通过Java编程处理XML 为SOA减少内存占用

很多大型软件供应商还在开发各自的 SOA 产品。因此，SOA 领域目前综合了各种技术，包括 Java Business Integration (JBI)、Intelligent Event Processing 和 Business Process Execution Language (BPEL) 服务器。因此，在将各种技术融入到一个解决方案之前，想要从 SOA 中受益的用户组织很可能需要进行大量投资。通过对 SOA 布置如此高的复杂性，行业提前为实现供应商定位铺好了道路，即使 SOA 其中的一项承诺是实现基于标准、面向组件、独立于供应商的计算。在开始代价高昂的迁移过程前，用户组织能够获得一些实用的 SOA 使用体验吗?

　　为回答这个问题，本文通过简单的 XML 和一些 Java 代码演示了几个重要的 SOA 原理。本文并不打算介绍 SOA 领域中的所有内容;相反，我们只介绍其中的一些关键部分。例如，您可以考虑使用 RSS 发布 XML 服务定义。但是，在本文的例子中，传输机制使用的是 Java 工具。

      Java 技术和 XML

　　Java 技术和 XML 几乎成为了同义词。实际上，我通过 IBM 工具对整篇文章应用了 XML 格式。尽管 XML 取得了显而易见的巨大成功，仍需注意 XML 是一种相当笨拙的技术，例如 和 标签会增加大量带宽并在通过网络传输数据时处理系统开销。然而，忽略这种特性，XML 确实提供了一些强大的处理工具。这些工具(本文将探讨其中的两种)基本上解决了数据表示和解析问题(后者长久以来一直难以解决)。现在，通过使用 XML 工具，各种技术级别的程序员都可以实现专业的标准化解析。

　　Java 技术为 XML 数据处理提供了一些真正强大的工具(请参见侧栏 Java 技术和 XML)。如果将 清单 1 中的内容看作是给定数据集的基于 XML 的呈现，那么您还可以使用其他方式进行呈现。构成 清单 1 基本内容的原始数据一般保存在数据库中。因此，您如何将这些数据打包成 XML?

　　这种聚焦式方法的优点就是用户组织中的 Java 开发人员可以使用其中的理念构建自己的简单的试验性 SOA。这种试验模式有助于组织实现 SOA 的商业效益。后者包含对业务服务建模，例如计算服务、用户自助服务、更好的自动化服务和更具响应性的服务。您可以将上述的迁移作为一个独立试验实现，与现有业务流程并行运作。

　　用户组织不需要进行大型投资就可实现一个试验性质的 SOA。通过这种方式，陈述特定于组织的 SOA 需求时可以脱离任何供应商实现。实际上，某些较小的用户组织可以继续使用他们的试验性 SOA 模式，只在后期迁移到软件供应商提供的大型商用解决方案。

　　自助服务趋势

　　对于大多数服务提供商来说，自助服务正在发展为一种趋势 — 特别是那些资金紧张的 ISP。因此，如果您需要更多带宽(进行下载或玩在线游戏)，您可以登录到提供商的 Web 站点并通过 Web 页面自动升级与提供商的连接。让我们看一个具体的例子：清单 1 展示了一个简单的基于 XML 的用户服务配置文件。

　　清单 1. 一个简单的基于 XML 的服务描述

　   

<ServiceInstance> <Customer>Josephine Bloggs</Customer> <Package>Internet</Package> <Bandwidth>1mbps</Bandwidth> <DownloadLimit>1Gbyte</DownloadLimit> <Uptime>95</Uptime> </ServiceInstance>

　　代码解释了这个用户 XML 服务模型。该模型包括：

　　一个服务实例

　　客户名字

　　服务包的名称

　　已配置的带宽量

　　每月允许的下载限度

　　提供商正常运行时间保证

无疑，服务定义可以比此处的例子复杂很多。其他内容可能包括客户地址、账单明细、往返延迟、加密和服务信用信息等。重点是，越来越多的提供商提供如 清单 1 所示的 Web 访问细节。某种程度上讲，这种尝试可以减少支持电话的花销和发生频度。有趣的是，这种基于 Web 的服务可以使用户觉得为他们提供服务的是较为先进的提供商。这实现了双赢的局面，因为客户可以更好地访问他们的服务数据，而提供商可以销售无需他们插手的服务包。授权的用户可以修改如 清单 1 所示的一些服务参数 — 例如，配置的带宽。随之修改的是用户每月的订购费用。

　　因此，清单 1 中的代码形成了基于 XML 的服务模型的基础。通过简单地与在线表单进行交互，用户可以修改可写的服务元素(例如带宽)。通过在线表单进行的修改将被记录，然后反映到可由用户配置文件修改的后端服务中。这是一种实现自助服务的标准方法。

　　然而，您将要了解的是另一种更加松散耦合的自助服务 — 使用这种服务，用户可以通过在网络中传输 清单 1 中的 XML 内容修改数据。在这种场景中，所传输的 XML 内容可通过一个 Java 客户机进行修改，后者可运行在台式机、笔记本电脑、甚至某种资源受限的设备上(例如手机)，然后将数据发回给网络服务提供商。这种机制超越了基本的 HTML 页面模型并采纳了 SOA 思想。

　　将服务定义 XML 文档传输给使用 Java 技术的客户机

　　清单 2 中的内容摘取自本文附带的 Java 文件 encodeXML.java.(相关文件可从 下载 部分获得)。encodeXML.java 类对 XMLEncoder 类的对象进行了实例化。如您所见，这个对象随后在当前目录中创建了名为 xmldata.xml 的文件。下一步是将 XML 数据值插入到文件中，这可以通过调用一连串的 writeObject() 方法实现(清单 2 对此进行了说明)。显然，在生产环境中，清单 2 中硬编码的文本字符串将来自数据库这样的持久性存储。无论何种情况，可以看到 XML 数据文件的创建非常简单。

　　清单 2. 使用 XML 格式编码数据

　　

XMLEncoder e = new XMLEncoder( new BufferedOutputStream( new FileOutputStream("xmldata.xml"))); e.writeObject("Josephine Bloggs"); e.writeObject("Internet"); e.writeObject("1mbps"); e.writeObject("Gbyte"); e.writeObject("295"); e.close();

　　执行 清单 2 中的程序后，程序的执行目录中将出现一个名为 xmldata.xml 的文件。清单 3 解释了新创建文件包含的内容。

　　清单 3. 生成的 XML 数据

　　

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <java version="1.5.0_06" class="java.beans.XMLDecoder"> <string>Josephine Bloggs</string> <string>Internet</string> <string>1mbps</string> <string>Gbyte</string> <string>295</string> </java>

　　您可以通过网络将 清单 3 中的文件传输给等待状态中的客户机 — 使用 Java 技术即可创建。清单 4 展示了一个简单的例子。

清单 4. 跨越网络传输文件

　　

byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE]; FileInputStream inputFile = null; try { File file = new File("xmldata.xml"); if (file.exists()) { inputFile = new FileInputStream(file); int ch = inputFile.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE); while (ch != -1) { output.write(bytes, 0, ch); ch = inputFile.read(bytes, 0, BUFFER_SIZE); } }

　　清单 4 中的代码创建了一个长度缓冲区 BUFFER_SIZE。 BUFFER_SIZE 常量的值可以是 1024 或更高。通过调用 inputFile.read() 方法将输入文件(xmldata.xml)的内容读取到缓冲区中。进行缓冲之后，output.write() 方法将文件数据写入到 OutputStream 对象的套接字中。最后一步将数据通过网络发送到等待中的客户机中。这些功能居然只需要这么少的代码!

　　接下来，您需要使客户机处理传入的 XML 数据。

　　接收数据的 Java 客户机获得 XML 内容(并不是 XML 文件)

　　客户机如何接收 XML 数据?同样，对于 Java 技术来说这只是小事一桩。数据接收通过一个套接字对象完成。清单 5 展示的代码将接收传入的数据并将数据推入到 ArrayList 类的对象中。

　　客户机现在必须解决两个与所接收数据项的数量有关的问题。由于这是一个松散耦合的场景，您必须假定客户机并不清楚服务配置文件(即 清单 1 中的代码)中包含了多少 XML 数据项。因此，您必须确定一些方法来接收和处理精确的数据项数量。第二个问题比较容易解决，就是如何保存处理过的数据。您将看到，清单 5 同时解决了这两个问题。

　　清单 5. 提取嵌入的 XML 数据

     

XMLDecoder d = new XMLDecoder(input); try { while (true) ArrayList<Object[]> rowList = new ArrayList<Object[]>(); { String dataItem = (String)d.readObject(); System.out.println("XML decoded data: " + dataItem); rowList.add(dataItem); } } } catch (Exception exc) { if (exc instanceof ArrayIndexOutOfBoundsException) { // No more records to process System.out.println("Parsed all XML records - " + "threw exception. Number of rows: " + rowList.size()); } } d.close();

通过一个有限循环 while (true)，您可以确定期望的到来数据项的数量。该代码将一直执行循环，直到接收到最后一个数据项，此时将抛出一个异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)。您必须使用这种异常机制，除非客户机已经了解期望的数据项数量。

　　从 InputStream 对象接收的 XML 数据被保存在 ArrayList 类的一个对象中。该类对于此类应用程序非常有用。完成类定义之后，ArrayList 具有一个特定的容量，总是匹配底层列表的大小。在添加元素时，ArrayList 对象的容量将自动扩展。因此，您无需担心会超过数组的极限，因为该类将为您处理这一问题。

　　此时，客户机具有 清单 1 中数据的副本。客户机现在可以将带宽元素修改为所需的值，然后反向执行文件传输过程，从客户机发送到服务器。通过将 XML 文件从服务器移动到客户机，客户机实际上使用了这一服务。更新后的数据被发送回服务器以完成事务。当然，服务提供商必须验证传入的数据并提供所需的带宽更改。

　　本文描述的这种模式首先将一个 XML 文件通过网络传输到客户机。客户机将文件数据作为流进行接收，然后将其解析为一个内存驻留对象。客户机随后对内存驻留对象进行更改，然后反向执行传输过程，将对象发回到服务器。

　　还存在一种服务，其中 XML 数据被完整无缺地从服务器传输到客户机。这种场景中，客户机使用某种形式的文件传输协议(例如 FTP)获得完整的文件副本。由于文件传输是一种标准技术，这里不作过多介绍，您只需了解客户机将下载 清单 1 中服务配置数据的一个文件副本。此时，客户机需要解析并修改文件，然后传输回服务器，这种模式的工作原理是什么?

　　一种基于 XML 文件的 Java 机制

　　客户机现在将服务配置文件的副本保存在磁盘中。必须对该文件进行解析以提取 XML 数据。让人意外的是，这实现起来有些难度，对于较大的文件尤其如此。解决问题的关键是使用合适的解析工具。本文中使用的工具是 dom4j，该工具允许您将 XML 数据解析为一个 Java 对象。您还可以使用一个基于 Simple API for XML (SAX) 的解析器，但是 SAX 是一种较低级的技术。您将看到，dom4j 工具仅需要很少的工作即可完成解析。清单 6 引用自本文附带的 ProcessEventXml.java 文件，展示了使用 dom4j 解析文件所需的主要元素。

　　清单 6. dom4j 处理 XML 数据

　  

try { handler.treeWalk(handler.parse(new File(argv[0]))); } catch (Throwable t) { t.printStackTrace(); } } public Document parse(File url) throws DocumentException { SAXReader reader = new SAXReader(); Document document = reader.read(url); return document; } public void treeWalk(Document document) throws Exception { treeWalk(document.getRootElement()); }