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XML和J2EE的组合技术

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当前，Java 2平台企业版(J2EE)架构在厂商市场和开发者社区中倍受推崇。作为一种工具，可扩展标记语言(XML)简化了数据交换、进程间消息交换这一类的事情，因而对开发者逐渐变得有吸引力，并开始流行起来。

来源：IT专家网 2008年4月2日

关键字： 组合 J2EE XML java

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当前，Java 2平台企业版(J2EE)架构在厂商市场和开发者社区中倍受推崇。作为一种工具，可扩展标记语言(XML)简化了数据交换、进程间消息交换这一类的事情，因而对开发者逐渐变得有吸引力，并开始流行起来。自然，在J2EE架构中访问或集成XML解决方案的想法也很诱人。因为这将是强大系统架构同高度灵活的数据管理方案的结合。

　　XML的应用似乎是无穷无尽的，但它们大致上可以分为三大类:

　　* 简单数据的表示和交换(针对XML的简单API(SAX)和文档对象模型(DOM)语法解析，不同的文档类型定义(DTDs)和概要(schemas))
　　* 面向消息的计算(XML-RPC(远程过程调用)，SOAP协议，电子化业务XML(ebXML))
　　* 用户界面相关、表示相关的上下文(可扩展样式表语言(XSL)，可扩展样式表语言转换(XSLT))

　　这几类应用在J2EE架构中恰好有天然的对应:数据表示和交换功能是EJB组件模型中持久化服务(persistence services)的一部分，基于消息的通讯由Java消息服务(JMS)API来处理，而界面表示正是Java服务器页面(JSP)和Java Servlets的拿手好戏。

　　在本文中，我们将看到当今基于J2EE的应用里，XML是如何在上述几个方面进行应用的，以及在相关标准的未来版本中这些应用将会如何发展。

　　基础:数据的表示和交换

　　原型化的XML应用(假设有的话)的内容通常是:数据以XML格式存放，为了进行显示、修改甚至写入某个XML文档而经常被读入到某个对象模型中。作为例子，假定我们正处理多种类型的媒体(图品、视频、文本文档等等)，并且用下面这个简单的XML DTD来描述这些媒体的元数据:

<!-- DTD for a hypothetical media management system -->
<!-- Media assets are the root of the object hierarchy. Assets are also
hierarchical - they can contain other assets. -->
<!ELEMENT media-asset (name, desc?, type*, media-asset*, urn)>
<!-- Metadata about the asset -->
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT desc (#PCDATA)>
<!ELEMENT type (desc, mime-type?)>
<!ELEMENT mime-type (#PCDATA)>
<!ELEMENT urn (#PCDATA)>

　　以下是一个基于上述媒体DTD的XML文档，描述了与某个课程讲座相关的内容:

<?xml version="1.0" ?><!DOCTYPE media-asset PUBLIC "-//Jim Farley//DTD Media Assets//EN" "http://localhost/Articles/Sun/dtds/media.dtd">
<media-asset>
<name>第14讲</name>
<desc>与第14讲相关的所有内容</desc>
<!-- 内容对象"lecture 14"的一套子组件 -->
<media-asset>
<name>讲座的幻灯片</name>
<type>
<desc>MS PowerPoint</desc>
<mime-type>application/vnd.ms-powerpoint</mime-type>
</type>
<urn>http://javatraining.org/jaf/E123/lecture-14/slides.ppt</urn>
</media-asset>
<media-asset>
<name>讲座的视频片断</name>
<type>
<desc>RealPlayer streaming video</desc>
<mime-type>video/vnd.rn-realvideo</mime-type>
</type>
<urn>http://javatraining.org/jaf/E123/lecture-14/lecture.rv</urn>
</media-asset>
<!-- 讲座开始 -->
<urn>http://javatraining.org/jaf/E123/lecture-14/index.jsp</urn>
</media-asset>

从Web或者企业级应用的角度看，能以这种方式访问数据真是一种福音，因为它体现了高度的可移动性，使我们与元数据的实际资源本身隔离。这些资源可能来自一个关系数据库系统、某种活动媒体服务器或者Web服务器上的一个静态XML文档，等等。如果想把这些数据加载到Java应用中，我们可以从当前众多的Java语言XML解析器中选用一个，通过它将XML数据装入一个DOM文档，最后遍历文档，将所有这些数据转换到我们应用系统的对象模型中。

　　下面是个简单的基于DOM的解析程序，可对上述的媒体DTD进行解析。解析器用的是Apache Xerces:

package jaf.xml;
import java.util.*;
import java.io.IOException;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.*;

// XML文档解析程序，使用上述媒体DTD.
public class MediaParser implements ErrorHandler {
/** 使用Apache Xerces解析器 */
org.apache.xerces.parsers.DOMParser mParser =
new org.apache.xerces.parsers.DOMParser();
/** 构造函数 */
public MediaParser() {
// 告诉解析器验证并解析文档
try {
mParser.setFeature( "http://xml.org/sax/features/validation", true);
}
catch (SAXException e) {
System.out.println("Error setting validation on parser:");
e.printStackTrace();
}
// 设置解析器的错误处理句柄
mParser.setErrorHandler(this);
}
/** 解析指定的URL，返回找到的XML文档
*/
public Document parse(String url) throws SAXException, IOException {
mParser.parse(url);
Document mediaDoc = mParser.getDocument();
return mediaDoc;
}
/** 解析指定URL的XML文档，将内容转换成 MediaAsset 对象
*/
public Collection loadAssets(String url) throws SAXException, IOException {
Document doc = parse(url);
Collection assets = new LinkedList();
NodeList assetNodes = doc.getElementsByTagName("media-asset");
for (int i = 0; i < assetNodes.getLength(); i++) {
Node assetNode = assetNodes.item(i);
MediaAsset asset = new MediaAsset(assetNode);
assets.add(asset);
}
return assets;
}
/**
* 错误处理代码（为简洁起见省略了）
*/
}

MediaParser类的构造函数初始化了一个Xerces DOM解析器。parse()方法告诉解析器到哪个URL去找XML源，然后得到结果文档并返回。loadAssets()方法调用parse()方法从某个XML源加载文档，然后为文档中找到的每个“media-asset”节点创建一个MediaAsset对象。

　　以下是一个使用MediaAsset类的例子:

package jaf.xml;
import java.util.*;
public class MediaAsset {
// 资源元数据
private String mName = "";
private String mDesc = "";
private Collection mChildren = new LinkedList();
private Vector mTypes = new Vector();
private String mUrn = "";
protected MediaAsset(org.w3c.dom.Node assetNode) {
// 为简洁起见省略后面代码
.
.
.
}
}

　　因为篇幅的关系省略了MediaAsset类的详细代码，但应用模式依然是清晰的。MediaAsset类遍历文档的节点，当它碰到不同的子节点时，它用子节点的内容填充自己的成员数据。如果它发现了一个嵌套的子资源节点，它只需要创建一个新的MediaAsset对象，然后将子资源节点的数据填充到新对象的成员数据中。

　　实现上述处理的方法数不胜数。我们还可以使用其他的解析器或解析器架构，如Java API for XML Parsing (JAXP)。除了使用DOM模型外，事件驱动的SAX模型也可用于解析XML。类似的程序也可用来产生XML数据——前提是允许产生新的数据对象(在本例中是MediaAsset)，它可将其相应的XML实体插入到DOM中，然后将DOM输出到一个流中(诸如一个文件，一个Socket，或者一个HTTP连接...)。还有其他更高层次的标准，可将XML映射到Java对象的过程进一步自动化(或简化)。例如，使用XML概要(Schema)和XML绑定处理引擎，您可以半自动地将满足某个XML 概要的XML数据转变成Java数据对象。代表性的引擎是Castor，是由ExoLab小组管理的一个开放源代码项目的产物。上述使用Xerces DOM的简单例子仅仅是演示了这一处理过程的底层模型。

　　上述示例表明，在Java环境中解析或产生XML是非常方便的，这与J2EE没有必然关联。格式化为XML的数据可以从应用程序的任何层次流入或输出，这使得与外部系统的集成性无可限量。但我们能否以一种更为直接的方式将XML数据源集成到J2EE架构中去呢?

　　驾驭消息

　　J2EE架构包含了对JMS(Java消息服务)API的访问，以实现面向消息的通信(J2EE 1.2.1版只需JMS API即可，在J2EE 1.3版中JMS基本定型，此时必须由某个兼容J2EE平台的服务器提供一个JMS API Provider)。这一类的异步交互(与之相对的是:本地或远程方法调用所代表的同步交互)被证明在某些应用环境中是非常有用的。某些时候，交互只需要通过间接的请求或回答来实现，即:在某些情况下，发出消息后不可能立即收到答复，但我们仍希望当消息发出者重新在线时，确保他能收到答复信息。

　　面向消息系统的实际应用之一就是企业之间的松散集成。类似于EDI(电子文档交换)时代的文档交换，两个企业由于业务的需要而交换消息，此时通常不能为了使用RPC或者RMI、CORBA、DCOM之类的远程方法交互而在两者之间进行紧密集成。象JMS API这样的消息系统允许双方交换基于JMS API的消息载荷，前提是双方在会话的时候均能提供兼容的JMS API服务。当前仍然存在的困难是:双方是否能尊从相同的格式或协议。

　　这正是XML大显身手的时候。XML明确地被设计来解决此类数据交换问题——灵丹妙药就是“面向消息的概要表”(Message-Oriented Communication Scheme)，实质就是基于一个双方认同的DTD或schema，用XML格式来交换消息载荷。

　　JMS API支持好几种消息，其中的TextMessage代表文本消息载荷。一个简单而有效的XML消息交换方案是，在一端将我们的XML文档插入TextMessage，然后在另一端用自制的XML解析程序(如前面的MediaParser)解开数据并(可选地)将其转换成Java对象。这使得我们既可以用JMS API支持的公开预订的消息模型，也可以用JMS API支持的点对点的消息模型来发送XML消息。

上述方法有一些局限，因为对于JMS运行时处理而言，XML的内容基本上是不透明的。例如，JMS API允许使用基于特定消息头的路由。这很容易理解，尤其当我们希望XML消息根据其内容采取不同走向时。例如在我们的MediaAsset例子中，我们希望公开讲座内容，但只想把特定的内容传送给那些预订了课程的人，或传送给那些表明可以接受某些媒体格式(如视频流)的人。为了发挥JMS API的价值，以便实现上述基于内容的消息路由，我们有必要从XML数据中解析出关键信息，然后在构造标准JMS API消息头时插入这些信息。这是可行的，但要实现XML信息我们就得额外地写很多代码(交换消息的双方均如此)。

　　为了在XML和JMS API之间架起桥梁，一些厂商提供了自定义的JMS扩展，以便直接支持XML消息机制。例如，BEA系统公司基于J2EE的WebLogic应用服务器特别为TextMessage提供了XMLMessage子类，允许用XPath表达式来过滤XML消息。不过这是一种专有的扩展，这要求交换消息的双方必须都能处理这类消息。

　　为此，Sun公司目前正在开发用于XML消息的Java API(JAXM)。其目标是提供一个高级别的标准服务，以实现基于ebXML的消息的合成与传送。一个JAXM服务提供程序可以将这类消息映射到适当的物理消息系统(诸如JMS API)中去。

　　让XML看得见

　　将XML同Web系统的用户界面进行集成显然是一种有益的尝试。绝大多数的界面程序，无论是基于还是不基于Web，都是将数据进行转换，然后用易读的格式展现给用户。用诸如XML这种“易消化”的格式存放数据将简化上述工作，同时它还大大提高了内容的可管理性，接下来我们就可看到这一点。不过首先要大书一笔的是，XML在Web界面层的应用得益于JSP技术的发展。

　　一直以来大家都希望能清晰地区分Web应用程序的表示层与底层对象模型，JSP框架诞生于这些努力之中(包括早期JHTML尝试)。JSP框架允许将Java代码嵌入到HTML内容中，这样既可以实现动态内容，又不必经常修改Java Servlets的代码。在页面中包含Java技术的途径是通过JSP标记(JSP Tags)，这些标记以XML风格出现。在JSP中，Java程序以代码片段、服务器端JavaBeans组件、在服务器端触发特定操作的不透明标记(标准的或自定义的)等形式存在。当某个用户通过浏览器请求JSP页面时，一个Java应用服务器解析该JSP页面，将其编译成一个Java Servlet，然后执行该Servlet以产生答复页面。

　　一种直接将XML数据源集成到JSP的界面中去的方法是，将XML加载到JavaBeans组件中(如同我们在MediaAsset例子中所做的)，然后在JSP中直接引用这些JavaBeans组件。

　　下面是一个嵌入Java代码片断的例子:

<html>
<head>
<title>第14讲的媒体资源</title>
</head>
<body>
<!-- 引入我们的类 -->
<%@ page import="jaf.xml.*" %>
<center><H3>Media Assets for Lecture 14:</H3></center>
<!-- 定义一个资源对象，以便用于显示 -->
<jsp:useBean class="jaf.xml.MediaAsset" id="asset" />
<!-- 从一个先前定义的位置装载资源 -->
<% MediaParser parser = new MediaParser();
Collection assets = parser.loadAssets("http://javaschool.org
/jaf/E162/lecture14-assets.xml");
Iterator iter = assets.iterator();
%>
<table border=0>
<tr><th>Name</th><th>Type</th><th>URN</th></tr>
<%
while (iter.hasNext()) {
asset = (MediaAsset)iter.next();
%>
<tr><td><jsp:getProperty name="asset" property="name" /></td>
<td><jsp:getProperty name="asset" property="type" /></td>
<td><jsp:getProperty name="asset" property="URN" /></td>
</tr>
<%
}
%>
</table>
</body>
</html>
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