J2EE1.4的多層Web框架技術

2019-11-18 12:30:44

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　　Sun的java 2 EnterPRise Edition(J2EE)平臺已經成為使用最廣泛的Web程序設計技術，最近幾年，J2EE Web程序的開發已經成為信息系統的要害。
　　
　　J2EE1.4的多層Web框架技術
　　
　　J2EE為多層Web應用系統提供了容器平臺。在這里，容器概念實際是指應用服務器提供的特定功能的軟件模塊，用戶所開發的程序構件要在容器內運行，構件和容器的關系有些像計算機插件和主板的關系；程序構件在部署時被安裝在容器里，容器是能提供基本功能的底層平臺，它們之間通過接口進行通信；一般Web程序開發者只要開發出滿足其需要的程序構件并能安裝在容器中就夠了，程序構件的安裝過程包括設置各個構件在J2EE應用服務器中的參數以及設置J2EE應用服務器本身。這些設置決定了在底層由J2EE服務器提供的多種服務(譬如安全、交易治理、JNDI查尋和遠程調用等)。
　　
　　J2EE應用框架使同樣的程序構件在一個Web程序之內能夠根據其部署的方式實現不同的功能。例如，同樣的Enterprise JavaBean可以采用不同等級的數據庫數據存取安全設置，J2EE容器還負責治理某些基本的服務，譬如構件的生命周期、數據庫連接資源共享、數據持久性(data persistency)?！?br />　　
　　 J2EE1.4的多層Web框架技術

　　
　　圖1 多層次結構Web程序框架
　　
　　正如圖1所描述的，J2EE 1.4應用平臺由以下幾種類型的程序容器(container)組成：Enterprise JavaBeans(EJB)容器負責所有EJB的運行，EJB根據功能可以分為session bean(通常稱為會話bean，稱之為會話期間bean更確切)，entity bean(實體 bean)，message-drivenbean(消息驅動bean)。這一層主要負責數據處理以及和數據庫或其他Java程序的通信，它對應多層結構的業務層和數據訪問層，Web容器治理所有jsp，JSTL和servlet等Web構件的運行，這些構件主要負責程序和Web的通信，這一層對應多層結構中的表示層。應用客戶端容器負責所有Web程序在客戶端構件的運行；Applet容器可以看作非凡的應用客戶端容器。它負責在Web瀏覽器和Java插件(Java Plug-in)上運行Java Applet程序(Applet是一種簡化并具有安全保護的Java小程序)，應用客戶端容器和Applet程序容器基本對應多層結構中的用戶接口層；每種容器內都使用相關的各種Java Web編程技術，這些技術包括三類：
　　
　　J2EE各種不同的應用構件(如Servlet，JSP，EJB)，它們構成了應用的主體。
　　
　　J2EE平臺提供的應用服務(如JDBC，JTS，JNDI)，這些服務保證并促進構件的良好運行。
　　
　　J2EE的應用通信技術(如RMI，JMS，JavaMail)在平臺底層實現機器和程序之間的信息傳遞。
　　
　　1、構件技術
　　
　　"構件"這一概念是指在應用程序中能發揮特定功能的軟件單位。簡單地說，就是幾種特定的Java程序，這些程序有固定的格式和編寫方法，它們的功能和使用方式在一定程度上被標準化了；最基本的Java構件是在Java標準版(Java 2 Standard Edition)中的JavaBean，它是按照特定格式編寫的Java類文件。JavaBeans包括實例變量(Instance Variable（)和get()，set()的方法來訪問實例變量的數據。這種格式大大簡化了程序設計。J2EE的構件在JavaBeans基礎上進行了拓展。由于Web編程比較復雜，J2EE提供了更多應用構件，主要包括三類：客戶端的Applet和程序客戶；Web容器內的JSP，Servlet，JSTL等構件；企業Java Beans容器內的EJB構件和資源連接構件。
　　
　　1）J2EE的客戶
　　
　　J2EE Web應用可以和多種客戶端程序連接。這些客戶主要包括以下部分：Web客戶端包括動態生成的網頁(包含各種各樣的類型標注語，如Html，xml等)，以及在客戶機上運行的Web瀏覽器。Web瀏覽器(如Internet EXPlorer，Netscape)以標準格式顯示從服務器傳遞來的網頁。不管J2EE應用服務器早怎樣生成這些網頁的，它們被傳遞給瀏覽器時已經是HTML或XML格式，瀏覽器只是正確地顯示給用戶。所以，有時Web客戶端被稱為"瘦客戶"，瘦客戶不承擔復雜的數據檢索和計算任務，這些復雜而耗時的操作在J2EE服務器端Web容器和EJB容器內進行。這樣保證了"客戶-服務器"結構的優勢，降低了Web流量。
　　
　　Applet是基于Java的小型客戶端構件。它一般在Web瀏覽器上運行，通過HTTP協議和服務器進行通信。從服務器傳給瀏覽器的網頁可能包括嵌入的Applet程序；這些Applet程序在瀏覽器所安裝的Java虛擬機(Java virtual machine)上執行。這要求客戶機的瀏覽器事先安裝Java Plug-in和有關安全許可文件。
　　
　　Web客戶端程序和Applet各有優點。Web客戶程序(就是用網頁)更簡單和普遍，因為它不需要安裝Java Plug-In，也無須操心客戶程序運行的安全問題。并且，Web客戶程序使編程和網頁設計分離，這樣保證了程序設計的模塊化。會作漂亮的網頁的人員因而不需要了解Java編程語法。Applet更適合復雜的客戶界面。
　　
　　由于Applet更接近Java編程，許多專業人員更擅長利用Java豐富的功能(API)來進行客戶端編程。假如使用得法，Applet界面會更快速和靈活。比如，美國一家非常受歡迎的股票交易公司Datek就推出了使用Applet為界面的網上股票交易工具，無須用戶點擊圖標和按鍵，它能夠隨時更新股票的交易分析數據和曲線。
　　
　　客戶應用程序是指在客戶機上運行的J2EE程序。它為用戶提供了豐富的界面(如JavaSwing，AWT)和復雜的操作。客戶應用程序直接訪問在服務器EJB容器內的EJB程序。當然，J2EE客戶應用程序也可像Applet客戶那樣以HTTP連接和服務器的Servlet通信。與Applet不同的是，客戶應用程甀不同等??據????取安全設置，J2EE容器還負責治理某些基本的服務，譬如構件的生命周期、數據庫連接資源共享、數據持久性(data persistency)?！?br />　　序一般需要在客戶端進行安裝，而Applet是在Web上下載，無須專門安裝。一般來說，客戶應用程序適合在企業內部網中使用，Applet適合在WWW上使用。
　　
　　Java Web Start客戶是基于JFC/Swing API的，適合J2EE程序使用的客戶應用，它基于比較新的Java Web Start技術。這種技術主要提供了網上的快捷程序下載和安裝方式。Java Web Start兼有Applet和客戶應用程序的優點，但設置起來有些復雜。
　　
　　無線客戶基于移動信息設備定型技術(Mobile Information Device Profile)。Java微型版(Java 2 Micro Edition)提供了MIDP的API和有限連接設備配置(Connected Limited Device Configuration)技術。這些技術可以使無線設備(如手機，PDA)同J2EE程序進行通信。
　　
　　2）Web構件
　　
　　Web構件是在J2EE Web容器上運行的軟件程序。Web容器主要支持多層結構的表示層。它的功能是在HTTP協議上對Web請求(request)進行響應(response)。這些所謂響應其實就是動態生成的網頁。用戶每在瀏覽器上點擊一個鏈接或圖標，實際上是通過Web向服務器發出請求。J2EE平臺的Web構件對這些請求進行處理后回復給客戶相應的HTML或XML文件。
　　
　　J2EE Web構件包括servlet，Java Server Page(JSP)和Java Server Pages Standard Tag Library(JSTL)。
　　
　　Servlet是Java動態處理HTTP請求和生成網頁的類(class)。每個servlet就是一個在J2EE應用服務器Web容器(又稱Web服務器)里的程序構件。這種構件有效地利用了Web服務器的HTTP通信功能。Web服務器負責將Web請求傳遞給servlet。
　　
　　Web服務器內部根據用戶要求的統一資源定位器(URL，即通常所說的網址)查找到對應的servlet，然后將servlet處理生成的HTML或XML文件以HTTP形式反饋給客戶。Web程序開發人員主要編寫servlet類程序無須關心Web服務器的運作細節，編寫servlet的程序員用servlet API進行以下工作：初始化和結束servlet；連接servlet的運行環境；接收或傳遞Web請求，發送Web反應；維護和治理客戶會話(session)；和其他Web構件協同工作；使用過濾器對Web請求和響應進行處理；實現Web安全治理。
　　
　　JSP可以說是servlet的變形，它像是文本格式的servlet，它的寫法有些像寫網頁，這樣就為應用開發者(非凡是不熟悉Java語言的)提供了方便，JSP在Web容器內會被自動編譯為servlet，編寫JSP比編寫servlet程序更簡潔；一個JSP文件包括兩類成分：生成HTML或XML模板和處理動態內容的JSP元素。JSP開發者假如只改變網頁外觀，他們只要對JSP內的模板進行編輯而不用改動JSP元素。JSP元素主要用于生成動態內容或調用底層EJB構件，Servlet編程將二者混在一起，而JSP就清楚多了，JSTL將常用的JSP功能封裝成為簡單的標簽(tag)。熟悉HTML網頁編程的人知道，網頁是由各種有標簽的文字組成的，各種標簽(如表格、字體)的寫法基本固定。JSTL采用了相似的概念設計JSP。例如，設計者不必自己用JSP寫一個能連接數據庫的JSP文件，可以用現成的JSTL標簽來進行數據庫連接。這種JSTL標簽是最優化和標準化的，任何種類的Web服務器都會支持，這樣就省去了不少JSP的麻煩；JSTL目前提供基本的JSP功能，仍在不斷擴充中。
　　
　　3）企業JavaBeans(EJB)構件
　　
　　EJB容器用于實現企業業務操作的程序，它在多層結構中處于業務層和數據訪問層。這里我們引入"業務邏輯"這個概念。在J2EE編程中，業務邏輯指非凡企業領域對數據的處理需求，譬如銀行業務、零售或財務等，簡單說就是企業程序中的數據結構和算法。業務邏輯因企業的業務性質而異，它由EJB構件在J2EE Web程序中實現，EJB構件能夠從客戶端或Web容器中收到數據并將處理過的數據傳送到企業信息系統來存儲，EJB還能夠從數據庫檢索數據并送回到客戶端；由于EJB依靠J2EE容器進行底層操作，使用EJB構件編寫的程序具有良好的擴展性和安全性。
　　
　　J2EE 1.4版有三種EJB構件：session bean(會話bean)，entity bean(實體bean)和message-drivenbea

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