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j2EE 簡介

作者:張軍朝  工作單位:太原理工大學  聯系方式:13007098506  發表時間:2011-03-21  瀏覽次數:1698

1.1簡介:
    J2EE Java2平臺企業版(Java 2 Platform,Enterprise Edition)
J2EE是一套全然不同于傳統應用開發的技術架構,包含許多組件,主要可簡化且規范應用系統的開發與部署,進而提高可移植性、安全與再用價值。 J2EE核心是一組技術規范與指南,其中所包含的各類組件、服務架構及技術層次,均有共通的標準及規格,讓各種依循J2EE架構的不同平臺之間,存在良好的兼容性,解決過去企業后端使用的信息產品彼此之間無法兼容,導致企業內部或外部難以互通的窘境。
    在J2EE架構下,開發人員可依循規范基礎,進而開發企業級應用;而不同J2EE供貨商,同時會支持不同J2EE版本內所擬定的標準,以確保不同J2EE平臺與產品之間的兼容性。換言之,植基J2EE架構的應用系統,基本上可部署在不同的應用服務器之上,無需或者只須要進行少量的代碼修改,即能大幅提高應用系統的可移植性(Portability)。
J2EE主由升陽(SUN)與IBM等廠商協同業界共同擬定而成的技術規范,以企業與企業之間的運算為導向的JAVA開發環境。J2EE架構定義各類不同組件,如Web Component、EJB Component…等,而各類組件可以再用(reuse),讓已開發完成的組件,或者是經由市面采購而得的組件,均能進一步組裝成不同的系統。
對于開發人員而言,只需要專注于各種應用系統的商業邏輯與架構設計,至于底層繁瑣的程序撰寫工作,可搭配不同的開發平臺,以讓應用系統的開發與部署效率大幅提升。
    J2EE的核心規范是 Enterprise Java Beans(EJBs)。EJB依照特性的不同,目前共分為三種,分別是Session Bean、Entity Bean以及 Message Driven Bean 。其中 Session Bean 與Entity Bean 算是EJB的始祖,這兩種EJB規格在EJB 1.x版本推出時就已經存在,而Message Driven Bean則是出現在EJB 2.0的規格之中。
目前業界許多程序設計師,或者是網頁設計人員,多利用JSP/Servlet的便利性,進而在J2EE服務器之上開發相關的應用,或是整合公司內部的各種資源。
    Java 2平臺依照應用領域的不同,共分為三大版本,分別是J2EE、標準版本J2SE(Java 2 Platform, Standard Edition)、微型版本J2ME(Java 2 Platform, Micro Edition),以及Java Card等。
從整體上講,J2EE是使用Java技術開發企業級應用的一種事實上的工業標準(Sun公司出于其自身利益的考慮,至今沒有將Java及其相關技術納入標準化組織的體系),它是Java技術不斷適應和促進企業級應用過程中的產物。Sun推出J2EE的目的是為了克服傳統Client/Server模式的弊病,迎Browser/Server架構的潮流,為應用Java技術開發服務器端應用提供一個平臺獨立的、可移植的、多用戶的、安全的和基于標準的企業級平臺,從而簡化企業應用的開發、管理和部署。J2EE是一個標準,而不是一個現成的產品。各個平臺開發商按照J2EE規范分別開發了不同的J2EE應用服務器,J2EE應用服務器是J2EE企業級應用的部署平臺。由于它們都遵循了J2EE規范,因此,使用J2EE技術開發的企業級應用可以部署在各種J2EE應用服務器上。
    為了推廣并規范化使用J2EE架構企業級應用的體系架構,Sun同時給出了一個建議性的J2EE應用設計模型:J2EE Blueprints。J2EE Blueprints提供了實施J2EE企業級應用的體系架構、設計模式和相關的代碼,通過應用J2EE Blueprints所描述的體系模型,能夠部分簡化架構企業級應用這項復雜的工作。J2EE Blueprints是開發人員設計和優化J2EE組件的基本原則,同時為圍繞開發工作進行職能分工給出了指導性策略,以幫助應用開發設計人員合理地分配技術資源。 
J2EE組成了一個完整企業級應用的不同部分納入不同的容器(Container),每個容器中都包含若干組件(這些組件是需要部署在相應容器中的),同時各種組件都能使用各種J2EE Service/API。J2EE容器包括:
    ◆ Web容器 服務器端容器,包括兩種組件JSP和Servlet,JSP和Servlet都是Web服務器的功能擴展,接受Web請求,返回動態的Web頁面。Web容器中的組件可使用EJB容器中的組件完成復雜的商務邏輯。
    ◆ EJB容器 服務器端容器,包含的組件為EJB(Enterprise JavaBeans),它是J2EE的核心之一,主要用于服務器端的商業邏輯的實現。EJB規范定義了一個開發和部署分布式商業邏輯的框架,以簡化企業級應用的開發,使其較容易地具備可伸縮性、可移植性、分布式事務處理、多用戶和安全性等。
    ◆ Applet容器 客戶端容器,包含的組件為Applet。Applet是嵌在瀏覽器中的一種輕量級客戶端,一般而言,僅當使用Web頁面無法充分地表現數據或應用界面的時候,才使用它。Applet是一種替代Web頁面的手段,我們僅能夠使用J2SE開發Applet,Applet無法使用J2EE的各種Service和API,這是為了安全性的考慮。
    ◆ Application Client容器 客戶端容器,包含的組件為Application Client。Application Client相對Applet而言是一種較重量級的客戶端,它能夠使用J2EE的大多數Service和API。
通過這四個容器,J2EE能夠靈活地實現前面描述的企業級應用的架構。
在View部分,J2EE提供了三種手段:Web容器中的JSP(或Servlet)、Applet和Application Client,分別能夠實現面向瀏覽器的數據表現和面向桌面應用的數據表現。Web容器中的Servlet是實現Controller部分業務流程控制的主要手段;而EJB則主要針對Model部分的業務邏輯實現。至于與各種企業資源和企業級應用相連接,則是依靠J2EE的各種服務和API。
在J2EE的各種服務和API中,JDBC和JCA用于企業資源(各種企業信息系統和數據庫等)的連接,JAX-RPC、JAXR和SAAJ則是實現Web Services和Web Services連接的基本支持。

1.2 J2EE的各種組件 
    我們就J2EE的各種組件、服務和API,進行更加詳細的闡述,看看在開發不同類型的企業級應用時,根據各自需求和目標的不同,應當如何靈活使用并組合不同的組件和服務。
• Servlet
Servlet是Java平臺上的CGI技術。Servlet在服務器端運行,動態地生成Web頁面。與傳統的CGI和許多其它類似CGI的技術相比,Java Servlet具有更高的效率并更容易使用。對于Servlet,重復的請求不會導致同一程序的多次轉載,它是依靠線程的方式來支持并發訪問的。
• JSP
JSP(Java Server Page)是一種實現普通靜態HTML和動態頁面輸出混合編碼的技術。從這一點來看,非常類似Microsoft ASP、PHP等技術。借助形式上的內容和外觀表現的分離,Web頁面制作的任務可以比較方便地劃分給頁面設計人員和程序員,并方便地通過JSP來合成。在運行時態,JSP將會被首先轉換成Servlet,并以Servlet的形態編譯運行,因此它的效率和功能與Servlet相比沒有差別,一樣具有很高的效率。
• EJB
EJB定義了一組可重用的組件:Enterprise Beans。開發人員可以利用這些組件,像搭積木一樣建立分布式應用。在裝配組件時,所有的Enterprise Beans都需要配置到EJB服務器(一般的Weblogic、WebSphere等J2EE應用服務器都是EJB服務器)中。EJB服務器作為容器和低層平臺的橋梁管理著EJB容器,并向該容器提供訪問系統服務的能力。所有的EJB實例都運行在EJB容器中。EJB容器提供了系統級的服務,控制了EJB的生命周期。EJB容器為它的開發人員代管了諸如安全性、遠程連接、生命周期管理及事務管理等技術環節,簡化了商業邏輯的開發。EJB中定義了三種Enterprise Beans:
◆ Session Beans
◆ Entity Beans
◆ Message-driven Beans
• JDBC
JDBC(Java Database Connectivity,Java數據庫連接)API是一個標準的SQL(Structured Query Language,結構化查詢語言)數據庫訪問接口,它使數據庫開發人員能夠用標準Java API編寫數據庫應用程序。JDBC API主要用來連接數據庫和直接調用SQL命令執行各種SQL語句。利用JDBC API可以執行一般的SQL語句、動態SQL語句及帶IN和OUT參數的存儲過程。Java中的JDBC相當與Microsoft平臺中的ODBC(Open Database Connectivity)。
• JMS
JMS(Java Message Service,Java消息服務)是一組Java應用接口,它提供創建、發送、接收、讀取消息的服務。JMS API定義了一組公共的應用程序接口和相應語法,使得Java應用能夠和各種消息中間件進行通信,這些消息中間件包括IBM MQ-Series、Microsoft MSMQ及純Java的SonicMQ。通過使用JMS API,開發人員無需掌握不同消息產品的使用方法,也可以使用統一的JMS API來操縱各種消息中間件。通過使用JMS,能夠最大限度地提升消息應用的可移植性。 JMS既支持點對點的消息通信,也支持發布/訂閱式的消息通信。
• JNDI
由于J2EE應用程序組件一般分布在不同的機器上,所以需要一種機制以便于組件客戶使用者查找和引用組件及資源。在J2EE體系中,使用JNDI(Java Naming and Directory Interface)定位各種對象,這些對象包括EJB、數據庫驅動、JDBC數據源及消息連接等。JNDI API為應用程序提供了一個統一的接口來完成標準的目錄操作,如通過對象屬性來查找和定位該對象。由于JNDI是獨立于目錄協議的,應用還可以使用JNDI訪問各種特定的目錄服務,如LDAP、NDS和DNS等。
• JTA
JTA(Java Transaction API)提供了J2EE中處理事務的標準接口,它支持事務的開始、回滾和提交。同時在一般的J2EE平臺上,總提供一個JTS(Java Transaction Service)作為標準的事務處理服務,開發人員可以使用JTA來使用JTS。
• JCA
JCA(J2EE Connector Architecture)是J2EE體系架構的一部分,為開發人員提供了一套連接各種企業信息系統(EIS,包括ERP、SCM、CRM等)的體系架構,對于EIS開發商而言,它們只需要開發一套基于JCA的EIS連接適配器,開發人員就能夠在任何的J2EE應用服務器中連接并使用它。基于JCA的連接適配器的實現,需要涉及J2EE中的事務管理、安全管理及連接管理等服務組件。
• JMX
JMX(Java Management Extensions)的前身是JMAPI。JMX致力于解決分布式系統管理的問題。JMX是一種應用編程接口、可擴展對象和方法的集合體,可以跨越各種異構操作系統平臺、系統體系結構和網絡傳輸協議,開發無縫集成的面向系統、網絡和服務的管理應用。JMX是一個完整的網絡管理應用程序開發環境,它同時提供了廠商需要收集的完整的特性清單、可生成資源清單表格、圖形化的用戶接口;訪問SNMP的網絡API;主機間遠程過程調用;數據庫訪問方法等。
• JAAS
JAAS(Java Authentication and Authorization Service)實現了一個Java版本的標準Pluggable Authentication Module(PAM)的框架。JAAS可用來進行用戶身份的鑒定,從而能夠可靠并安全地確定誰在執行Java代碼。同時JAAS還能通過對用戶進行授權,實現基于用戶的訪問控制。
• JACC
JACC(Java Authorization Service Provider Contract for Containers)在J2EE應用服務器和特定的授權認證服務器之間定義了一個連接的協約,以便將各種授權認證服務器插入到J2EE產品中去。
• JAX-RPC
通過使用JAX-RPC(Java API for XML-based RPC),已有的Java類或Java應用都能夠被重新包裝,并以Web Services的形式發布。JAX-RPC提供了將RPC參數(in/out)編碼和解碼的API,使開發人員可以方便地使用SOAP消息來完成RPC調用。同樣,對于那些使用EJB(Enterprise JavaBeans)的商業應用而言,同樣可以使用JAX-RPC來包裝成Web服務,而這個Web Servoce的WSDL界面是與原先的EJB的方法是對應一致的。JAX-RPC為用戶包裝了Web服務的部署和實現,對Web服務的開發人員而言,SOAP/WSDL變得透明,這有利于加速Web服務的開發周期。
• JAXR
JAXR(Java API for XML Registries)提供了與多種類型注冊服務進行交互的API。JAXR運行客戶端訪問與JAXR規范相兼容的Web Servcices,這里的Web Services即為注冊服務。一般來說,注冊服務總是以Web Services的形式運行的。JAXR支持三種注冊服務類型:JAXR Pluggable Provider、Registry-specific JAXR Provider、JAXR Bridge Provider(支持UDDI Registry和ebXML Registry/Repository等)。
• SAAJ
SAAJ(SOAP with Attachemnts API for Java)是JAX-RPC的一個增強,為進行低層次的SOAP消息操縱提供了支持。

1.3 企業級應用示例 
 下面我們通過假設一個企業應用的J2EE實現,來了解各種組件和服務的應用。假設應用對象是計算機產品的生產商/零售商的銷售系統,這個銷售系統能夠通過自己的網站發布產品信息,同時也能將產品目錄傳送給計算機產品交易市場。銷售系統能夠在線接受訂單(來自自己的Web網站或者來自計算機產品交易市場),并隨后轉入內部企業管理系統進行相關的后續處理。 
  該企業應用的核心是產品目錄管理和產品定購管理這兩個業務邏輯,使用EJB加以實現,并部署在EJB容器中。由于產品目錄和定購信息都需要持久化,因此使用JDBC連接數據庫,并使用JTA來完成數據庫存取事務。
然后使用JSP/Servlet來實現應用的Web表現:在線產品目錄瀏覽和在線定購。為了將產品目錄發送給特定的交易市場,使用JMS實現異步的基于消息的產品目錄傳輸。為了使得更多的其它外部交易市場能夠集成產品目錄和定購業務,需要使用Web Services技術包裝商業邏輯的實現。由于產品定購管理需要由公司內部雇員進行處理,因此需要集成公司內部的用戶系統和訪問控制服務以方便雇員的使用,使用JACC集成內部的訪問控制服務,使用JNDI集成內部的用戶目錄,并使用JAAS進行訪問控制。由于產品訂購事務會觸發后續的企業ERP系統的相關操作(包括倉儲、財務、生產等),需要使用JCA連接企業ERP。 
  最后為了將這個應用納入到企業整體的系統管理體系中去,使用Application Client架構了一個管理客戶端(與其它企業應用管理應用部署在一臺機器上),并通過JMX管理這個企業應用。

 

 

2011-3-21

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