决方案中,客户端程序负责数据访问、实现业务逻辑、用合适的样式显示结果、弹出预设的用户界面、接受用户输入等。CLIENT/SERVER结构通常在第一次部署的时候比较容易,但难于升级或改进,而且经常基于某种专有的协议—通常是某种数据库协议。它使得重用业务逻辑和界面逻辑非常困难。更重要的是,在WEB时代,二层化应用通常不能体现出很好的伸缩性,因而很难适应INTERNET的要求。
图1. 二层化应用结构
SUN设计J2EE的部分起因就是想解决二层化结构的缺陷。于是,J2EE定义了一套标准来简化N层企业级应用的开发。它定义了一套标准化的组件,并为这些组件提供了完整的服务。J2EE还自动为应用程序处理了很多实现细节,如安全、多线程等。
用J2EE开发N层应用包括将二层化结构中的不同层面切分成许多层。一个N层化应用A能够为以下的每种服务提供一个分开的层:
显示:在一个典型的WEB应用中,客户端机器上运行的浏览器负责实现用户界面。
动态生成显示: 尽管浏览器可以完成某些动态内容显示,但为了兼容不同的浏览器,这些动态生成工作应该放在WEB服务器端进行,使用JSP、SERVLETS,或者XML(可扩展标记语言)和(可扩展样式表语言)。
业务逻辑:业务逻辑适合用SESSION EJBS(后面将介绍)来实现。
数据访问:数据访问适合用ENTITY EJBS(后面将介绍)和JDBC来实现。
后台系统集成: 同后台系统的集成可能需要用到许多不同的技术,至于何种最佳需要根据后台系统的特征而定。
您可能开始诧异:为什么有这么多的层?事实上,多层方式可以使企业级应用具有很强的伸缩性,它允许每层专注于特定的角色。例如,让WEB服务器负责提供页面,应用服务器处理应用逻辑,而数据库服务器提供数据库服务。
由于J2EE建立在JAVA2平台标准版(J2SE)的基础上,所以具备了J2SE的所有优点和功能。包括“编写一次,到处可用”的可移植性、通过JDBC访问数据库、同原有企业资源进行交互的CORBA技术,以及一个经过验证的安全模型。在这些基础上,J2EE又增加了对EJB(企业级JAVA组件)、JAVA SERVLETS、JAVA服务器页面(JSPS)和XML技术的支持。
分布式结构与WEBLOGIC应用服务器
J2EE提供了一个框架--一套标准API--用于开发分布式结构的应用,这个框架的实际实现留给了第三方厂商。部分厂商只是专注于整个J2EE架构中的的特定组件,例如APACHE的TOMCAT提供了对JSP和SERVLETS的支持,BEA系统公司则通过其WEBLOGIC应用服务器产品为整个J2EE规范提供了一个较为完整的实现。
WEBLOGIC服务器已使建立和部署伸缩性较好的分布式应用的过程大为简化。WEBLOGIC和J2EE代你处理了大量常规的编程任务,包括提供事务服务、安全领域、可靠的消息、名字和目录服务、数据库访问和连接池、线程池、负载平衡和容错处理等。
通过以一种标准、易用的方式提供这些公共服务,象WEBLOGIC服务器这样的产品造就了具有更好伸缩性和可维护性的应用系统,使其为大量的用户提供了增长的可用性。
J2EE技术
在接下来的部分里,我们将描述构成J2EE的各种技术,并且了解WEBLOGIC服务器是如何在一个分布式应用中对它们进行支持的。最常用的J2EE技术应该是JDBC、JNDI、EJB、JSP和SERVLETS,对这些我们将作更仔细的考察。
图2表示了在一个分布式应用中,J2EE技术的各个方面通常在何处发挥作用。
图2. 一个N层应用结构的例子
JAVA DATABASE CONNECTIVITY (JDBC)
JDBC API以一种统一的方式来对各种各样的数据库进行存取。和ODBC一样,JDBC为开发人员隐藏了不同数据库的不同特性。另外,由于JDBC建立在JAVA的基础上,因此还提供了数据库存取的平台独立性。
JDBC定义了4种不同的驱动程序,现分述如下:
类型 1: JDBC-ODBC BRIDGE
在JDBC出现的初期,JDBC-ODBC桥显然是非常有实用意义的,通过JDBC-ODBC桥,开发人员可以使用JDBC来存取ODBC数据源。不足的是,他需要在客户端安装ODBC驱动程序,换句话说,必须安装MICROSOFT WINDOWS的某个版本。使用这一类型你需要牺牲JDBC的平台独立性。另外,ODBC驱动程序还需要具有客户端的控制权限。
类型 2: JDBC-NATIVE DRIVER BRIDGE
JDBC本地驱动程序桥提供了一种JDBC接口,它建立在本地数据库驱动程序的顶层,而不需要使用ODBC。 JDBC驱动程序将对数据库的API从标准的JDBC调用转换为本地调用。使用此类型需要牺牲JDBC的平台独立性,还要求在客户端安装一些本地代码。
类型 3: JDBC-NETWORK BRIDGE
JDBC网络桥驱动程序不再需要客户端数据库驱动程序。它使用网络上的中间服务器来存取数据库。这种应用使得以下技术的实现有了可能,这些技术包括负载均衡、连接缓冲池和数据缓存等。由于第3种类型往往只需要相对更少的下载时间,具有平台独立性,而且不需要在客户端安装并取得控制权,所以很适合于INTERNET上的应用。
类型 4: PURE JAVA DRIVER
第4种类型通过使用一个纯JAVA数据库驱动程序来执行数据库的直接访问。此类型实际上在客户端实现了2层结构。要在N-层结构中应用,一个更好的做法是编写一个EJB,让它包含存取代码并提供一个对客户端具有数据库独立性的服务。
WEBLOGIC服务器为一些通常的数据库提供了JDBC驱动程序,包括ORACLE, SYBASE, MICROSOFT SQL SERVER以及INFORMIX。它也带有一种JDBC驱动程序用于CLOUDSCAPE,这是一种纯JAVA的DBMS,WEBLOGIC服务器中带有该数据库的评估版本。
以下让我们看一个实例。
JDBC实例
在这个例子中我们假定你已经在CLOUDSCAPE中建立了一个PHONEBOOK数据库,并且包含一个表,名为 CONTACT_TABLE ,它带有2个字段:NAME 和 PHONE。 开始的时候先装载CLOUDSCAPE JDBC DRIVER,并请求 DRIVER MANAGER得到一个对PHONEBOOK CLOUDSCAPE数据库的连接。通过这一连接,我们可以构造一个 STATEMENT 对象并用它来执行一个简单的SQL查询。最后,用循环来遍历结果集的所有数据,并用标准输出将NAME和PHONE字段的内容进行输出。
IMPORT JAVA.SQL.*;
PUBLIC CLASS JDBCEXAMPLE
{
PUBLIC STATIC VOID MAIN( STRING ARGS[] )
{
TRY
{
CLASS.FORNAME("COM.CLOUDSCAPE.CORE.JDBCDRIVER");
CONNECTION CONN = DRIVERMANAGER.GETCONNECTION("JDBC:CLOUDSCAPE:PHONEBOOK");
STATEMENT STMT = CONN.CREATESTATEMENT();
STRING SQL = "SELECT NAME, PHONE FROM CONTACT_TABLE ORDER BY NAME";
RESULTSET RESULTSET = STMT.EXECUTEQUERY( SQL );
STRING NAME;
STRING PHONE;
WHILE ( RESULTSET.NEXT() )
{
NAME = RESULTSET.GETSTRING(1).TRIM();
PHONE = RESULTSET.GETSTRING(2).TRIM();
SYSTEM.OUT.PRINTLN( NAME + ", " + PHONE );
}
}
CATCH ( EXCEPTION E )
{
// HANDLE EXCEPTION HERE
E.PRINTSTACKTRACE();
}
}
}
OK。接着我们来看一看JDBC是如何在企业应用中的进行使用。
JDBC在企业级应用中的应用
以上实例其实是很基本的,可能有些微不足道。它假定了一个2层结构。在一个多层的企业级应用中,更大的可能是在客户端和一个EJB进行通信,该EJB将建立数据库连接。为了实现和改进可伸缩性和系统性能, WEBLOGIC服务器提供了对连接缓冲池CONNECTION POOL的支持。
CONNECTION POOL减少了建立和释放数据库连接的消耗。在系统启动以后即可建立这样的缓冲池,此后如故再有对数据库的请求,WEBLOGIC服务器可以很简单地从缓冲池中取出数据。数据缓冲池可以在WEBLOGIC服务器的 WEBLOGIC.PROPERTIES 文件中进行定义。(可参考 WEBLOGIC.PROPERTIES 文件中的例子,WEBLOGIC服务器的文档中还有更详细的参考信息)
在企业级应用的另一个常见的数据库特性是事务处理。事务是一组申明STATEMENT,它们必须做为同一个STATEMENT来处理以保证数据完整性。缺省情况下JDBC使用 AUTO-COMMIT 事务模式。这可以通过使用CONNECTION类的 SETAUTOCOMMIT() 方法来实现。
现在我们已经对JDBC有了一些认识,下面该转向JNDI了。
JAVA NAMING AND DIRECTORY INTERFACE (JNDI)
JNDI API被用于执行名字和目录服务。它提供了一致的模型来存取和操作企业级的资源如DNS和LDAP,本地文件系统,后者在应用服务器中的对象。
在JNDI中,在目录结构中的每一个结点称为CONTEXT。每一个JNDI名字都是相对于CONTEXT的。这里没有绝对名字的概念存在。对一个应用来说,它可以通过使用 INITIALCONTEXT 类来得到其第一个CONTEXT:
CONTEXT CTX = NEW INITIALCONTEXT();
应用可以通过这个初始化的CONTEXT经有这个目录树来定位它所需要的资源或对象。例如,假设你在WEBLOGIC服务器中展开了一个EJB并将HOME接口绑定到名字 MYAPP.MYEJB ,那么该EJB的某个客户在取得一个初始化CONTEXT以后,可以通过以下语句定位HOME接口:
MYEJBHOME HOME = CTX.LOOKUP( "MYAPP.MYEJB" );
在这个例子中,一旦你有了对被请求对象的参考,EJB的HOME接口就可以在它上面调用方法。我们将在下面的"ENTERPRISE JAVA BEANS"章节中做更多的介绍。
以上关于JNDI的讨论只是冰山之一角而已。如果要更进一步地在CONTEXT中查找对象,JNDI也提供了一些方法来进行以下操作:
将一个对象插入或绑定到CONTEXT。这在你展开一个EJB的时候是很有效的。
从CONTEXT中移去对象。
列出CONTEXT中的所有对象。
创建或删除子一级的CONTEXT。
接下来,我们要开始关注EJB了。
ENTERPRISE JAVA BEANS (EJB)
J2EE技术之所以赢得某体广泛重视的原因之一就是EJB。它们提供了一个框架来开发和实施分布式商务逻辑,由此很显著地简化了具有可伸缩性和高度复杂的企业级应用的开发。EJB规范定义了EJB组件在何时如何与它们的容器进行交互作用。容器负责提供公用的服务,例如目录服务、事务管理、安全性、资源缓冲池以及容错性。
EJB规范定义了3中基本的BEAN类型:
STATELESS SESSION BEANS: 提供某种单一的服务,不维持任何状态,在服务器故障发生时无法继续存在,生命期相对较短。例如,一个STATELESS SESSION BEAN可能被用于执行温度转换计算。
STATEFUL SESSION BEAN: T提供了与客户端的会话交互,可以存储状态从而代表一个客户。典型例子是购物车。STATEFUL SESSION BEAN在服务器故障时无法继续生存,生命气相对较短。每一个实例只用于一个单个的线程。
ENTITY BEANS: 提供了一致性数据的表示-- 通常存放在数据库中 -- 在服务器故障发生后能继续存在。多用户情况下可以使用EJB来表示相同的数据。ENTITY EJB的一个典型例子是客户的帐号信息。
尽管有以上的区别,所有的EJB还是有许多的共同之处。它们都处理HOME INTERFACE。它定义了一个客户端是如何创建与消亡EJB的。可以在BEAN中对定义了客户端方法的远程接口进行调用;BEAN类则执行了主要的商务逻辑。
描述EJB的开发已经超出了本文的范围。但是,如果一个EJB已经被开发了或者从第三方进行了购买,它就必须在应用服务器中进行发布。WEBLOGIC SERVER 5.1带有一个EJB DEPLOYER TOOL来协助处理EJB的发布。当你使用EJB DEPLOYER TOOL的时候,你要定义客户端所用的JNDI名字来定位EJB。DEPLOYER TOOL将生成WRAPPER类来处理和容器的通信以及在一个JAR文件中把被请求的JAVA类绑定在一起。
一旦EJB被发布,客户端就可以使用它的JNDI名字来定位EJB。首先,它必须得到一个到HOME接口的REFERENCE。然后,客户端可以使用该接口,调用一个 CREATE() 方法来得到服务器上运行的某个BEAN实例的句柄;最后,客户端可以使用该句柄在BEAN中调用方法。
了解 EJB后,让我们再来看JSP。
JAVASERVER PAGES (JSPS)
我们中间可能已经有许多人已经熟悉MICROSOFT的ACTIVE SERVER PAGES (ASP)技术了。JSP和ASP相对应的,但更具有平台对立性。他们被设计用以帮助WEB内容开发人员创建动态网页,并且只需要相对较少的代码。 即使WEB设计师不懂得如何编程也可以使用JSP,因为JSP应用是很方便的。 JSP页面由HTML代码和嵌入其中的JAVA代码所组成。服务器在页面被客户端所请求以后对这些JAVA代码进行处理,然后将生成的HTML页面返回给客户端的浏览器。
下面我们来看一个JSP的简单实例。它只显示了服务器的当前日期和时间。虽然,对语法的具体解释已经超出了本文的范围,但我们还是可以很直观地看到,JAVA代码被放在<%和%>的中间,而JAVA的表达式则放在<%=和%>之间。
Date JSP sample
The current date is .
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