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J2EE的13種核心技術簡介

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Java最初是在瀏覽器和客戶端機器中粉墨登場的。當時,很多人質疑它是否適合做伺服器端的開發。下面是小編整理的關於J2EE的13種核心技術簡介,希望大家認真閱讀!

J2EE的13種核心技術簡介

隨著對Java2平臺企業版(J2EE)第三方支援的增多,Java被廣泛接納為開發企業級伺服器端解決方案的首選平臺之一。

J2EE平臺由一整套服務(Services)、應用程式介面(APIs)和協議構成,它對開發基於Web的多層應用提供了功能支援。在本文中將解釋支撐J2EE的13種核心技術:JDBC,JNDI,EJBs,RMI,JSP,Javaservlets,XML,JMS,JavaIDL,JTS,JTA,JavaMail和JAF,同時還將描述在何時、何處需要使用這些技術。當然,我還要介紹這些不同的技術之間是如何互動的。此外,為了讓您更好地感受J2EE的真實應用,將在WebLogic應用伺服器,來自BEA Systems公司的一種廣為應用的產品環境下來介紹這些技術。不論對於Web Logic應用伺服器和J2EE的新手,還是那些想了解J2EE能帶來什麼好處的專案管理者和系統分析員,相信本文一定很有參考價值。

巨集觀印象:分散式結構和J2EE

過去,二層化應用--通常被稱為client/server應用--是大家談論的最多的。在很多情況下,伺服器提供的惟一服務就是資料庫服務。在這種解決方案中,客戶端程式負責資料訪問、實現業務邏輯、用合適的樣式顯示結果、彈出預設的使用者介面、接受使用者輸入等。client/server結構通常在第一次部署的時候比較容易,但難於升級或改進,而且經常基於某種專有的協議,通常是某種資料庫協議。它使得重用業務邏輯和介面邏輯非常困難。更重要的是,在Web時代,二層化應用通常不能體現出很好的伸縮性,因而很難適應Internet的要求。

Sun設計J2EE的部分起因就是想解決二層化結構的缺陷。於是,J2EE定義了一套標準來簡化N層企業級應用的開發。它定義了一套標準化的元件,併為這些元件提供了完整的服務。J2EE還自動為應用程式處理了很多實現細節,如安全、多執行緒等。

用J2EE開發N層應用包括將二層化結構中的不同層面切分成許多層。一個N層化應用A能夠為以下的每種服務提供一個分開的層:

顯示:在一個典型的Web應用中,客戶端機器上執行的瀏覽器負責實現使用者介面。

動態生成顯示:儘管瀏覽器可以完成某些動態內容顯示,但為了相容不同的瀏覽器,這些動態生成工作應該放在Web伺服器端進行,使用JSP、Servlets,或者XML(可擴充套件標記語言)和(可擴充套件樣式表語言)。

業務邏輯:業務邏輯適合用SessionEJBs(後面將介紹)來實現。

資料訪問:資料訪問適合用EntityEJBs(後面將介紹)和JDBC來實現。

後臺系統整合:同後臺系統的整合可能需要用到許多不同的技術,至於何種最佳需要根據後臺系統的特徵而定。

您可能開始詫異:為什麼有這麼多的層?事實上,多層方式可以使企業級應用具有很強的伸縮性,它允許每層專注於特定的角色。例如,讓Web伺服器負責提供頁面,應用伺服器處理應用邏輯,而資料庫伺服器提供資料庫服務。

由於J2EE建立在Java2平臺標準版(J2SE)的基礎上,所以具備了J2SE的所有優點和功能。包括“編寫一次,到處可用”的可移植性、通過JDBC訪問資料庫、同原有企業資源進行互動的CORBA技術,以及一個經過驗證的安全模型。在這些基礎上,J2EE又增加了對EJB(企業級Java元件)、Javaservlets、Java伺服器頁面(JSPs)和XML技術的支援。

分散式結構與WebLogic應用伺服器

J2EE提供了一個框架--一套標準API--用於開發分散式結構的應用,這個框架的實際實現留給了第三方廠商。部分廠商只是專注於整個J2EE架構中的的特定元件,例如Apache的Tomcat提供了對JSP和servlets的支援,BEA系統公司則通過其WebLogic應用伺服器產品為整個J2EE規範提供了一個較為完整的實現。

WebLogic伺服器已使建立和部署伸縮性較好的分散式應用的過程大為簡化。WebLogic和J2EE代你處理了大量常規的程式設計任務,包括提供事務服務、安全領域、可靠的訊息、名字和目錄服務、資料庫訪問和連線池、執行緒池、負載平衡和容錯處理等。

通過以一種標準、易用的方式提供這些公共服務,象WebLogic伺服器這樣的產品造就了具有更好伸縮性和可維護性的應用系統,使其為大量的使用者提供了增長的可用性。

J2EE技術

在接下來的部分裡,我們將描述構成J2EE的各種技術,並且瞭解WebLogic伺服器是如何在一個分散式應用中對它們進行支援的。最常用的J2EE技術應該是JDBC、JNDI、EJB、JSP和servlets,對這些我們將作更仔細的考察。

Java Database Connectivity(JDBC)

JDBCAPI以一種統一的方式來對各種各樣的資料庫進行存取。和ODBC一樣,JDBC為開發人員隱藏了不同資料庫的不同特性。另外,由於JDBC建立在Java的基礎上,因此還提供了資料庫存取的平臺的獨立性。

JDBC定義了4種不同的驅動程式,現分述如下:

型別1:JDBC-ODBCBridge

在JDBC出現的初期,JDBC-ODBC橋顯然是非常有實用意義的,通過JDBC-ODBC橋,開發人員可以使用JDBC來存取ODBC資料來源。不足的是,他需要在客戶端安裝ODBC驅動程式,換句話說,必須安裝MicrosoftWindows的某個版本。使用這一型別你需要犧牲JDBC的平臺的獨立性。另外,ODBC驅動程式還需要具有客戶端的控制權限。

型別2:JDBC-nativedriverbridge

JDBC本地驅動程式橋提供了一種JDBC介面,它建立在本地資料庫驅動程式的頂層,而不需要使用ODBC。JDBC驅動程式將對資料庫的API從標準的JDBC呼叫轉換為本地呼叫。使用此型別需要犧牲JDBC的平臺的獨立性,還要求在客戶端安裝一些原生代碼。

型別3:JDBC-networkbridge

JDBC網路橋驅動程式不再需要客戶端資料庫驅動程式。它使用網路上的中間伺服器來存取資料庫。這種應用使得以下技術的實現有了可能,這些技術包括負載均衡、連線緩衝池和資料快取等。由於第3種類型往往只需要相對更少的下載時間,具有平臺的獨立性,而且不需要在客戶端安裝並取得控制權,所以很適合於Internet上的應用。

型別4:PureJavadriver

第4種類型通過使用一個純Java資料庫驅動程式來執行資料庫的直接訪問。此型別實際上在客戶端實現了2層結構。要在N-層結構中應用,一個更好的做法是編寫一個EJB,讓它包含存取程式碼並提供一個對客戶端具有資料庫獨立性的服務。

WebLogic伺服器為一些通常的資料庫提供了JDBC驅動程式,包括Oracle,Sybase,MicrosoftSQLServer以及Informix。它也帶有一種JDBC驅動程式用於Cloudscape,這是一種純Java的DBMS,WebLogic伺服器中帶有該資料庫的評估版本。

JDBC在企業級應用中的應用。以上例項其實是很基本的,可能有些微不足道。它假定了一個2層結構。在一個多層的企業級應用中,更大的可能是在客戶端和一個EJB進行通訊,該EJB將建立資料庫連線。為了實現和改進可伸縮性和系統性能, WebLogic伺服器提供了對連線緩衝池connection pool的支援。

Connection pool減少了建立和釋放資料庫連線的消耗。在系統啟動以後即可建立這樣的緩衝池,此後如故再有對資料庫的請求,WebLogic伺服器可以很簡單地從緩衝池中取出資料。資料緩衝池可以在WebLogic伺服器的 erties 檔案中進行定義。

在企業級應用的另一個常見的資料庫特性是事務處理。事務是一組申明statement,它們必須做為同一個statement來處理以保證資料完整性。預設情況下JDBC使用 auto-commit 事務模式。這可以通過使用Connection類的setAutoCommit() 方法來實現。現在已經對JDBC有了一些認識,下面該轉向JNDI了。

Java Naming and Directory Interface (JNDI)

JNDI API被用於執行名字和目錄服務。它提供了一致的模型來存取和操作企業級的資源如DNS和LDAP,本地檔案系統,後者在應用伺服器中的物件。在JNDI中,在目錄結構中的每一個結點稱為context。每一個JNDI名字都是相對於context的。這裡沒有絕對名字的概念存在。對一個應用來說,它可以通過使用 InitialContext 類來得到其第一個context:

Context ctx = new InitialContext();

應用可以通過這個初始化的context經有這個目錄樹來定位它所需要的資源或物件。例如,假設你在Weblogic伺服器中展開了一個EJB並將home介面繫結到名字 B ,那麼該EJB的某個客戶在取得一個初始化context以後,可以通過以下語句定位home介面:

MyEJBHome home = up( "B" );

在這個例子中,一旦你有了對被請求物件的參考,EJB的home介面就可以在它上面呼叫方法。我們將在下面的"Enterprise Java Beans"章節中做更多的介紹。

以上關於JNDI的討論只是冰山之一角而已。如果要更進一步地在context中查詢物件,JNDI也提供了一些方法來進行以下操作:將一個物件插入或繫結到context。這在你展開一個EJB的時候是很有效的。從context中移去物件。列出context中的所有物件。建立或刪除子一級的context。接下來,要開始關注EJB了。

Enterprise Java Beans (EJB)

J2EE技術之所以贏得某體廣泛重視的原因之一就是EJB。它們提供了一個框架來開發和實施分散式商務邏輯,由此很顯著地簡化了具有可伸縮性和高度複雜的企業級應用的開發。EJB規範定義了EJB元件在何時如何與它們的容器進行互動作用。容器負責提供公用的服務,例如目錄服務、事務管理、安全性、資源緩衝池以及容錯性。

EJB規範定義了三種基本的bean型別:

Stateless session beans: 提供某種單一的服務,不維持任何狀態,在伺服器故障發生時無法繼續存在,生命期相對較短。例如,一個stateless sessionbean可能被用於執行溫度轉換計算。

Stateful session bean: T提供了與客戶端的會話互動,可以儲存狀態從而代表一個客戶。典型例子是購物車。Stateful session bean在伺服器故障時無法繼續生存,生命氣相對較短。每一個例項只用於一個單個的執行緒。

Entity beans: 提供了一致性資料的表示-- 通常存放在資料庫中 -- 在伺服器故障發生後能繼續存在。多使用者情況下可以使用EJB來表示相同的'資料。entity EJB的一個典型例子是客戶的帳號資訊。

儘管有以上的區別,所有的EJB還是有許多的共同之處。它們都處理homeinterface。它定義了一個客戶端是如何建立與消亡EJB的。可以在bean中對定義了客戶端方法的遠端介面進行呼叫;bean類則執行了主要的商務邏輯。描述EJB的開發已經超出了本文的範圍。但是,如果一個EJB已經被開發了或者從第三方進行了購買,它就必須在應用伺服器中進行釋出。WebLogic Server 5.1帶有一個EJB Deployer Tool來協助處理EJB的釋出。當你使用EJB Deployer Tool的時候,你要定義客戶端所用的JNDI名字來定位EJB。Deployer Tool將生成wrapper類來處理和容器的通訊以及在一個jar檔案中把被請求的Java類繫結在一起。

一旦EJB被髮布,客戶端就可以使用它的JNDI名字來定位EJB。首先,它必須得到一個到home介面的reference。然後,客戶端可以使用該介面,呼叫一個create() 方法來得到伺服器上執行的某個bean例項的控制代碼;最後,客戶端可以使用該控制代碼在bean中呼叫方法。瞭解 EJB後,讓我們再來看JSP。

JavaServer Pages (JSPs)

可能已經有許多人已經熟悉Microsoft的Active Server Pages(ASP)技術了。JSP和ASP相對應的,但更具有平臺對立性。他們被設計用以幫助Web內容開發人員建立動態網頁,並且只需要相對較少的程式碼。 即使Web設計師不懂得如何程式設計也可以使用JSP,因為JSP應用是很方便的。 JSP頁面由HTML程式碼和嵌入其中的Java程式碼所組成。伺服器在頁面被客戶端所請求以後對這些Java程式碼進行處理,然後將生成的HTML頁面返回給客戶端的瀏覽器。

Java Servlets

Servlet提供的功能大多與JSP類似,不過實現的方式不同。JSP通常是大多數HTML程式碼中嵌入少量的Java程式碼,而servlets全部由Java寫成並且生成HTML。Servlet是一種小型的Java程式,它擴充套件了Web伺服器的功能。作為一種伺服器端的應用,當被請求時開始執行,這和CGI Perl指令碼很相似。Servlets和CGI指令碼的一個很大的區別是:每一個CGI在開始的時候都要求開始一個新的程序 -- 而servlets是在servlet引擎中以分離的執行緒來執行的。因此servlets在可伸縮性上提供了很好的改進。

在開發servlets的時候,您常常需要擴充套件Servlet類,並且override一些它的方法,其中包括:

service(): 作為dispatcher來實現命令-定義方法

doGet(): 處理客戶端的HTTP GET請求。

doPost(): 進行HTTP POST操作

其它的方法還包括處理不同型別的HTTP請求 -- 可以參考HttpServlet API文件。以上描述的是標準J2EE Servlet API的各種方法。WebLogic伺服器提供了一個該API完整的實現途徑。一旦你開發了一個servlet,你就可以在erties 中加以註冊並由此可以在WebLogic伺服器中對它進行配置。

通過Java servlets,我們已經到達了J2EE主要技術的末尾了。但J2EE所提供的並不止於這些。下面的段落中我們將簡要地看一下現存的一些技術,包括RMI,Java IDL和CORBA, JTA, 以及XML,等等。

Remote Method Invocation (RMI)

正如其名字所表示的那樣,RMI協議是在遠端物件上呼叫一些方法。它使用了連續序列方式在客戶端和伺服器端傳遞資料。RMI是一種被EJB使用的更下層的協議。

Java IDL/CORBA

在Java IDL的支援下,開發人員可以將Java和CORBA整合在一起。 他們可以建立Java物件並使之可在CORBA ORB中展開, 或者他們還可以建立Java類並作為和其它ORB一起展開的CORBA物件的客戶。後一種方法提供了另外一種途徑,通過它Java可以被用於將你的新的應用和legacy系統相整合。

Java Transaction Architecture (JTA)/Java Transaction Service (JTS)

JTA定義了一種標準的API,應用系統由此可以存取各種事務監控。JTS是CORBA OTS事務監控的基本的實現。JTS規定了事務管理器的實現方式。該事務管理器是在高層支援Java Transaction API (JTA)規範,並且在較底層實現OMG OTS specification的Java映像。JTS事務管理器為應用伺服器、資源管理器、獨立的應用以及通訊資源管理器提供了事務服務。

JavaMail and JavaBeans Activation Framework

JavaMail是用於存取郵件伺服器的API,它提供了一套郵件伺服器的抽象類。僅支援SMTP伺服器,也支援IMAP伺服器。JavaMail利用JavaBeans Activation Framework (JAF)來處理MIME-編碼的郵件附件。MIME的位元組流可以被轉換成Java物件,或者轉換自Java物件。由此大多數應用都可以不需要直接使用JAF。

Java Messaging Service (JMS)

JMS是用於和麵向訊息的中介軟體相互通訊的應用程式介面(API)。它既支援點對點的域,有支援釋出/訂閱(publish/subscribe)型別的域,並且提供對下列型別的支援:經認可的訊息傳遞,事務型訊息的傳遞,一致性訊息和具有永續性的訂閱者支援。JMS還提供了另一種方式來對您的應用與legacy backend系統相整合。

Extensible Markup Language (XML)

XML是一種可以用來定義其它標記語言的語言。它被用來在不同的商務過程中共享資料。XML的發展和Java是相互獨立的,但是,它和Java具有的相同目標正是平臺的獨立性。通過將Java和XML的組合,您可以得到一個完美的具有平臺的獨立性的解決方案。目前正有許多不同的公司在為Java和XML的組合而努力。如果要了解更多的這方面的資訊,可以訪問Sun的Java-XML頁面,或者IBM developerWorks的XML Zone。