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Java EE启示录

简介:
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前言

    最近的这段时间一直在学习Java EE,刚刚完成了从0到1的蜕变,所以顺便整理一下我所了解到的Java EE,给刚入门学习的新人一些头绪,而所谓“启示录”,就是这个意思。

一.Java EE是什么?

   Java EE(Java Enterprise Edition)是一种企业级应用的软件架构,同时是一种思想,一套规范。

二.Java EE的发展史

histroy

    Java Enterprise Edition的发展不知不觉已经12年了,不知道大家有没留意,一开始,Java Enterprise Edition简称“J2EE”,直到版本5才改名为Java EE,而现在最新的版本则是Java EE 6。

    到这里,或许有人会问,为什么会有这么多套Java EE规范?这些版本的差别是什么?

1.J2EE1.2的出现,主要是将之前各个单独的规范绑定到一起。

2.J2EE1.3,则是继续完善J2EE体系结构。

3.J2EE1.4,主要是加入了一个重要主题:Web Service

4.而Java EE 5,主题则是“简化”,简化之前复杂的J2EE思想,改善开发体验。

三.Java EE到底要解决什么问题?

1.Java EE解决什么问题?

    从Java EE发展背景看,它与“分布式应用”以及“互联网应用”的关系密不可分,而这两者也正是Java EE要解决的问题!

    其实,分布式应用随着90年代互联网的兴起逐渐开始普及。在90年代中,各种分布式应用标准逐渐诞生,如:OMG的CORBA,MS的DCOM等,而Sun在推出Java的RMI(Remote Method Invocation)后,便以RMI作为通信基础构建了Java EE。我认为,Java EE最核心要解决的问题就是“分布式应用”。而在接下来的竞争中,Java EE也不负所托,逐渐取代了CORBA,DCOM的地位。

2.分布式应用与RPC

    RPC(Remote Procedure Call),在聊到分布式应用时很多人会第一时间想到它。所谓RPC,就是远程调用一个服务,但效果和本地调用一样。在最初的时候,RPC很类似C语言的函数调用,但随着编程语言和技术的发展,特别是面向对象和面向组件技术的广泛应用,便出现了“远程对象/方法调用”。所谓“远程对象/方法调用”其实就是把调用远程对象和本地对象的区别隐藏起来,让调用者可以像使用本地对象那样调用远程对象。从本质上说,最初的RPC和后来的“远程对象/方法调用”稍有不同,在“远程对象/方法调用”中,被调的服务还需要考虑如:对象生命周期管理,事务处理……这些问题。但笼统地说,最初的RPC和“远程对象/方法调用”都称为:RPC,所以之前提到的如:DCOM,CORBA,JAVA的RMI,.NET的Remoting都称为RPC。而我认为,RPC的本质就是:应用协议 + 传输协议。而各种不同的RPC实现之间的区别亦在此。

    而所谓的“分布式应用”,实际上可以说是用RPC方式,把各个分布在不同机器的应用模块联合成一个系统。可以说RPC是“分布式应用”的基础,所以就有“以RMI作为通信基础构建了Java EE”这一说了:>

 

四.Java EE体系结构

    这里,我打算从分析“企业级应用”入手,并藉此逐步建立整个Java EE体系。

1.概述Java EE体系结构

     为了有印象,我们先来个最简单Java EE架构图看看:

arch_2

从上图看到,Java EE一般分为4层:

(1)客户端

(2)web层

(3)业务逻辑层

(4)企业信息层(EIS:Enterprise Information System)

    呵呵,不要以为Java EE只是描述服务端规范,实际上,它还是包含了一些客户端相关东东,比如:Applet...不过,Java EE的重点还是在服务端这方面,而本文重点也是介绍Java EE在服务端这方面的内容。

2.“企业级应用”分析

(1)分布式应用

    首先从总的来看,一个“企业级应用”代表着,这个系统肯定是“非常大型的”,这么大型的系统,这么多的应用,是不可能把应用都部署在一台机器上的,所以“分布式应用”这个需求便顺理成章地出现。理想的“企业级应用”中,各种功能模块应该分布在不同的机器上,在需要某功能的时候,我们可以动态地进行调用。

(2)系统分层

    企业应用中,业务的功能会非常复杂。此时,模块间的解耦以及系统的分层开始显得重要,解耦与分层会使得系统结构清晰,并且健壮。而传统的分层模式是一般是:接入层,逻辑层,数据层。

(3)异步

    设计分布式应用时,你遇到的第一个问题就是:等待…..在企业级应用中,业务的处理时复杂的。如果把子模块部署到不同机器后,要处理一个业务,很可能需要到多台机器上进行调用;另外,子模块的运算也需要一定的时间,此时,“等待”就出现了。由于你无法预计这个复杂的业务什么时候才能处理完,所以,“异步”这个概念也顺理成章地被引入。(其实,这也体现了软件设计中“快慢分离”的原则)

(4)事务,安全

    关于事务的重要性这里就不多说了。

    而安全,一般指对某个模块的授权,身份验证等等,在企业级应用中,安全绝对是重要的一块。

(5)Java EE平台与其他已有资源、服务、系统的整合

    在Java EE出来之前,很多公司很可能已经建立了比较完善的企业信息系统(EIS),显然,和这些已有的系统整合,在企业级应用中显得尤为重要。

3.Java EE体系结构详述

    OK,现在让我们来逐步了解,Java EE每个部件的作用吧。

(1)Servlet,JSP

    JSP,Servlet同属“web层”,并都属于“动态网页技术”。所谓“动态网页技术”和传统的“静态网页技术”不一样,传统的“静态网页技术”说白就是把做好的html文件直接上传到服务器并直接供客户浏览,而“动态网页技术”则是每次都根据用户请求,动态生成响应页面并返回。“动态网页技术”的好处不言自明,无论从灵活性,数据保密性…等方面说都是“静态网页”所无法媲美的。但“动态网页技术”也是有缺点的,就是相对较慢,现在的解决方案一般是:把“动态网页”中相对固定的部分做缓存,即所谓“静态页面”。(额.…..“静态网页”和“静态页面”本质上没什么区别,都是静态页面,但思想上却有很大区别。而现在的程序员一般会对“静态”这个词赋予一个新的含义:“缓存”)

【1】Servlet

    Servlet实际上就是按照Servlet规范编写的一个java类,与传统的命令行启动的Java应用程序不同,Servlet位于Web服务器内部,并由Web服务器加载并调用。

【2】JSP

    JSP全称是:JavaServer Page。这项技术的推出目的其实很简单,为了弥补Servlet一个很重要的缺陷:“麻烦”。

    先看看Servlet到底什么地方让人觉得麻烦,下面是一个Servlet处理Get请求例子:

从上面这个例子,相信大家已经发现问题了,Servlet主要是把动态内容混合到静态内容中以产生html,这导致Servlet代码中将会输出大量的html标识,哇,地狱,简直就是地狱,同时,这也非常不利于程序员和UI美工的配合(不要指望美工人员会和你一起写html标识)。为了解决这些问题,JSP诞生了。

    JSP是一种建立在Servlet规范之上的动态网页技术,通常做法是:在html页面中嵌入JSP标记和脚本代码。JSP把静态内容和动态内容的分离,实现了内容和表示的分离。

【3】Servlet与JSP的关系

 

    上图描述得比较清楚了,JSP文件先是转换为Servlet类,然后编译,并启动Servlet实例响应客户端请求。为什么说JSP是建立在Servlet上的动态网页技术,从这里可以看出来。

    Web层主要就是JSP以及Sevlet这两项技术。

arch_2_1

(2)EJB(Enterprise JavaBean)

    之前说过,分布式应用是Java EE一个基础的需求,额……那在不同机器上的“分布式”的应用到底会以一个什么样的形态出现呢?答案就是:EJB。EJB属于业务逻辑层上的东东。

    所谓Bean,其实是“组件”的意思。EJB可以让你像搭积木一样,通过本地/分布式调用组装不同应用到大型应用中,使你能集中精力来处理企业的业务逻辑,而像事务、网络、安全等等这些底层服务则统统留给EJB服务器开发商来解决。

    利用基于组件的开发,可以把代码重用上升到一个新的高度。利用面向对象开发,重用的是类,而基于组件时,重用的则是更大的功能块。

    【1】EJB vs Java Bean

    我个人认为,Java Bean相当于是数据存储类(不涉及具体业务逻辑),专门用来存数数据,提供getter,setter方法,并且在JVM上可直接运行。EJB则相当于一个功能模块,提供业务逻辑的服务,而运行时,则需要EJB容器的帮助。

    EJB是业务逻辑层最重要的技术哦!

arch_2_2

(3)Container(容器)

    Container这个概念经常在Java EE中出现,所谓Container,在Java EE 5 Tutorial中有这样一段解释:“Containers are the interface between a component and the low-level platform-specific functionality that supports the component.”,而Container的作用,我个人的认为是:为“应用程序”提供一个环境,使其可以不必须关注某些问题,如:系统环境变量,事务,生命周期…….通俗地说,Container就像“秘书”,帮“应用程序”管理着各种杂乱的问题,为其提供运行时支持

    其中,Java EE里有两个很重要的容器:Web容器EJB容器

【1】Web容器

    Web容器是用于托管“Web应用程序”的J2EE容器,主要负责管理“Servlet”和“JSP”运行。

WebContainer

【2】Servlet容器

    其实,上图中的Servlet指的就是Servlet容器。而Servlet的设计初衷,实际是基于线程池的更好的线程容器,见下图:

servletContainer 

【3】EJB容器

     EJB容器主要负责管理“EJB”的运行。

 

    而EJB的设计实际上是基于对象池的思想,你可以认为EJB=对象池+远程对象池。见下图:

ejbContainer

【4】Servlet与EJB

    其实,根据Servlet和EJB的设计初衷,我们已经可以看出Java EE对两者角色的定义了。线程的本质决定了Servlet只适合一些比较简单的轻量级应用;一旦问题复杂了,最好的就是使用EJB。

(4)RMI

    RMI全称:Java Remote Method Invocation,就是利用Java对象序列化的机制,实现远程类对象的实例化以及调用的方法。

    RMI在Java EE中的主要是负责解决通信问题,特别是不同的EJB容器之间的通信。大家知道,在分布式应用中,各个功能模块(EJB)之间通信需要有统一的RPC协议,否则没法通信,而RMI就是负责这方面的工作。

【1】RMI 与 CORB

    可以说,RMI就是CORBA的Java版实现。

【2】再谈“远程调用”

    现在主流的远程调用方式,不管是com/com+,soap,webservice,rmi,.net remoting,说白了都一样的,就是序列化,网络传输,反序列化

    序列化方式:同种runtime的,可以native的二进制序列化,序列化的效率高。文本的序列化(xml/json/自定义格式)的方式,可以跨平台和语言,一般基于中间类型。但此序列化方式的效率低,数据量也偏大。

    网络传输:则可以使socket/http或是自定义协议的。 socket数据冗余最小,效率最高。RMI其实是socket上的自定义协议。 http要走http的报文,文本的方式最合适,实现最简单,开发和部署方便。

 

(5)JMS

    JMS:Java Message Service。JMS提供一种消息机制,主要作用是提供异步通信的支持,是Java EE的重要基础模块。值得注意,异步通信,一般都采用消息机制,这种情况在Windows中最常见。

(6)JTA

    JTA:Java Transaction API,主要提供事务服务和分布式事务管理功能,保证分布式事务的一致性,是Java EE的重要的基础模块。

(7)JAAS

    JAAS:Java Authentication Authorization Service(Java认证于授权服务),提供了对Java组件的安全保护,如哪些Servelt,JSP能被哪些用户访问,哪些EJB能被调用等。但需要注意的是,JAAS只提供了对JAVAEE组件的保护,对于企业应用业务的权限,它是做不到的。

(8)Connector

    Connector主要作用就是把其他已有的资源、服务、系统整合到Java EE系统中。不同的服务提供商和Java EE平台会定义不同的协议,而Connector就是指这些协议的实现。

    至此为止,Java EE的核心模块介绍完毕,让我们来看看J2EE 1.3的架构图(当时的J2EE架构还是比较简单的):

JAVAEE1.3

4.J2EE 1.4 以及 Java EE 5体系结构

(1)J2EE 1.4 体系结构

JAVAEE1.4

    J2EE 1.4加入了一个重要的主题:“Web Service”,包括:JAX-RPC,SAAJ,Web Srvcs,JAXR都属于这一块的东西。

(2)Java EE 5体系结构

javaee5

    关于Java EE 5这里就不详细介绍了:>,大家有兴趣可以参考《Java EE Tutorial 5》。

后记

    这篇文章写了我3天,同时也翻了N多资料,希望本文确实对各位初学者有所帮助,同时本文包含很多个人观点,如有错误敬请指出:>

    关于Java EE 5,如果后续有时间我会继续整理。

重要参考资料

【1】《JAVA EE 5 的发展史

【2】《Java程序员 上班那点儿事

【3】《Java EE Tutorial 5

【4】《J2EE到底是什么?



本文转自hyddd博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/hyddd/archive/2010/02/03/1662333.html,如需转载请自行联系原作者。


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